Кембрыйскі перыяд

З пляцоўкі Вікіпедыя
Перайсці да: рух, знайсці

Кембрый (Кембрыйскі перыяд, Кембрыйская сістэма) — геалагічны перыяд, з яго пачынаецца Палеазой. Пачаўся каля 542±1 млн гадоў таму, скончыўся 488±2 млн. гадоў таму, працягваўся прыкладна 51—57 млн. гадоў. Кембрыйская сістэма ўпершыню вылучаная ў 1835 г. даследчыкам А. Сэджвікам і атрымала назву ад рымскага наймення Уэльса — Cambria. Ён вылучыў 3 аддзелы кембрыя. Міжнародная камісія па стратыграфіі прапанавала з 2008 года ўвесці 4 аддзел.

Кембрыйскі перыяд, паводле іншых крыніц, пачаўся прыкладна 570 млн. гадоў назад, магчыма, некалькі раней, і працягваўся 70 млн гадоў. Пачатак гэтаму перыяду паклаў дзіўнай сілы эвалюцыйны выбух, падчас якога на Зямлі ўпершыню з'явіліся прадстаўнікі большасці асноўных груп жывёл, вядомых сучаснай навуцы. Ніхто ў дакладнасці не ведае, як выглядала карта свету ў кембрыйскую эпоху, ясна толькі, што яна моцна адрознівалася ад сённяшняй. Папярок экватара раскінуўся велічэзны мацярык Гандвана, які ўключаў у сябе часткі сучасных Афрыкі, Паўднёвай Амерыкі, Паўднёвай Еўропы, Блізкага Усходу, Індыі, Аўстраліі і Антарктыды. Акрамя Гандваны, на зямным шары было яшчэ чатыры мацерыка меншых памераў, якія размясціліся на месцы цяперашніх Еўропы, Сібіры, Кітая і Паўночнай Амерыкі (але ў сукупнасці з паўночна-заходняй Брытаніяй, заходняй Нарвегіяй і часткамі Сібіры). Паўночна-Амерыканскі мацярык таго часу вядомы пад назваю Лаўрэнція. У тую эпоху клімат на Зямлі быў цяплейшы, чым цяпер. Трапічныя ўзбярэжжы мацерыкоў аблямоўвалі гіганцкія рыфы з страматалітаў, якія шмат чым нагадвалі каралавыя рыфы сучасных трапічных вод. Але рыфы гэтыя патроху памяншаліся ў памерах, паколькі мнагаклетачныя жывёлы актыўна іх паядалі. На сушы ў тыя часы не было ані расліннасці, ані глебавага пласту, таму вада і вецер разбуралі яе значна хутчэй, чым цяпер. У выніку ў мора змывалася вялікая колькасць асадкаў.

Загадка шкілетаў[правіць | правіць зыходнік]

Жывёлы, пакуль у іх не сфарміраваліся цвёрдыя шкілеты, вельмі рэдка захоўваліся ў выглядзе скамянеласцяў. Адпаведна і звестак пра іх дайшло да нас вельмі мала. Але чаму ў такой колькасці жывёл шкілеты развіліся менавіта зараз, а не раней, у дакембрыі? Узнікае ўражанне, што для таго, каб у арганізме жывёлы адкладаліся мінералы, неабходныя для фарміравання шкілета, патрабуецца пэўная колькасць кіслароду. Магчыма, канцэнтрацыя кіслароду ў атмасферы стала дастатковай для гэтага толькі ў раннім кембрыі. Першыя шкілеты складаліся ў асноўным з карбанату кальцыя. Новыя драпежнікі паядалі старажытныя страматалітавыя рыфы, і тыя, разбураючыся, выкідвалі ў ваду акіянаў усё больш і больш кальцыя, прыдатнага для фарміравання шкілетаў і ракавін. Ракавіны і панцыры не толькі служылі надзейнай апорай арганізму жывёл, але і абаранялі іх ад драпежнікаў. Больш цвёрдыя шкілеты дазвалялі жывёлам перайсці да новага ладу жыцця: яны змаглі прыўздымацца над донным глеем і хутчэй перамяшчацца па марскім дне. Як толькі ў жывёл развіліся членістыя канечнасці, ім сталі даступныя самыя разнастайныя спосабы руху, у тым ліку поўзанне і плаванне. Шчаціністыя канечнасці падыходзілі таксама для фільтравання ежы з марской вады, а членістыя ротавыя органы давалі новыя магчымасці для захватвання здабычы.

«Кембрыйскі выбух»[правіць | правіць зыходнік]

Кембрыйскі эвалюцыйны выбух — адна з найвялікшых загадак у гісторыі развіцця жыцця на Зямлі. Спатрэбілася 2,5 млрд. гадоў, каб прасцейшыя клеткі развіліся ў больш складаныя эўкарыётныя клеткі, і яшчэ 700 млн. гадоў для ўзнікнення першых шматклетачных арганізмаў. А затым, усяго за нейкія 100 млн. гадоў, мір аказаўся заселены неверагодна разнастайнымі шматклетачнымі жывёламі. З тых часоў больш за 500 млн. гадоў на Зямлі не з'явілася ніводнага новага тыпу жывёл. У кембрыйскі перыяд на Зямлі існавалі велічэзныя вобласці, занятыя кантынентальным шэльфам, або мацерыковымі водмелямі. Тут узніклі ідэальныя ўмовы для жыцця: дно, пакрытае пластом мяккага глею, і цёплая вада. Да гэтага часу ў атмасферы ўтварылася шмат кіслароду, хоць яго і было менш, чым сёння. Развіццё цвёрдых пакроваў прывяло да з'яўлення новых жыццёвых формаў, такіх, як членістаногія, артраподы. Жывёлам спатрэбіліся новыя спосабы абароны ад новых высокаарганізаваных драпежнікаў. Палепшыліся сродкі іх абароны — і ўжо драпежнікам прыйшлося выпрацоўваць новыя метады палявання. На працягу кембрыйскага перыяду ўзровень мора неаднаразова павышаўся і паніжаўся. Пры гэтым некаторыя папуляцыі выміралі, а месцы іх пасялення займалі іншыя жывёлы, якім, у сваю чаргу, прыходзілася прыстасоўвацца да новых умоў жыцця. Жывёльны свет станавіўся разнастайней. Ніколі больш на нашай планеце не будзе такой колькасці незанятых экалагічных ніш і такой слабой канкурэнцыі паміж відамі — іншымі словамі, неабмежаваных магчымасцяў для эксперыментавання з боку прыроды.

Бургескія гліністыя сланцы[правіць | правіць зыходнік]

У 1909 г. амерыканскі палеантолаг Чарлз Дулітл Уолкат зрабіў адно з «адкрыццяў стагоддзя». У Канадскіх Скалістых гарах, на вышыні каля 2400 м, ён выявіў невялікую лінзу гліністага сланца з неверагоднай колькасцю вельмі дзіўных закамянеласцяў мяккацелых жывёл, многія з якіх добра захаваліся. Яны жылі ў раннім кембрыі на глейкім плыткаводдзі па суседстве з вялікім рыфам. Відавочна, частка глейкага берага абвалілася і захапіла з сабой гэтых жывёл у глыбокую донную ўпадзіну, прыхапіўшы на шляху тых, хто жыў у воднай тоўшчы над рыфам; усе яны аказаліся хутка пахаваныя пад тоўстым пластом глею. Навукоўцы лічаць, што бургескія сланцы сфарміраваліся ў пачатку кембрыйскага перыяду. У іх сустракаюцца самыя разнастайныя віды жывёл, адсутныя ў больш старажытных пародах. Тут і артраподы, якія поўзалі ў глеі, паядаючы дэтрыт (арганічныя рэшткі), і іх суродзічы — актыўныя плывуны, якія здабывалі корм шляхам фільтравання вады. Некаторыя плаваючыя членістаногія, напрыклад сіднэі, магчыма, былі драпежнікамі. Іншыя жывёлы жылі альбо на глеі, альбо ў яго тоўшчы. Сярод іх можна вылучыць шматлікія разнавіднасці губак; на доўгіх атожылках некаторых з іх сяліліся брахіаподы (плечаногія), каб фільтраваць ваду.

Дзіўная калекцыя старажытных стварэнняў[правіць | правіць зыходнік]

Даследуючы бургескія гліністыя сланцы, Уолкат выдзеліў у іх каля 70 родаў і 130 відаў розных жывёл. Многім з іх ён прысвоіў назвы, узятыя з мясцовых говараў паўночнаамерыканскіх індзейцаў. Так, «віваксія» азначае «ветраны», а «одарай» значыць «конусападобны». Самі жывёлы аказаліся не менш дзіўнымі, чым іх назвы. Некаторых з іх яшчэ можна аднесці да якой-небудзь сучаснай групы жывёл, аднак большасць не мае нічога агульнага з іншымі вядомымі нам істотамі, вымершымі альбо тымі, якія жывуць цяпер. Скажам, у гошуцшенш, вельмі незвычайных істот, была цыбулепадобная галава і рад шыпоў, якія праходзілі ўздоўж спіны. Апабінія мела пяць вачэй — чатыры з іх на сцяблінках — і доўгі гнуткі лычык, якім яна, відавочна, высмоктвала з марскога дна дэтрыт. Некаторыя жывёлы, валодалі рысамі, уласцівымі адразу некалькім сучасным тыпам. Адонтагрыфус, напрыклад, быў падобны да плоскага сегментаванага чарвяка, але вакол яго рота раслі вусікі, як у членістаногіх, і мноства маленечкіх зубоў. У нехтакарыса галава і верхняя частка тулава былі як у ракападобных, а ніжняя частка тулава і хвост — як у пазваночных жывёл.

Жыццё ў кембрыйскіх морах[правіць | правіць зыходнік]

Эвалюцыйны выбух ранняга кембрыю прывёў да ўзнікнення мноства разнастайных істот. Найважныя з іх — трылабіты, членістаногія жывёлы, шмат у чым падобныя да сучасных мечахвостаў. Іх цела былі пакрытыя шчытападобнымі панцырамі. Большасць ранніх трылабітаў насяляла марское дно, аднак некаторыя плавалі ў вадзе над паверхняй дна. У марской вадзе жыло і мноства іншых арганізмаў. Яны ўтваралі харчовы ланцуг, у аснове якога знаходзіліся мільёны плаваючых водарасцей і мікраскапічных жывёл. На некаторых з іх, напрыклад у фарамініфер і прымітыўных крэветак, якія з'явіліся яшчэ ў дакембрыі, паступова ўтварыліся цвёрдыя пакровы. Марскія хвалі пераносілі з месца на месца медуз і роднасных ім жывёл, а да канца кембрыйскага перыяду ў морах з'явіліся і высокаарганізаваныя драпежнікі — такія, як галаваногія малюскі (накшталт сучасных васьміногаў і кальмараў) або прымітыўныя панцырныя рыбы. У дновым глеі кешкаліся шматлікія чарвякі, якія харчаваліся падаллю, прымітыўныя малюскі, а таксама брахіяподы — жывёлы з двухстворкавымі ракавінамі. Над марскім дном калыхаліся цэлыя лясы марскіх пёраў, якія фільтравалі ваду, а ў ціхіх водах жылі далікатныя шклопадобныя губкі. Да канца перыяду з'явілася мноства розных ігласкурых, у тым ліку марскія зоркі і марскія вожыкі.

Змены на рыфах[правіць | правіць зыходнік]

Драпежнікі старанна разбуралі старажытныя дакембрыйскія страматалітныя рыфы, аднак за працу ўжо ўзяліся новыя вытворцы вапняка. Гэта былі археацыаты, прымітыўныя губкападобныя арганізмы, якія, аднак, хутка распаўсюдзіліся па ўсяму свету і эвалюцыянавалі ў мноства розных выглядаў. Археацыаты, у сваю чаргу, прыйшлі ў заняпад і поўнасцю вымерлі ў сярэдзіне кембрыю, але да таго часу ў морах з'явіліся першыя каралы — праўда, яны яшчэ не пачалі будаваць рыфы. Канец кембрыя адзначыўся ледніковай эпохай. Узровень мора рэзка панізіўся. Гэта прывяло да знікнення шматлікіх прыродных зон і, адпаведна, выміранню многіх відаў жывёл. Да канца перыяду з'явіліся і першыя пазваночныя, так званыя птэраспідныя рыбы.

Чалавечы хвост[правіць | правіць зыходнік]

Акрамя ўсяго іншага, у кембрыі з'явіліся першыя хордавыя жывёлы, прадстаўнікі той самой групы, эвалюцыя якой, як лічаць навукоўцы, у канчатковым выніку прывяла да ўзнікнення на Зямлі чалавека. Усе хордавые на нейкім этапе свайго развіцця маюць жаберные шчыліны і выразна вылучаную нервовую трубку, якая ідзе ўздоўж спіны, па абедзвюх боках якой размяшчаюцца парныя групы мышцаў. Потым вакол нервовай трубкі ўтворыцца касцяны пазваночнік або хрыбет, таму вышэйшыя хордавые атрымалі назву пазваночных жывёл. Частка такога хрыбта, якая цягнецца за анальнай адтулінай жывёлы, называецца хвастом. Хордавые таксама маюць цвёрдую храстковую струну (хорду), якая праходзіць уздоўж спіны жывёлы на пэўным этапе яго жыццёвага цыклу. Хорда і цяпер прысутнічае ў зародкаў пазваночных, уключаючы чалавека. У кембрыі, хутчэй за ўсё, існавалі тры групы ранніх хордавых. Усе яны мелі рыбападобную форму, а спінная нервовая трубка пераходзіла ў доўгі хвост, які прыводзіўся ў рух V-падобнымі групамі мышцаў. Прама за галавой размяшчаліся жаберные шчыліны. Падобныя жывёлы жывуць на Зямлі і ў нашы дні — гэта лічынкі асцыдый, якія па форме нагадваюць апалонікаў, і дарослыя ланцэтнікі. Першым кандыдатам у продкі ўсіх хордавых можна лічыць маленькую рыбападобную жывёлу з бургескіх гліністых сланцаў — пікайю. Вонкава яно было падобна на ланцэтніка, з доўгай цвёрдай паласой уздоўж усяго цела і асобнымі сегментамі, падобнымі на групы мышцаў.

Трылабіты вялікія і жудасныя[правіць | правіць зыходнік]

Трылабіты былі сапраўднымі гаспадарамі кембрыйскіх мораў. Яны закопваліся ў тоўшчу асадкаў, поўзалі па марскім дне і плавалі ў верхніх пластах мора, працятых сонечным святлом. Многія з іх елі рэшткі мёртвых жывёл і дэтрыт, які назапашваўся ў донных асадках, аднак сустракаліся сярод іх і актыўныя драпежнікі. Некаторыя трылабіты, магчыма, палявалі нават на сваіх суродзічаў. Найбуйныя з трылабітаў мелі даўжыню звыш 70 см, а самыя маленькія не дасягалі і сантыметра.

Трылабіты вонкава былі падобны на сучасных «каралеўскіх крабаў» (мечахвостаў) — іх далёкіх сваякоў. Сама назва Trilobita азначае «трохчленістыя»: іх панцыр складаўся з трох секцый — цэнтральнай, або восевай, і двух пляскатых бакавых па абедзвюх яе баках. Большасць трылабітаў мела шчытападобны галаўны аддзел, гнуткі торакс (сярэднюю частку) з сучлененых сегментаў і плоскі хвост, часцяком выцягнуты ў доўгі хваставы шып. Трапляюцца выкапнёвыя трылабіты, звёрнутыя ў клубок, падобна макрыцам — магчыма, так яны абараняліся ад драпежнікаў.

На кожным сегменце тулава трылабіта было па пары канечнасцяў. Тыя з іх, што размяшчаліся каля рота, служылі шчупальнымі вусікамі. На іншых канечнасцях размяшчаліся пёрыстыя жабры для дыхання, плавальныя пласцінкі або ножкі для перамяшчэння і спецыяльныя атожылкі, з дапамогай якіх ежа перадавалася ўздоўж цела да ротавай адтуліны. Панцыр часта быў пакрыты баразёнкамі і выпукласцямі, якія раздзялялі яго на часткі. У некаторых трылабітаў панцыры былі пакрыты маленечкімі дзірачкамі — магчыма, у тых месцах, дзе першапачаткова раслі валасінкі, якія служылі органамі дотыку або смаку.

Аскепкі мінуўшчыны[правіць | правіць зыходнік]

Падобна іншым членістаногім, у трылабітаў было цвёрдае вонкавае пакрыццё, якое ім перыядычна прыходзілася скідаць (як пры ліньцы), каб расці. Скінутыя трылабітамі шкуркі выдатна захоўваюцца ў скамянелым выглядзе. Аднак, каб «ліняць» было лягчэй, у панцырах меліся слабыя лініі, або швы. Пахаваныя пад пластом асадкаў панцыры трылабітаў, як правіла, расколваліся па гэтых лініях, так што ў цэлым выглядзе іх знаходзяць вельмі рэдка.

Расследуючы «справу трылабітаў»[правіць | правіць зыходнік]

Пра тое, як перамяшчаліся трылабіты, можна даведацца, вывучаючы скамянелыя адбіткі — сляды, пакінутыя трылабітамі пры руху па дне. Прабіраючыся скрозь тоўшчу глею, яны пакідалі за сабой след, падобны на «ялінку». А калі трылабіты адпачывалі, у пародзе заставаліся меткі, якія нагадваюць сляды ад капытоў.

Першыя вочы на Зямлі?[правіць | правіць зыходнік]

Трылабіты былі першымі вядомымі нам жывёламі з высокаразвітым зрокам. Магчыма, зрок дапамагаў ім своечасова заўважаць небяспечных драпежнікаў. Падобна вачам сучасных насякомых і ракападобных, фасеткавыя і агрэгатныя вочы трылабітаў складаліся з маленечкіх лінзаў, агульная колькасць якіх даходзіла да 15 000 Лінзы гэтыя аказаліся досыць трывалымі, каб захавацца ў выкапнёвым выглядзе. Памеры і формы вачэй трылабітаў былі надзвычай разнастайныя. Былі і ўвогуле сляпыя трылабіты — магчыма, таму, што жылі яны ў тоўшчы донных адкладанняў або на вялікіх глыбінях, дзе мала святла. У адных трылабітаў былі панарамныя вочы, якія давалі шырокі агляд. У іншых вочы размяшчаліся па баках галавы. У трэціх яны размяшчаліся каля самой патыліцы або нават тырчалі на сцяблінках, так што жывёлы, верагодна, маглі амаль цалкам закопвацца ў глей, але пры гэтым пільна сачыць за магчымай пагрозай або здабычай.

Выміранне трылабітаў[правіць | правіць зыходнік]

Свайго найвышэйшага росквіту трылабіты дасягнулі ў ардавікскі перыяд, аднак да канца палеазойскай эры, 225 млн. гадоў назад, яны цалкам вымерлі. Бурна эвалюцыяніраваныя малюскі і рыбы навучыліся распраўляцца з імі, нягледзячы на іх панцыры. Да таго ж яны супернічалі з трылабітамі за харчовыя рэсурсы.

У гэты перыяд з'явіліся:

Археацыяты (Archaeocyathi) мелі вапнавы, звычайна кубкападобны або ў выглядзе загнутага рогу порысты шкілет (ад грэч. kyathos — кубак). Вядома больш за 1000 відаў. Вялі прымацаваны лад жыцця.

Гастраподы, або бруханогія малюскі. Цела падзелена на галаву, нагу і ўнутраны мяшок, які разам з пакрываючай яго ракавінай спіральна закручаны ў правы або, што сустракаецца рэдка, у левы бок. Ракавіны адрозніваюцца вялікай разнастайнасцю формы і скульптуры. Складаецца з трох слаёў: знешняга — рагавога, сярэдняга — фарфорападобнага і ўнутранага — перламутравага.

Радыалярыі — падклас прасцейшых класа саркодавых. Памерам ад 40 мкм да 1 мм. У выкапнёвым выглядзе захаваліся шкілеты, якія складаюцца з геаметрычна правільна размешчаных іголак. Тыя ўтвараюць рашотчатыя шары, мнагаграннікі, кольцы. Шкілеты адмёршых радыалярый, апускаючыся на дно, утваралі радыалярыевы глей.

Губкі — найбольш прымітыўныя з мнагаклетачных арганізмаў. Цела звычайнай губкі мае выгляд бакала або цыліндра, прымацаванага асновай да субстрату. Губкі здабывалі сабе ежу шляхам працэджвання вады.

Плечаногія, або брахіяподы (Brachiopoda). Цела з брушнога і плечавога бакоў пакрыта двухстворкавай вапнавай ракавінай. Заднія краі створак злучаюцца спецыяльнымі вырастамі замка або толькі мышцамі. Для прымацавання да грунту служыць сцяблінка. Цела брахіяподы размешчана каля задняй часткі ракавіны. Пярэдняя частка, высланая мантыяй, занята параю длінных вырастаў цела — «рукамі». На іх размешчаны шчупальцы, пакрытыя варсінкамі, якія ствараюць пастаянны прыток вады ў поласць мантыі, які дастаўляе спажыўныя часцінкі і кісларод. Маецца абшырная другасная поласць цела, сэрца і кравяносныя сасуды, каляглотачнае нервовае кальцо і нервы. Палеазой — каля 7 тыс. відаў.

Астракоды, або ракушкавыя, клас ракападобных. Цела, даўжынёй ад 0,2 да 23 мм, было заключана ў двухстворкавую ракавіну, прапітаную вапнай. Большасць астракод вяла донны лад жыцця.

Кішэчнаполасцевыя. Будова цела па тыпу лучавой (радыяльнай) сіметрыі, г.зн. маецца цэнтральная вось, вакол якой па радыусам размяшчаюцца ўнутраныя органы, паўтараючыся некалькі разоў у адной і то жа гарызантальнай плоскасці. Сярод кішэчнаполасцевых маюцца сядзячыя формы — паліпы і свабоднаплаваючыя — медузы. Выкапнёвыя кішэчнаполасцевыя ўключаюць гідроідных кішэчнаполасцевых, сцыфоідных кішэчнаполасцевых і караллавыя паліпы. З гідроідных кішэчнаполасцевых найбольшае значэнне мае група строматапараідэі. Сцыфоідныя кішэчнаполасцевыя былі пазбаўлены шкілетных утварэнняў, і таму сустракаюцца толькі іх рэдкія адбіткі ў вапнавых адкладаннях.

Сістэматычнае палажэнне строматапараідэй (Stromatoporoidea) да канца не высветлена: да кішэчнаполасцевых іх адносяць толькі ўмоўна. Яны мелі вапнавы скілет, які меў розныя формы (ад пласцінчатай да цыліндрычнай і сферападобнай) і памеры (ад некалькіх міліметраў да некалькіх метраў).

Сцыфоідныя (Scyphozoa) мелі форму медузы або паліпа.

Монаплакафоры (Monoplacophora). Цела складалася з галавы, нагі і унутранага мяшка, пакрытага каўпакападобнай або плоскаспіральнай ракавінай, падасланай мантыяй.

Табуляты (Tabulata) — поздні кембрый. Падклас вымершых каралавых паліпаў. Калоніі масіўныя, кусцістыя з невялікіх трубчатых каралітаў, акруглых або многавугольных у сячэнні.

Палеазойская эра (570—250 млн. гадоў назад)
Кембрый (570—500) Ардовік (500—440) Сілур (440—410) Дэвон (410—360) Карбон (360—285) Перм (285—250)