Колыбель жизни

Колыбель жизни

Уже давно развеяла наука библейские легенды о божественном сотворении Земли. Ученые раскрыли многие законы происхождения Земли и развития обитающих на ней растений и животных. Но еще крепко держатся церковники за обветшалые догмы. Правда, вместо сказки о сотворении мира в шесть дней, которое будто бы произошло семь с половиной тысяч лет тому назад, римский папа ныне проповедует о сотворении мира миллиарды лет тому назад. «Перестраиваясь», римские иезуиты говорят уже о сотворении какого-то «атома-отца», от которого произошел весь современный мир. Немало им помогают многие ученые капиталистических стран, насаждающие идеалистическое мировоззрение, говорящие о непознаваемости мира.

Полезно вспомнить, как 200 лет тому назад великий русский ученый М. В. Ломоносов боролся за идею развития природы: «Итак напрасно многие думают, что все, как видим, сначала творцом создано… Таковые рассуждения весьма вредны приращению всех наук, следовательно и натуральному знанию шара земного… хотя оным умникам и легко быть философами, выучась наизусть три слова: бог так сотворил; и сие дая в ответ вместо всех причин».

Прогрессивное учение диалектического материализма утверждает объективный характер законов природы и открывает широкие перспективы для покорения сил природы и обращения их на благо человека. Это учение доказывает, что все явления природы взаимно связаны и обусловлены, что все находится в непрестанном развитии.

Летопись на камне

Действительно, окружающая нас природа прошла длительный путь развития. Академик А. П. Виноградов исчисляет возраст Земли в 5 миллиардов лет. Около 2 миллиардов лет назад на Земле появились живые организмы. Окаменелые остатки рыб находят в пластах Земли, отложившихся более 400 миллионов лет назад. Совсем недавно для истории Земли, всего около миллиона лет назад, появились древние предки человека.

Происхождению жизни на Земле предшествовал ряд превращений самой Земли. По теории академика О. Ю. Шмидта, Земля образовалась из сгущения холодных пылевых и газовых частиц. Первоначально частицы различного химического состава беспорядочно ложились друг на друга. Но затем происходило перераспределение частиц: более тяжелые опускались вниз, а более легкие подымались вверх. Это перемещение шло не только механически, под влиянием силы тяжести, но и в результате физико-химических процессов. Распад радиоактивных элементов разогревал вещество Земли и облегчал «всплывание» легких частиц вверх и опускание вниз тяжелых. В некоторых местах разогрев был настолько сильным, что приводил к расплавлению. Так создавалась внешняя кристаллическая оболочка земного шара, называемая земной корой. В ней более легкие вещества (гранитные) лежат на поверхности, а более тяжелые (базальты) в глубине. Земная кора окружает внутреннюю часть нашей планеты, состоящую из твердых тяжелых металлов. На поверхность Земли изливались расплавленные массы из более глубоких слоев. Они приносили соединения железа с углеродом — карбиды, которые легко вступали в реакцию с водяными парами, насыщавшими атмосферу Земли. Так создавались углеводороды. В атмосфере не было газообразного кислорода и азота. Углеводороды также соединялись с водяным паром. В новом веществе содержались углерод, водород и кислород. Затем от аммиака, которого было много в атмосфере, новое сложное вещество отбирало азот. Создались азотистые соединения, подобные белкам.

При дальнейшем химическом взаимодействии образовывались органические вещества все более сложного строения, приведшие к возникновению белковых тел. А «жизнь, — по определению Энгельса, — есть форма существования белковых тел».

Смешение различных белков приводило к соединению их в отдельные капельки — коацерваты. Коацерваты — это надмолекулярные системы, которым присуще некоторое строение и организация. Они очень легко улавливают различные вещества из раствора. От этого сами коацерваты изменяются и химически и организационно.

По теории академика А. И. Опарина, до возникновения коацерватов органическое вещество было равномерно растворено в водах первичных морей и океанов. Образование коацерватов привело к концентрации белковоподобных веществ в определенных пунктах пространства. После этого коацерватная капля может существовать некоторое время индивидуально. Как ни совершенны коацерватные капли, путь от них к живым организмам был сложный и долгий. Постепенно происходили накопления все новых и новых свойств коацерватных капель, пока количество этих особенностей не привело к высшей форме существования материи — жизни.

Как только развились живые существа, они оказались обладателями замечательной особенности — огромным темпом размножения. Ведь достаточно одной клетке разделиться и образовать две, как через небольшой промежуток времени образуются четыре, восемь, шестнадцать! Поколение одной клетки может в короткое время дать тонны живого вещества, а при благоприятных условиях даже заполнить своей массой весь объем Мирового океана. Живые организмы создали новую оболочку Земли — биосферу. Живое вещество биосферы — один из наиболее активных источников энергии. С помощью организмов приходят в движение огромные количества материи. Благодаря биосфере в земной коре создаются запасы солнечной энергии и образуются различные горные породы и почвы (в том числе и многие полезные ископаемые); живые существа регулируют состав воды и атмосферы. Таким образом, хотя живое вещество биосферы представляет собой тоненькую пленочку, по своей массе не превышающую 0,1 процента массы земной коры, но благодаря чрезвычайной активности организмы совершают титаническую работу на Земле.

Каковы были первоначальные живые существа, сказать трудно. Их остатки не сохранились.

Очень важным этапом в процессе эволюции живых организмов явилось развитие таких существ, которые могли с помощью солнечной энергии образовывать органическое вещество.

Так возникли водоросли. С этого момента темп эволюции, очевидно, пошел еще быстрее. В зависимости от условий существования формировались все более сложные организмы. Исчезли малоприспособленные и развились новые, более совершенные виды, новые группы животных и растений.

Лик Земли все время менялся. Там, где теперь мы видим возвышенности и даже горы, некогда было море. Достаточно побродить по берегу хотя бы Москвы-реки, и мы найдем окаменелые остатки вымерших морских животных. Это значит, что когда-то, миллионы лет тому назад, здесь было море, а затем в этом районе наступил период поднятия. Море стало отходить, и сегодня ближайший для москвича берег моря (Балтийского) отдален от него на 600 километров. Изучая животный и растительный миры юго-востока Азии и Малайского архипелага, ученые находят много общих видов. Это дает основание полагать, что глубокие моря, отделяющие острова, некогда были сушей. Затем произошло опускание земли в этом районе, и океанские воды заполнили пространства между отдельными возвышенностями, ставшими островами.

Проследить историю развития неживого и живого мира помогла в значительной мере сама природа. Многие организмы после своей гибели не исчезли бесследно. Их скелеты и раковины окаменели. В некоторых случаях сохранились отпечатки на камне и мягких частей растений и животных, погибших сотни миллионов лет тому назад. Большинство из них относится к таким, которых нет среди ныне живущих. Внимательно изучая эти «следы», ученые раскрыли картину эволюции организмов на Земле. Кроме того, все эти «следы на камне» позволяют ученым установить принадлежность каждого слоя земли к определенному периоду истории. А если в этот период происходило образование какой-либо полезной породы, то и организовать по находкам поиски ценного сырья.

Совершенно очевидно, что чем ископаемая форма будет древнее (стоять ниже на «лестнице» развития жизни), тем к более раннему времени относятся эти слои земли. Пользуясь такими «часами», можно определить последовательность отложения различных слоев земли. Но эти часы «без времени». Ими не определить числа лет существования различных периодов Земли. На помощь пришли открытия радиоактивных веществ.

Оказалось, что радиоактивные вещества, распадаясь, превращаются в другие элементы. В условиях Земли распад идет практически с постоянной скоростью. Зная количество радиоактивных атомов в данном минерале и количество содержащихся здесь атомов, являющихся продуктом радиоактивного распада, и скорость самого распада, можно установить время его образования. Этими радиоактивными «часами» пользуются при определении возраста пород.

Мы не можем ожидать нахождения отпечатков всех ранее живших существ. Редко можно найти также и полные слепки тела животного или растения. Гораздо чаще мы находим отдельные части и по ним уже воссоздаем облик целого организма. Несмотря на трудность сохранения отпечатков «мягких» организмов, ученые находят также и остатки древних животных, не имевших скелета.

Особенно благоприятными были условия захоронения водных животных. Погибшее животное падало на дно и, если оно не было вскоре уничтожено, то покрывалось песком или илом. Вблизи берега и особенно вблизи устьев рек количество оседающих на дно моря различных минеральных частиц очень велико. В дальнейшем минерализация приводила к окаменению организма. При этом мог хорошо сохраниться внешний облик животного. Откладываемые сверху слои превращались в большую толщу, часто сдавливая захороненные остатки. Так они и сохранялись в виде отпечатков на образовавшейся породе.

Хотя найти их и трудно, но пытливому, вечно ищущему новое взору человека они рассказывают о величественной истории Земли.

Многие породы почти целиком состоят из остатков различных морских организмов. В некоторых местах Украины лежат слои мела толщиною в 500 метров, состоящие из раковинок отмерших одноклеточных морских животных. Известняки, образовавшиеся из скелетов кораллов, раковин моллюсков и других морских животных, залегают часто стометровыми слоями на сотни километров.

В обнажившихся слоях земли можно найти отпечатки исчезнувших животных.

В подземных дворцах Московского метро на шлифованной поверхности каменных стен мы часто можем видеть интересные отпечатки. Особенно их много на станции «Красные ворота». В каменных подставках чернильных приборов, если внимательно присмотреться, нередко можно заметить обломки различных раковин и панцырей.

По следам, оставшимся от исчезнувших обитателей Земли, ученые выяснили геологическую историю и эволюцию жизни на Земле. В геологической истории они установили пять эр. Для каждой эры характерны определенные события в развитии земной коры и жизни. В силу этого эры имеют различную продолжительность. Архейская эра — что значит «древнейшая» — началась более 2 миллиардов лет тому назад и продолжалась свыше 900 миллионов лет. Протерозойская — эра «первой жизни» — продолжалась около 600 миллионов лет. Палеозойская эра — «древняя жизнь» — началась 500 миллионов лет назад и продолжалась 335 миллионов лет. Мезозойская эра — «средняя жизнь» — длилась 125 миллионов лет. Кайнозойская эра — «новая жизнь» — самая молодая. Ей всего 60 миллионов лет. Она продолжается и в наши дни. Эры делятся на более короткие отрезки — периоды^[2].

Среди различных предположений о месте возникновения живых существ преобладает мнение о том, что происхождение жизни связано с океаном.

Для развития большинства организмов необходимы вода, кислород и растворенные химические вещества. Очевидно, там, где соприкасаются соленая морская вода, воздух и берег, и создавались условия, наиболее благоприятные для развития первых живых существ. Прибрежные воды и воды заливов могли быть, и вероятно были, местами, которые мы можем называть «колыбелью» жизни.

Отпечатки и окаменелые остатки организмов из древнейших слоев Земли свидетельствуют, что это были морские существа. Более того, и по сие время наибольшее количество классов различных живых существ обитает в морях и океанах.

Развившиеся около 2 миллиардов лет тому назад в морях первые живые организмы завоевали громадные пространства океанов и морей. Трудно было этим первенцам Земли приспособиться к условиям, существовавшим тогда на нашей планете. Повсеместно шли землетрясения и извержения вулканов. Подводные вулканы были не менее многочисленны, чем наземные. В местах их извержений закипала вода, уничтожая слабые ростки живого. Но новое качество материи — жизнь — оказалось сильнее всех неблагоприятных условий. Миллионы лет продолжалась борьба первых живых организмов за существование. И жизнь победила!

Внимательно рассматривая самые древние слои архейской эры, ученые не нашли в них ископаемых остатков живших в то время организмов. Древние породы оказались «немыми». Но явление это вторичного порядка, так как образовавшиеся более миллиарда лет назад горные породы — известняки (превращенные затем в мрамор) или графиты — могли произойти только из остатков морских организмов. В дальнейшем эти породы «живого» происхождения подвергались настолько мощным воздействиям, что потеряли распознаваемые признаки заключенных в них организмов.

Доказательством того, что в древние периоды истории Земли существовали живые организмы, служит также и то обстоятельство, что мы находим в протерозойской эре окаменелые остатки различных уже высокоорганизованных морских животных. Они должны были иметь предков более простого строения, для развития которых, очевидно, требовалось тоже огромное время.

В протерозойских морях жили водоросли, бактерии, одноклеточные животные, губки, кишечнополостные, моллюски, членистоногие, плеченогие и другие организмы, то-есть многие типы животного царства.

Каков же был сам океан в древнейшее время? Про него действительно можно было бы сказать «безбрежный». В северной половине земного шара существовало лишь несколько относительно небольших массивов суши. Они выглядели островами, не больше теперешней Гренландии. На севере Европейской части СССР располагалась Балтийская суша, охватывавшая площадь нынешних Скандинавии, Карелии и Кольского полуострова. Крупный массив был между реками Днепр и Днестр. В Сибири и Северной Америке имелись тоже такие «острова».

Прошло более 1,5 миллиарда лет архейской и протерозойской эр, и наступила палеозойская эра. В начале палеозойской эры произошли значительные горообразования. Они изменили очертания океана.

В северном полушарии из бывших ранее островов образовались крупные континенты. Один из них объединил северо-западную часть Канады и большую часть Гренландии. Небольшой остров находился на месте Исландии. Русская равнина к северу от Черного и Каспийского морей представляла собой сушу. Имелся массив суши в Сибири, между Хатангой и Леной.

Поднятие дна океана в южном полушарии привело к образованию грандиозного южного континента — Гондваны. На западе он занимал большую часть Южной Америки, южную часть Атлантического океана, почти всю Африку, Аравию, Индию, захватывал Западную Австралию и Индийский океан.

Карта Мирового океана выглядела иначе — облик Земли был другой. Главнейший массив суши находился в южном полушарии, в северном — продолжал господствовать океан. Несмотря на столь обширное поднятие дна океана, образовавшаяся суша, как и во всю последующую историю нашей планеты, занимала на поверхности Земли меньшую площадь, чем океан. Тихий океан был так же огромен, как и в наши дни. Это самый древний океан, существующий около 2 миллиардов лет. Все последующие изменения в очертании суши и моря происходили, не захватывая основной площади Тихого океана.

Вид Земли 500 миллионов лет тому назад.

В палеозойскую эру (имевшую пять периодов) темп видообразования шел значительно быстрее, чем в архейскую эру. Из кембрийского периода, длившегося 80 миллионов лет, известно более 1500 видов морских животных, окаменелые остатки которых сохранились настолько, что их можно было определить и детально изучить. Различные одноклеточные существа, губки, кишечнополостные, черви, трилобиты, ракообразные, моллюски, иглокожие и другие группы животных обитали на дне и в толще вод моря.

К концу палеозоя развились все современные типы животного и почти все типы растительного царства. Первые миллионы лет этой эры море было населено кораллоподобными организмами — археоциатами (древние бокалы). Эти существа жили в прибрежной полосе и так же, как современные нам кораллы, отлагая огромные количества извести, строили рифы. Они были «недолговечны». Всего 50 миллионов лет господствовали различные виды археоциат на дне кембрийского моря. 400 миллионов лет тому назад — к началу силурийского периода — они исчезли.

В силурийский период, продолжавшийся 85 миллионов лет, очертания океана изменились мало, только сократилась площадь материковой суши в северном полушарии. На Русской равнине образовалось обширное море к югу от Балтики.

В кембрийский и особенно в силурийский периоды во множестве развились ракоподобные существа — трилобиты. Они просуществовали около 300 миллионов лет и исчезли в конце палеозоя.

Нам известно более 2 тысяч видов трилобитов. Очевидно, их было значительно больше. Рассматривая сейчас в музее окаменелые остатки этих ракоподобных существ, мы мысленно переносимся к морям, существовавшим сотни миллионов лет тому назад. Вот перед нами трилобиты с глазами, сидящими на длинных стебельках. Они, очевидно, жили, слегка закопавшись в ил и высматривая проплывающую добычу. Глубже в иле жили слепые трилобиты. Они, как кроты, рылись в иле, выискивая себе пищу. В глазах при этой «работе» не было нужды. Трилобиты были разной величины — от 3 до 70 сантиметров и плавали в разных слоях воды. Одни питались водорослями, другие были хищниками.

Трилобиты.

Но трилобиты не были, разумеется, единственными обитателями моря. К тому времени уже тысячи видов губок, древних иглокожих — шаровиков, морских звезд, ракообразных, червей, беззамковых плеченогих, двустворчатых и головоногих моллюсков и других существ населяли океан.

В Северной Америке ученые нашли целый ископаемый музей бесскелетных беспозвоночных. Такой клад — большая редкость. Ведь мягкие бесскелетные части тела быстро поедаются и легко разлагаются. Но настойчивые поиски всегда увенчиваются успехом! Были найдены отпечатки медуз, червей, мягких голотурий и других существ, живших в далекие времена. В толще глин, 500 миллионов лет тому назад отложившихся в кембрийском море, на территории современной Северной Америки, нашли эти отпечатки. Сейчас, снимая прослойки глинистых сланцев, мы с восхищением видим нежнейшие отпечатки, позволяющие не только восстановить внешний облик животных, но даже и детали их внутреннего строения.

Главными конкурентами трилобитов в конце кембрийского и особенно в силурийском периодах были существа, одновременно похожие и на раков и на скорпионов. Их так и называют — ракоскорпионы. Они вели различный образ жизни. Крупные (до трех метров длины) — птериготы — были активными плавающими хищниками. На голове у них находились хорошо развитые глаза. Короткий веслообразный хвост помогал быстро плавать. Передние конечности заканчивались клешней. Крупные ракоскорпионы жили и на дне моря. Их форма значительно отличалась от плавающих. На конце тела был узкий и длинный шип, помогавший зарываться в ил. Хитиновый панцырь, покрывая переднюю часть тела, защищал от врагов. Глазами, направленными вверх, они высматривали зазевавшегося червя, трилобита или рачка.

Ракоскорпионы.

Из ракоскорпионов, исчезнувших в конце палеозоя, сохранились до наших дней только близкие к древним ракоскорпионам мечехвосты. Они появились около 200 миллионов лет тому назад.

В современной фауне имеются и более древние формы. В морских отложениях начала силурийского времени мы можем найти створки раковины лингулы. Несмотря на то, что с тех пор прошло около 400 миллионов лет, они мало отличаются от современной лингулы, живущей в различных морях. Лингулы — представители особого класса плеченогих, их называют также брахиоподы.

В силурийских морях были особенно распространены плеченогие. Их известно более 3 тысяч видов. Большинство из них исчезло в конце палеозоя. Плеченогие имели крепкую раковину из двух створок, надежно защищавшую их тело.

На плитах ленинградских тротуаров можно иногда встретить очертания раковин гигантских моллюсков. Эти каменные плиты вырубались в известковых карьерах вблизи Ленинграда. Сами же мощные залежи известняков образовались из погибших организмов на дне силурийского моря, которое когда-то занимало северо-западную часть Европейской России.

В силурийский период пышного развития достигли головоногие моллюски, особенно из группы наутилоидей. В современной нам фауне имеется всего несколько видов корабликов — наутилусов. Эти потомки некогда обширной группы плавают в поверхностных слоях тропических вод юго-востока Азии.

300–400 миллионов лет тому назад предки наутилуса буквально владели морем. Некоторые хищники достигали двухметровой длины, например ортоцерас. Своими сильными щупальцами они хватали трилобитов, плеченогих, вступали в бой с ракоскорпионами. Доставалось от них и появившимся в силурийский период бесчелюстным «рыбам». Недаром многие из них были покрыты крепкими щитками, часто одевавшими, особенно передний отдел, в плотный панцырь.

Эти панцырные рыбы не принадлежат собственно к настоящим рыбам прежде всего потому, что у них отсутствуют челюсти и боковые парные плавники с внутренним скелетом. Ведь парные плавники настоящих рыб, имеющих внутренний скелет, оказались тем органом, из которого развились конечности наземных позвоночных животных. Бесчелюстные рыбы жили и в пресных водах.

Среди обитателей силурийских морей известно более тысячи видов бесчелюстных рыб. Большинство их вымерло через 150 миллионов лет после появления, а живущие в наше время бесчелюстные рыбы, миноги и миксины, появились только в третичное время от неизвестного пока предка.

В начале кембрийского и особенно в силурийском периоде произошло замечательное событие. Растения, а затем и животные стали заселять сушу. Как известно, все явления в природе взаимно связаны. Это время характеризуется частыми сокращениями и увеличениями площади морей. Из водорослей, приспособившихся жить при отливе без воды, на воздухе, развились такие виды, которые могли выдерживать долгое пребывание на суше. Они завоевывали сушу, разумеется, с большими «жертвами». Отступающее море оставляло на побережье множество водорослей. Постепенно из выживших водорослей развились растения, которые могли уже всегда жить на суше и дать начало разнообразной наземной растительности.

Появление этих растений послужило развитию наземных животных. Для многих они были необходимой пищей, хищники же жили за счет травоядных. Растения помогали животным на суше еще тем, что очищали атмосферный воздух от громадных количеств углекислого газа. Он являлся продуктом бесчисленных извержений, как происходивших ранее, так и совершавшихся в это время. За миллионы лет первоначально водные, а затем и наземные растения, поглощая в процессе своего питания углекислый газ, очистили воздух и обогатили его кислородом.

Ископаемые окаменелые остатки иглокожих свидетельствуют, что эти животные уже водились более 500 миллионов лет тому назад. Тогда особенно много было морских бутонов, шаровиков, морских лилий, звезд и ежей. Позже бутоны и шаровики вымерли. В те времена жило более 2 тысяч видов морских лилий, а сейчас только 800 видов.

Следующий после силура девонский период продолжался недолго — всего 55 миллионов лет. Для этого периода характерно поднятие суши в северном полушарии. Дно силурийских морей становилось сушей. На месте от Канады до Карелии и Кольского полуострова простирался обширный континент. Он включал на севере Исландию, Шпицберген и Баренцово море, на юге — Британские острова и Скандинавский полуостров. Расширился и сибирский материк. Появился массив суши в районе Маньчжурии и Кореи.

В девонский период вымерли многие трилобиты, сильный урон понесли и ракоскорпионы. Их господству в течение 200 миллионов лет явно пришел конец. Этот период особенно замечателен обилием рыб. Развивались бесчелюстные рыбы, и появились относящиеся к челюстным настоящие рыбы. От пассивного образа жизни рыбы стали переходить к активному. Как ни хорошо защищал первых рыб твердый панцырь, но он мешал при плавании. А ведь хищнику прежде всего нужна поворотливость и быстрота. У девонских рыб панцырь начал укорачиваться и покрывал только головной отдел. Некоторые рыбы стали настоящими гигантами. Шестиметровая панцырная рыба динихтис лакомилась даже и крупными акулами. В морях уже были акулы, кистеперые, двоякодышащие и другие рыбы. Естественно, между ними шла жестокая борьба за существование. Она привела к гибели древних рыб, менее приспособленных к новым жизненным условиям. Только по отпечаткам мы можем судить о форме и образе жизни панцырных рыб.

Панцырные рыбы: сверху — динихтис, слева — ботриолепис, справа — бесчелюстная рыба псаммолепис.

Особенно надо отметить появление кистеперых рыб. Веслоподобные боковые плавники помогали им не только плавать, но и «бродить» по дну или среди подводных скал. Плавники кистеперых рыб и по внутреннему строению отличаются от боковых плавников других рыб. Они имеют такой внутренний скелет, что позволяют нам установить путь развития пятипалой конечности наземных позвоночных животных. Кистеперые рыбы оказались прародителями земноводных. Первые земноводные — ихтеостеи — появились еще в девоне, но массовое развитие нового класса позвоночных — земноводных — произошло в каменноугольный период.

260 миллионов лет тому назад климат на Земле во многих местах был теплый и влажный. На суше росли густые гигантские леса из древовидных папоротников и других растений, ныне совершенно исчезнувших. Остатки этих лесов по заболоченным местам или сносимые реками к берегам морей заносились песком и илом. Впоследствии они превратились в мощные отложения каменного угля. Таково происхождение каменноугольных залежей в Донбассе, Кузбассе, Караганде и многих других районах. Громадные залежи каменного угля, образовавшиеся в это время, и послужили основанием для названия этого периода.

Теплый влажный воздух и обильная растительность способствовали развитию различных земноводных. Их появление было крупнейшим событием в жизни Земли. Ведь они были первыми позвоночными, которые начали ходить. Большинство земноводных жило в пресных водах. Некоторые из них достигали величины более трех метров, а согиринус даже четырех с половиной метров.

После большого поднятия суши в девонское время происходило и расширение площади океана. Разлившийся океан образовывал в глубине континентов мелководные моря, затапливал устья рек, создавались прибрежные болота. Замечательным было то, что в это время происходило своеобразное перераспределение континентальных масс и океанов в меридиональном направлении.

В каменноугольный период, продолжавшийся 55 миллионов лет, поднятие дна океана в северном полушарии привело к тому, что образовался громадный северный массив суши. Между ним и южным материком Гондваной находился океан — Тетис, распространявшийся в широтном направлении. Он соединялся с Тихим океаном в районе нынешней Центральной Америки, пересекал центральную часть Атлантического океана, Западную Европу, далее на востоке соединялся с морем, занимавшим Русскую равнину, и через Западную Сибирь и Центральную Азию выходил в западную часть Тихого океана.

Океан Тетис просуществовал сравнительно долго — более 200 миллионов лет. Современные нам моря — Средиземное, Черное, Каспийское и Аральское — расположены на месте древнего Тетиса.

В морях каменноугольного периода продолжали играть большую роль многие представители силурийской и девонской фауны. Так же как и в предшествующий период, в прибрежной области бурно развивались различные кораллы, мшанки, морские лилии. Их известковые скелеты, раковины одноклеточных животных — корненожек, особенно фузулин, заполняли пространство между отдельными глыбами, а известковые водоросли цементировали их в громадные подводные рифы. Многие залежи известняков, разрабатываемых в СССР и других странах, относятся к каменноугольному периоду.

К этому времени в морях исчезли многие наутилоидеи, их заменили более сложно устроенные головоногие моллюски — аммониты, вымерли бесчелюстные, уменьшилось и количество панцырных рыб. Их место заняли акулы. Стали появляться костные рыбы, среди них и кистеперые.

Морские кистеперые рыбы считались вымершими более 50 миллионов лет тому назад. Но вот в 1938 году у берегов Южной Африки рыбаки поймали необычную рыбу с плавниками в виде весел. Рыбу назвали латимерией. В 1952 году у берегов архипелага Коморо (Индийский океан) еще поймали похожую на латимерию рыбу. Ее назвали малания. Эти кистеперые принадлежат к группе целоконтиц, населявших моря 200 миллионов лет назад. Веслообразные плавники латимерии и малании помогают им жить среди подводных скал. Очевидно, рыбы эти крайне малочисленны, и поэтому до 1938 года никто из наших современников не видал их.

Латимерия.

Каменноугольный период сменился пермским, он продолжался 25 миллионов лет. Горообразование и поднятие суши в этот период резко усилилось. Широтный океан Тетис превратился в узкий пролив. Многие моря обмелели. Образовались цепи соленых полузамкнутых бассейнов. Они высыхали. Соль оседала на дне. Так образовались ценнейшие соляные залежи в Соликамске и Донбассе. Постепенно вся Русская равнина стала сушей. Море простиралось только на юге. Оно объединяло Средиземное, Черное и Каспийское моря.

Известно, что море — «печка». Поэтому опускание суши и расширение площади морей и океанов несет тепло и влагу; наоборот, поднятие суши и сокращение площади океанов приводит к созданию холодного и сухого климата. В связи с большим поднятием суши влажный и теплый климат каменноугольного периода сменился сухим и холодным пермским периодом.

Наступил период гигантских оледенений, преимущественно в южном полушарии. Многие прежние обитатели вымерли. Особенно губительным был пермский период для земноводных. С тонкой влажной кожей было «трудно» жить в сухом и холодном воздухе! Появились более высокоорганизованные животные, с особым строением скелета, кровеносной системы. Кожа у них сильно уплотнилась и образовалась чешуя. Яйца эти животные стали откладывать не в воду, а зарывать в песок или землю. Нетрудно догадаться, что мы подошли к возникновению нового класса позвоночных животных — пресмыкающихся. Они появились в конце каменноугольного периода, но особенного развития достигли в новую, мезозойскую эру.

На пороге перехода к мезозойской эре в пермских морях исчезли или стали редкими многие обитатели палеозойских морей. Вымерли древние кораллы, из иглокожих — шаровики и морские бутоны, древние ежи, древние лилии, многие группы плеченогих, из головоногих моллюсков — наутилоидеи, клименюи, гониатиды, трилобиты и ракоскорпионы. Еще ранее исчезли древние панцырные рыбы, их место заняли акулы и костные рыбы. В начале пермского периода вымерли интересные рыбы с выростом на конце морды, покрытом зубцами — геликоприоны. Но, в отличие от ныне существующей пилы-рыбы, у геликоприона вырост был закручен спиралью. Остатки их часто находят на Урале.

К мезозою изменилась не только фауна. Изменения произошли и в очертаниях океанов и морей. Начавшееся в пермское время поднятие суши продолжалось весьма интенсивно и в первый период мезозойской эры — триасовый. Он продолжался 30 миллионов лет. В это время широтный океан Тетис исчез в области Атлантического океана. Он простирался только от восточной части Средиземного моря, охватывая Черное, Каспийское моря, территорию Малой Азии и Ирана. Далее на восток сохранилось соединение Тетиса с Тихим океаном.

На месте Баренцова моря стала суша. В триасовый период значительно сократилась площадь морей. Только Тихий океан попрежнему оставался почти в неизменных очертаниях.

Следующий период — юрский, — продолжавшийся 25 миллионов лет, принес опускание суши, особенно в северном полушарии. В это время единство громадного северного материка распалось. Разлившееся море разделило его на три части. Один материк охватывал территорию восточной части Северной Америки, Гренландию, Исландию и Англию. Второй был небольшим континентом, охватывавшим Скандинавию, Финляндию, Карелию и Кольский полуостров. Третий, наиболее крупный материк, объединял значительную часть Восточной Сибири, Центральную Азию, Китай, Индо-Китай и часть Малайского архипелага.

Опускание суши произошло и в южном полушарии. Океан разделил гигантский материк Гондвану на три части. Самым большим был континент, объединявший Южную Америку и Африку, вторым по величине был материк, соединявший Индию с Мадагаскаром, третьим — материк Австралии.

На востоке Европейской части СССР разлилось море, распространявшееся с юга на север — от Кавказа до Печоры. Постепенно расширяясь, оно заняло почти всю Европейскую часть СССР. Горы Новой Земли и Урала разъединили это море с морем, находившимся в бассейне Оби, Иртыша и далее на восток.

С юрским периодом связаны образования различных полезных ископаемых. Остатки различных живых существ дали фосфориты, нефть и каменный уголь.

Процесс юрского опускания суши был относительно «непродолжительным». Наступивший меловой период, начавшийся с поднятием суши, длился 70 миллионов лет. В северном полушарии произошла связь североамериканского континента с европейским. Сократилось и море, покрывавшее Русскую платформу. В мелководном море на юге нашей страны развились во множестве различные одноклеточные корненожки. Их известковые раковинки и скелетики других организмов отлагались на дне моря. Они спрессовались и образовали мощные пласты. Из такой залежи добывают мел вблизи Белгорода.

Поднятие продолжалось недолго, и в середине мелового периода произошло понижение суши. Воды стали господствовать в области Атлантического океана, Средиземного моря и Индийского океана. Только в Восточной Азии суша увеличилась. Континент простирался от Енисея на западе до побережья дальневосточных морей. Сушей было и Чукотское море, Азия соединялась с Северной Америкой. В южном полушарии на месте обширной Гондваны небольшими «островами» выглядели кусочки материков Южной Америки, Южной Африки, Индии и Австралии.

Вся мезозойская эра прошла под знаком господства пресмыкающихся. Первоначально они были только сухопутными животными. Затем развились плавающие и летающие формы. В это время пресмыкающиеся царствовали на земле, в воздухе и в воде. Завоевывая моря, одни животные плавали с помощью ног, другие — с помощью хвоста. Форма тела и способ плавания рыбоящера — ихтиозавра — мало отличают его от дельфина. Как ни хорошо приспособились ящеры к жизни в воде, они дышали воздухом. Поэтому часто над поверхностью моря подымались головы этих животных. Одни ящеры питались водорослями, другие были хищниками. Большинство морских ящеров были обитателями прибрежных вод, но некоторые жили и в открытом море.

Среди ихтиозавров были настоящие гиганты — в 12 метров длины. В морях жили огромные, 3–4-метровые черепахи — архелоны. Над поверхностью моря парили летающие ящеры — птеродактили. Размах крыльев самого крупного из них — птеронодона — достигал 8 метров. Но это крыло несколько напоминало крыло летучей мыши, так как между удлиненными костями была кожная складка. По сравнению с птеронодоном современный орел показался бы маленькой птицей.

Первоначально морские ящеры были небольшими животными. Они имели ноги с перепонками и хвост, приспособленный к плаванию. Такой ящер мог хорошо передвигаться и на суше и в воде. Позже развились формы, у которых ноги превратились в ласты. На своих ногах-ластах они могли только вылезать на берег, подобно нашим тюленям. Зато в воде они были весьма подвижны. Завоевание моря ящерами привело к развитию форм, совершенно потерявших всякую связь с сушей. Таковы ихтиозавры, которые, как наши киты, стали чисто океаническими животными. Их хорошо обтекаемое тело было прекрасно приспособлено к быстрому плаванию. Кожа водных пресмыкающихся была гладкой, кожные складки на спине и брюхе ихтиозавра, как кили, помогали держаться определенного направления. Приспосабливаясь к водному образу жизни, ихтиозавры даже потеряли обычный для пресмыкающихся способ размножения — с помощью яиц, закапываемых в землю. Ихтиозавры были живородящими; так же, как у китообразных, у них рождались вполне сформированные детеныши, способные сразу же плавать. Ихтиозавры хорошо видели в воде. Их глаза имели такое же приспособление, как у современных хищных птиц. В глазном яблоке ихтиозавра было кольцо, состоящее из многочисленных костяных пластинок. Когда животное высматривало добычу, проплывающую вблизи, кольцо суживалось. При этом хрусталик становился более выпуклым. При охоте за дальней добычей косточки кольца расходились, и менее выпуклый хрусталик мог видеть дальше. Ихтиозавры были отличными ныряльщиками.

Ихтиозавры и плезиозавры.

Кроме торпедообразных ихтиозавров, в морях развились и змееобразные ящеры — мозозавры. Эти чудовища достигали в длину 10–15 метров. Их челюсти раскрывались, как у змеи, а с помощью многочисленных зубов они могли схватывать даже крупную добычу. Передние и задние конечности у мозозавра были превращены в ласты. Он плавал, изгибая свое длинное тело и помогая мощными ластами. Так как у пресмыкающихся кровь холодная, они дольше, по сравнению с китами, могли находиться под водой.

Как ни велико разнообразие современных нам пресмыкающихся, оно ничтожно по сравнению с их количеством и разнообразием в мезозойскую эру. Из существовавших в это время девяти отрядов пресмыкающихся пять исчезли в конце мезозоя. Особенный урон понесли морские: вымерли тюленеподобные — плезиозавры, дельфиноподобные — ихтиозавры, птицеподобные — птеродактили. Только несколько видов черепах и змей можно в наши дни встретить в море.

Развившись первоначально как обитатели суши, многие птицы довольно скоро перешли к жизни в море. Некоторые из них, как, например, гесперорнисы, подобно современным пингвинам, настолько приспособились к водному образу жизни, что утратили способность летать. Громадный клюв их имел зубы, как у ящериц.

Среди окаменелостей, которые встречаются на обрывах вдоль Москвы-реки и в других местах, часто попадаются «чортовы пальцы». «Чортов палец» — это окаменелая раковина похожего на каракатицу головного моллюска — белемнита, во множестве водившегося в морях мезозоя. Вместе с ними легко найти и закрученную спирально раковину аммонита. Белемниты плавали в воде вместе с аммонитами. Среди аммонитов было много и донных животных. Они ползали по дну громадного моря, раскинувшегося по великой Русской равнине около 150 миллионов лет тому назад. Много миллионов лет они жили в водах мезозойского моря. Позже белемниты и аммониты исчезли.

Про головоногих моллюсков нельзя сказать, что они являются вымирающей группой. В современных нам морях имеется 400 видов этого класса моллюсков. Но все же ископаемая фауна головоногих была богаче.

Наряду с жившими тогда древними рыбами еще больше развились костистые рыбы; среди них были и настоящие великаны, как портеус — длиной более трех с половиной метров.

В конце мезозоя происходило значительное горообразование, поднятие суши, отступание моря, вызвавшее резкое изменение климата. Ихтиозавры и родственные им ящеры уступили свое место млекопитающим и птицам. Птицы и млекопитающие, обладавшие теплой кровью, лучше могли приспосабливаться к превратностям меняющегося климата и уберечь свой род от зубастых хищников. В это время исчезли аммониты, почти все белемниты, многие виды моллюсков, кораллов, иглокожих и других.

История Земли в эту эру подразделяется на два периода: третичный и четвертичный. 59 миллионов лет длился третичный период и только один миллион лет длится четвертичный, который продолжается и по сие время.

События, происходившие в третичный период, так разнообразны, что его следует разделить на две части: палеоген, длившийся более 32 миллионов лет, и неоген, длившийся 27 миллионов лет. В течение этого времени площади и объемы морей и океанов неоднократно изменялись. Громадное пространство морей, образовавшихся к началу третичного периода, в палеогене значительно сократилось. Материк Северной Америки объединился на северо-западе с Азией и на востоке с Гренландией. Расширились материки европейский и африканский, сильно уменьшился бассейн Средиземного моря. На востоке это море охватывало Украину, Поволжье и узкой полосой соединялось за Уральским хребтом с Полярным морем. На Дальнем Востоке появились крупные острова на месте Камчатки, Сахалина, Хоккайдо, Хонсю. Охотское, Японское и Китайское моря представляли собой заливы Тихого океана.

Черное море стало внутренним. Каспийское было вытянуто очень сильно в длину. На юге оно соединялось с водами океана.

Наступившее расширение площади суши затем сменилось некоторым увеличением площади океана. Это было последним крупным наступлением океана на сушу. В конце палеогена и начале неогена опять произошло поднятие суши, которое привело к очертаниям океанов, близким к современным. Широтный океан Тетис с поднятием суши в области Индо-Китая и Малайского архипелага стал сокращаться. В дальнейшем горообразовательные процессы в районе Памира, Гиндукуша и Гималаев, поднятие хребтов Альп, Апеннин, Карпат, Балкан, Крыма и Кавказа сократили площадь Тетиса, превратив его остатки в Средиземное, Черное и Каспийское моря.

В последующее время эти три моря неоднократно то соединялись, то разобщались. Чем больше была связь Черного моря со Средиземным, тем его воды становились более солеными. Зато когда связь со Средиземным морем прерывалась, происходило сильное опреснение. Поэтому в отложениях, образовавшихся на дне этих морей, можно видеть смену морских животных на обитателей опресненных вод.

В третичный период жизнь в воде и на суше приобретает почти современный вид. В морях уже было представлено подавляющее большинство современных групп живых существ. Мы говорим «почти», потому что 60 миллионов лет, которые продолжалась кайнозойская эра, — это не малый срок, и организмы сильно изменялись. Эти изменения были связаны и с переменами, происходившими в окружающей их природе, и с борьбой за существование между различными обитателями моря. В вечном процессе эволюции отбирались и теперь отбираются наиболее приспособленные к жизни организмы. Вот почему в природе все время происходит изменение растений, животных и развитие новых видов.

Кайнозойскую эру недаром называют веком господства млекопитающих. Они появились в морях. Более 50 миллионов лет тому назад в море, занимавшем территорию современного Северного Кавказа и Южной Украины, жили первые киты — зеуглодоны. Это были зубастые, еще плохо плавающие гигантские животные свыше 20 метров длиною. Плавали они, змееобразно изгибая свое длинное тело и загребая передними конечностями воду. Зеуглодоны были прибрежными животными. Позже появились настоящие киты, они покорили океанские просторы, и ластоногие, ставшие обычными обитателями прибрежных вод.

Если представить себе эволюцию главнейших групп рыб (бесчелюстных и челюстноротых), то мы получим следующую картину. В силуре появились представители 6 групп, из них 4 — бесчелюстных рыб. В девоне жило 18 групп. В этот период заканчивается развитие всех бесчелюстных рыб, зато появляется 12 новых групп рыб, из них 4 дожили до наших дней (среди них акуловые).

В каменноугольный и пермский периоды исчезают все бесчелюстные рыбы и многие группы древних рыб. В это время разнообразие рыбного царства было наименьшим. В триасовый период весьма развивается группа костных рыб. В третичный период размножились костные рыбы, относящиеся к современным нам группам. Появляются миноги и миксины. Много было и акул. Наиболее крупной была акула из рода кархародон: в раскрытой пасти ее мог свободно стоять человек. Некоторые представители этого рода акул дожили и до наших дней.

Акулам жилось привольно. Ихтиозавры и мозозавры, которые легко справлялись даже с их крупными родичами, исчезли. Пищи в виде различных рыб, особенно костных, было много, а единственно серьезные «соперники» акул по прожорливости — китообразные только начали развиваться. Наряду с млекопитающими к жизни в море приспособились и птицы. Фауна беспозвоночных третичных морей мало отличалась от конца мезозоя. Только господствовавшие раньше головоногие моллюски уступили свое место брюхоногим и двустворчатым.

В третичный период развились во множестве одноклеточные водоросли — диатомеи, появившиеся в юрском море. Они и сейчас обитают в умеренных областях океана, создавая обширные районы илов, состоящих из кремневых панцырей отмерших диатомей.

Третичный период недаром называют «временем млекопитающих». За 60 миллионов лет образовалось все основное разнообразие этого высшего класса животного царства.

В неогене состав фауны и флоры океанов и морей принял облик, близкий к современному. Обозначалось и разделение морской фауны на арктическую, северную умеренную, тропическую, южную умеренную и антарктическую области.

Последний период в жизни Земли, называемый четвертичным или антропогеном, ознаменовался появлением предка человека. Понятно, миллион лет тому назад наши предки лишь отдаленно напоминали современного человека. Но все-таки это было крупнейшим событием в жизни Земли, событием, от которого и ведет свое начало четвертичный период. В этот период происходили значительные изменения климата. Теплое время сменялось холодным. Возникали и исчезали громадные оледенения. Они играли большую роль в формировании морей и в образовании современной фауны и флоры.

История продолжается

Велик и разнообразен современный нам живой мир океанов и морей. Более 150 тысяч видов животных и более 10 тысяч видов водорослей обитает в нем.