Тема 3 Зміни різноманіття біоти протягом раннього палеозою

Тема 3. Зміни різноманіття біоти протягом раннього палеозою 1. Кембрійський період. 2. Ордовицький період. 3. Силурійський період.

Останній еон, який триває на Землі й дотепер вже близько 540 млн. років, називають фанерозой. Його ділять на 3 ери – палеозойську, мезозойську і кайнозойську. Палеозойська ера, або палеозой, відзначається появою скелетних тварин. Протягом цієї ери життя опанувало суходіл, а біосфера набула сучасних меж. Палеозойська ера має 6 періодів: кембрій, ордовик, силур, девон, кам'яновугільний, або карбон, та пермський.

Кембрійський період – тривав близько 40 млн. років і закінчився близько 500 млн. р. тому. Поперек екватора розкинувся величезний материк Гондвана, що включав в себе частини сучасних Африки, Південної Америки, Південної Європи, Близького Сходу, Індії, Австралії й Антарктиди. Крім Гондвани, серед суцільного океану розташовувались 4 порівняно невеликі материки з гірськими хребтами та значними льодовиками на місці нинішніх Європи, Сибіру, Китаю і Північної Америки (але в сукупності з північно-західною Британією, західною Норвегією і частинами Сибіру). Північно-Американський материк того часу відомий під назвою Лаурентія. В кембрії відбувалися процеси гороутворення, які дістали назву – салаїрський орогенез.

Кембрійський період (540 млн. років тому) Кембрійський період (500 млн. років тому)

Коралові поліпи (колоніальні форми) Погонофори Археоціати (тип Губки)

Форамініфери Остракоди Плечоногі (брахіоподи)

Палеозой - ера трилобітів

ГОЛКОШКІРІ КЕМБРІЮ Морські лілії (кріноідеї) – існує 620 сучасних видів. У викопному стані відомо близько 4 тис. видів. Морські пухирі (цистоідеї) – вимерлий клас. Кембрій – девон. Голотурії (морські огірки, або трепанги) – з 1100 сучасних видів 8 є у Чорному морі.

Підтип Безчерепні (Acrania) Клас Головохордові (Cephalochordata) – охоплює 35 видів Ланцетник (Amphioxus)

Бургеські сланці - сланцева формація в канадській частині Скелястих гір на території провінції Британська Колумбія, на перевалі Бургес, на теперішній час знаходиться в Національному парку Йохо.

Сланці Бургес - перше з відомих крупних захоронень кембрійського періоду, відкрите Уолкоттом у 1909 році.

Пікайя Вимерла головохордова тварина, знайдена в сланцях Бургес. Це самий ранній знайдений хордовий організм із зачатками протохорди. Можливо, є предком усіх хордових, включаючи людей.

Клас Конодонтофори – одні з перших хордових (кембрій – тріас)

Haikouichthys ("риба з Хайкоу") – перший представник хребетних тварин, а саме безщелепних віком 518 млн. років. Знайдена в Китаї в провінції Юньнань у 1999 р. , найдавніша, з відомих на сьогодні, риб.

Багатоніжки, або ківсяки

БІОТА КЕМБРІЙСЬКОГО МОРЯ

Представники біоти кембрію: 1 – скелет археоціат, 2, 3 – мушлі плечоногих, 4 -6 – панцири трилобітів.

Ордовицький період (ордовик) – тривав близько 65 млн. років, закінчився 435 млн. років тому. Клімат був м’яким, а континенти переважно плоскими з мілководними морями. Загальна площа морів зменшилася. Відбувалася потужна вулканічна діяльність. У Південній півкулі в той час сформувався велетенський материк Гондвана, до складу якого входили території сучасних Південної Америки, Африки, півострова Індостан, Австралії та Антарктиди. В Північній півкулі було декілька порівняно невеликих материків – Лаурентія (Північна Америка), Балтія (Східна Європа), східно-азійський (Китай) та ін. , розділених мілководними теплими морями. Після великомасштабного вимирання організмів збільшилося різноманіття ракоподібних та морських зелених водоростей, які поширились і в прісних водоймах.

Межа раннього і середнього ордовику (470 млн. років тому) Пізній ордовик (450 млн. років тому)

Моховатки - двобічносиметричні виключно сидячі колоніальні морські та прісноводні безхребетні тварини. З 4 тис. сучасних видів 17 – у морях України. У викопному стані відомо близько 15 тис. видів.

Хижий головоногий молюск ортоцерас (Orthoceras), довжиною до 6 м

Ракоскорпіони (ордовик – перм; розмір - до 3 м)

Морські їжаки Морські зірки (2, 5 тис. вимерлих і 900 сучасних видів) (300 вимерлих і 1, 5 тис. сучасних видів)

ПЕРВІСНІ ПАНЦИРНІ РИБОПОДІБНІ - ОСТРАКОДЕРМИ, АБО ЩИТКОВІ БЕЗЩЕЛЕПНІ (ранній ордовик – девон)

ПАРНОНІДРЯНІ – ВИМЕРЛИЙ КЛАС БЕЗЩЕЛЕПНИХ (пізній ордовик – пізній девон) Підклас Телодонти Підклас Птераспіди

Представники біоти ордовику: 1, 2 – корали, 3, 4 – панцири трилобітів, 5, 6 – черепашки головоногих молюсків, 7 – черепашка черевоногого молюска, 8, 9 – мушлі плечоногих, 10 – скелет морського пухиря, 11, 12 – скелети граптолітів, 13 – телодонт

Силурійський період (силур) – 3 -й підрозділ палеозойської ери, тривав близько 25 млн. років, закінчився 410 млн. років тому. Для нього характерна наявність плоских континентів з мілководними (глибиною до 10 м) континентальними теплими морями з незначною солоністю та багатою флорою і фауною. Вперше сформувалися розвинуті річкові системи, що покращило умови життя суходільної флори лишайників, мохоподібних і грибів. В силурі-ранньому девоні йшли активні процеси гороутворення, так званий – каледонський орогенез.

Вимерлий клас голкошкірих – Морські пуп'янки, або бластоідеї (300 видів) Клас Офіури (180 – вимерлих видів і 2 тис. сучасних; в Україні у Чорному морі – 4 види)

БІОТА ДНА СИЛУРІЙСЬКОГО МОРЯ

Риби силуру – панцирні, або плакодерми (диніхтіс) і давні акули (проселахії)

Панцирна риба (ботріолепіс) і давня акула-кархарадон Акантоди

Клас Аканто ди (Acanthodii) об‘єднує групу акулоподібних викопних риб, відомих від пізнього ордовику до ранньої пермі (450 -250 млн. р. т. ) Місце акантод у геологічному літописі. 1 Безщелепні 2 Плакодерми 3 Хрящеві 4 Акантоди 5 3 2 1 4 6 5 Променепері 6 Лопатепері

Місце акантод у системі Gnathostomata Кладограма за Wilson et al. (2007) та Benton (2005). В складі класу три ряди: • Ряд Climatiiformes – 4 -55 см, ранній силур – пізній карбон, наявні дермальні кістки плечового поясу, 2 спинні плавці, окремі зуби та зубні спіралі, немає озублених щелепних кісток. • Ряд Ischnacanthiformes – 5 -250 см, пізній силур – пізній девон, наявні потужні озублені щелепні кістки, 2 спинні плавці, немає дермальних кісток плечового поясу. • Ряд Acanthodiformes – 7 -75 см, ранній девон – рання перм, наявні один спинний плавець та зяброві ворсинки на зябрових дугах, немає зубів, щелепних кісток та дермального плечового поясу.

• Реконструкції • Переважно невеликі 1 2 3 4 5 6 7 веретеноподібні форми, що мали дрібну масивну луску, дермальні пластинки на голові, епіцеркальний хвіст, та шипи перед всіма плавцями, крім хвостового. • 1 Climatius • 2 Culmacanthus Climatiiformes • 3 Diplacanthus • 4 Mesacanthus • 5 Cheiracanthus Acanthodiformes • 6 Homalacanthus • 7 Ischnacanthus Ischnacanthiformes

Найбільш повно збережені знахідки акантод у світі • (1) Brochoadmones milesi, (2) Promesacanthus eppleri, (3) Gladiobranchus probaton, ранній девон (лохков) Макензієвих гір (Північно-Західні Території, Канада) 1 2 3 1 см

Палеогеографія Європи • Силур, 425 млн. р. т. Девон, 400 млн. р. т. (1) Поділля, (2) Північна Гренландія, (3) Уельс

Місцезнаходження решток акантод Поділля Мікрорештки походять з морських карбонатних відкладів, макрорештки – з відкладів теригенного походження.

Викопні рештки акантод Поділля Мікрорештки: луска (“шкірні зубчики”; scales) 200 мкм

Мікрорештки: щелепні кістки (jaw bones) Podoliacanthus zychi Voichyshyn & Szaniawski, 2012 1 мм 200 мкм Тут і на наступних слайдах стрілка вказує на ростральний напрям.

1 3 2 4 Фрагменти щелеп 1 – Podoliacanthus zychi 2 – P. sp. 1 3 – P. sp. 2 4 – P. sp. 3 Довжина лінійки – 500 мкм

Плавцеві шипи (fin spine [fragment]s) 200 мкм 500 мкм 1 мм 500 мкм

1 -2 Фрагменти кісток плечового поясу (shoulder girdle bones) 500 мкм 1 2 4 200 мкм 3 500 мкм 3 -4 Поодинокі зуби (single tooth elements)

С У Х О Д І Л С И Л У Р У

Риніофіти (Rhyniophyta) – перші судинні рослини суходолу

Скорпіони

Палеогеографія Балтійського регіону в пізньому силурі

Представники біоти силуру: 1 – корали, 2 – панцир ракоскорпіона, 3 – панцир трилобіта, 4 – скелет моховатки, 5 – скелет граптоліта, 6 – панцирна риба (плакодерма), 7 – акантода (різнощиткова риба), 8 – риніофіт