ęEpoki w dziejach Ziemi pod względem biologicznym
Od zarania dziejów filozofowie zastanawiali się w jaki sposób powstało życie. Wielu z nich twierdziło że życie nie miało nigdy początku ponieważ jest wieczne. Idee która przetrwała ponad dwa tysiąclecia stworzył Arystoteles. Twierdził on iż wszelkie formy życia powstały spontanicznie. Wnioski te Arystoteles wysunął dzięki obserwacji świata go otaczającego. Uważał on że niższe organizmy pojawiają się dzięki procesowi samorództwa. Pogląd ten jednak znacznie później został obalony przez włoskiego naukowca który wykazał to za pomocą prostego eksperymentu. Larwy much nie pojawiają się na mięsie do którego much nie miały dostępu. Ostatecznie teoria samorództwa została obalona dopiero przez Ludwika Pasteur, fizyka i biochemika, żyjącego w latach 1822-1895.
|
R E K L A M A |
Na początku poprzedniego stulecia powstała teoria przypominająca obecne poglądy naukowców na temat powstania życia. Stworzył ją biochemik rosyjski Aleksander Oparin. Twierdził on że życie powstało w ciepłych morzach występujących na młodej jeszcze Ziemi. Bogate były one w proste cząsteczki organiczne. Ich łączenie doprowadziło do postania białek i innych bardziej złożonych związków. Opalin twierdził iż młodą ziemska atmosfera składała się wtedy głównie z metanu. W 30 lat po publikacji Oparina, amerykański naukowiec Stanley Miller, przeprowadził doświadczenie mające na celu stwierdzić czy możliwe było powstanie aminokwasów w warunkach jakie panowały w odległej przeszłości naszej planety.
W zamkniętej kolbie znajdowały się metan, wodór, amoniak i para wodna. Znajdowały się tam również elektrody dające wyładowanie elektryczne. Miały ono imitować błyskawice, które mogły być impulsem i dostarczycielem energii, w procesie powstawania życia. Millerowi udało się w swoim doświadczeniu uzyskać aminokwasy, przybliżyło to bardzo naukowców do rozwiązania zagadki życia.
Powstanie życia
Możemy być pewni jedynie że życie nie powstało wcześniej niż 4,6 mld lat temu ponieważ wtedy uformowała się skorupa ziemska. Wtedy tez powstały praoceany. Okres ten został nazwany erą prekambryjską, lub według obecnie obowiązującego podziału erą archeozoiczną oraz następna w kolejności erą proterozoiczną, obie trwające po 2 mld lat. Przypuszcza się iż życie narodziło się ok. 3,6 mld lat temu. Musiały powstać ku temu odpowiednie warunki. Najważniejszy był spadek temperatury. Gorąca młoda atmosfera skutecznie hamowała możliwość powstania białek które ścinają się w zbyt wysokiej temperaturze. Proces powstawania życia nazywamy biogenezą. Naukowcy zajmujący się tym zagadnieniem uważają że białko pojawiło się w wodach płytkich, ciepłych mórz, w wyniku różnego rodzaju reakcji i procesów chemicznych. Dzięki szczególnej budowie atomów węgla i ich zdolności do łatwego łączenia się ze sobą oraz z innymi pierwiastkami, powstały podstawowe związki organiczne. Pierwsze proste organizmy pojawiły się najprawdopodobniej w górnym archaiku. Nie było wtedy jeszcze podziału na królestwo zwierząt i roślin, wyodrębniły się one znacznie później. Pierwsze organizmy były jednokomórkowe, często łączyły się one w kolonie. Następnym etapem było powstanie organizmów wielokomórkowych. W proterozoiku w oceanach pojawiły się pierwsze jamochłony i gąbki. Źródłem wiedzy naukowców o faunie występującej w odległych epokach, są skamieniałości. Są to zachowane w skałach osadowych szatki dawnych organizmów. Najstarsze ślady życia znaleziono w południowej Afryce. Były to zalegające w warstwach prekambryjskich organizmy podobne do bakterii. Ich wiek szacowany jest na ok. 3,5 mld lat. Podobne formy znajdowano również w innych częściach świata, w Rodezji, w Ameryce Północnej w stanie Michigan. W utworach prekambryjskich nie znaleziono organizmów o twardych wapiennych skorupkach. Na tej podstawie można twierdzić iż w prekambrze nie żadne organizmy nie wykształciły jeszcze takiej formy jak muszla. Z powodu wieku oraz delikatności prekambryjskich form życia bardzo trudno dziś znaleźć dobrze zachowane ich szczątki.
W najstarszym okresie ery prekambryjskiej archaiku, panowały bakterie. W osadach z tego okresu nie znaleziono innych organizmów. Wynika z tego iż przez cały archaik czyli ok. miliard lat bakterie były jedynymi formami życia. Są to organizmy które potrafią przystosować się do każdego środowiska nawet najbardziej ekstremalnego. Zajmują one każda nisze ekologiczną. Bakterie to jednokomórkowe organizmy nie posiadające jądra, charakterystycznego dla bardziej złożonych form, które powstały znacznie później.
Dzisiejsze bakterie do rozwoju wykorzystują światło słoneczne produkując przy tym tlen i zużywając dwutlenek węgla, jednak niektóre ich gatunki do wzrostu wykorzystują energie reakcji chemicznych bez udziału światła słonecznego. Dla naukowców bardzo ważne jest określenie momentu w którym na ziemi pojawiły się bakterie syntetyzujące, czyli pochodzące z tej pierwszej grupy. Moment ten rozpoczął bardzo ważne z punktu widzenia rozwoju życia zmiany w ziemskiej atmosferze, zdominowanej wówczas przez dwutlenek węgla.
W osadach o 100 mln lat młodszych od tych w których znaleziono najstarsze formy życia, odkryto formy zwanestromatolitami. Są one pokaźnych rozmiarów. Przypominają wielkie głowy kapusty, z wyraźnym warstwowaniem. Formy zostały stworzone przez kolonie bakterii podobnych do tych uważanych za najstarsze. Tworzyły je na dnie płytkich mórz cyjanobakterie. Wyłapywały one swoimi długimi wiciami cząsteczki piasku unoszone przez wodę. Piasek ten był następnie spajany i utrwalany w cienkiej warstwie. Na warstwie tej pojawiały się następne pokolenia bakterii. Proces ten trwający miliony lat doprowadził do uformowania kopuł o średnicy nawet kilku metrów. W coraz to młodszych osadach stromatolity pojawiają się coraz częściej. W proterozoiku były już bardzo częste. Stromatolity choć są uznawane za jedne z najstarszych form życia na naszej planecie, występują również dzisiaj jednak nie tak licznie jak w proterozoiku. Spotykamy je w płytkich ciepłych morzach strefy tropikalnej. Na tej podstawie możemy sadzić iż kopalne stromatolity żyły w podobnych warunkach, u wybrzeży dawnych lądów.
Formy żucia prekambru.
W tej części artykułu postaram się bardziej szczegółowo opisać organizmy prekambryjskie.
O formach życia najstarszego okresu ery prekambryjskiej nie możemy zbyt wiele powiedzieć ponieważ nie zachowało się wiele skamieniałości z tamtego okresu. Dopiero proterozoik dostarczył nam wiadomości w formie skamieniałych szczątków organizmów. W warstwach z tego okresu znajdujemy przede wszystkim bakterie jednokomórkowe. Nie zawierały one jąder, takie organizmy określa się mianem prokariotycznych. Jednak sprawa obecności lub braku jąder u archaicznych bakterii nie jest wyjaśniona, ponieważ jądro komórkowe jest zbyt delikatne aby zachowało się w formie skamieniałości. W młodszych warstwach skalnych sprzed ok. 900 mln lat badacze znaleźli szczątki bardziej skomplikowanych organizmów, były to m.in. grzyby i krasnorosty. Wtedy również pojawiły się na ziemi pierwsze organizmy z jądrami komórkowymi tzw. organizmy eukariotyczne, przykładem ich są zielenice. Naukowcy jednak nie są w stanie do końca określić okresu w którym się pojawiły, mogą one być znacznie starsze niż sądzimy. Górno prekambryjskie oceany i morza były siedliskiem bardziej skomplikowanych organizmów. Pojawiają się przedstawiciele głównie jamochłonów i meduz. Z tego okresu znajduje się również przedstawicieli rozgwiazd, jeżowców oraz ośmiopromiennych koralowców. U niektórych organizmów pojawiają się twarde części ciała, później stanowiące zalążek szkieletu. Pod koniec ery prekambryjskiej wyznaczone zostały zasadnicze kierunki rozwoju organizmów. Na początku następnej ery (paleozoicznej) istniały już niemal wszystkie ważnych grup bezkręgowców.
Ogólnie rzecz biorąc podczas ery prekambryjskiej, nastąpiło niewiele zmian w świecie organizmów żywych. Jedynymi mieszkańcami Ziemi były aż do ponad połowy ery organizmy prokariotyczne (bez jądra komórkowego oraz innych struktur wewnętrznych). Całe życie biologiczne skupiało się w oceanach. Powstające w tym czasie kontynenty nie były zasiedlone przez żadne organizmy. Spowodowane to było brakiem tlenu w atmosferze i ozonu w jej górnych warstwach. Promieniowanie ultrafioletowe skutecznie powstrzymywało kolonizacje lądu przez żywe organizmy. Bardzo ważnym wydarzeniem które zaistniało mniej więcej na przełomie archaiku i proterozoiku, było połączenie się dwóch komórek prokariotycznych. Prawdopodobnie doszło do tego kiedy jedna komórka pochłonęła drugą pragnąc się pożywić. Pochłonięta komórka jednak funkcjonowała nadal wewnątrz drugiej, poddając się licznym modyfikacją. Sytuacje ta łatwo można zobrazować na przykładzie chloroplastów występujących w dzisiejszych komórkach prokaryotycznych wyższych roślin. Chloroplasty bardzo przypominają budowa dawne cyjanobakterie czyli sinice.
Pierwsze komórki typu eukaryota pojawiły się ok. 1,4 mld lat temu, tego wieku są najstarsze skały zawierające te organizmy. Jednak nawet powstanie komórek ekaryotycznyh nie przyspieszyło znacznie ewolucji życia na Ziemi. Musieliśmy czekać następne setki milionów lat na pojawienie się pierwszych organizmów wielokomórkowych. Powstanie organizmów wielokomórkowych z jednej komórki zajęło naturze więcej czasu niż upłynęło od zagłady dinozaurów do dzisiejszego dnia. Najstarsze formy wielokomórkowe w postaci prostych glonów znaleziono w skałach mających 1,3 mld lat. Wielka zagadka dla naukowców jest pytanie dlaczego tak długo trwała ewolucja organizmów jednokomórkowych do bardziej złożonych form. Na pewno wiąże się to z naszą małą wiedzą o ówczesnych organizmach. Znaleziono bardzo nieliczne szczątki życia pochodzące z prekambru, organizmy te nie tworzyły form które mogłyby zachować się w postaci skamieniałości, dlatego tak naprawdę bardzo niewiele wiemy na ich temat, większości rzeczy możemy się tylko domyślać. Do lat 50 tych poprzedniego stulecia naukowcy nie posiadali żadnych dowodów potwierdzających istnienie życia na Ziemi przed kambrem. Do tej pory istnieje wiele luk w naszej wiedzy, Pewne jest natomiast to iż ewolucja organizmów prekambryjskich zachodziła bardzo powoli w porównaniu do późniejszego rozkwitu życia w erze paleozoicznej. Wszystkie te pytania i problemy powodują a badania nad powstaniem i ewolucja życia cały czas są bardzo tajemnicze i zagadkowe a przez to fascynujące.
Podsumowując, w prekambrze a zasadniczo w jego młodszym okresie proterozoiku powstały następujące organizmy:
- jamochłony
-formy bardzo zbliżone do dzisiejszych koralowców
Era paleozoiczna
Podzielona ona została na następujące okresy: idąc od najstarszego, kambr, ordowik, sylur, dewon, karbon , perm.
W kambrze pojawiają się najprawdopodobniej najstarsze organizmy posiadające twarde zmineralizowanie części ciała, dzięki temu w skałach kambryjskich możemy znaleźć bardzo wiele skamieniałości ówczesnych organizmów, tym samym nasza wiedza na temat wyglądu oraz ewolucji życia poczynając od kambru jest znaczna. Na początku kambru na całym świecie masowo pojawiły się organizmy które zostawiły po sobie duże ilości skamieniałości. Są to różnego rodzaju muszelki, stożki, malutkie kopułki oraz wiele innych kształtów. Naukowcy nazywają je skamieniałościami drobnoskorupkowymi. Mają oni jednak z nimi spory problem ponieważ trudno jest określić czy poszczególne skorupki stanowiły dawniej główne części małych organizmów czy były fragmentami większych. Ich pojawienie się na początku kambru miało wyraźny charakter eksplozji. Jednak równie szybko jak się pojawiły i zdominowały oceany Ziemi, zaczęły być zastępowane przez inne organizmy i ich znaczenie szybko spadło. Pozostały one jednak charakterystycznymi skamieniałościami dla skał górnego kambru.
W tym miejscy uważam za stosowne przybliżyć czytelnikowi skalę czasowa którą operuje w tym artykule, bardzo często używając słów że coś wydarzyło się szybko lub wolno.
Rozwój i rozprzestrzenianie się organizmów drobnoskorupkowych trwał prawdopodobnie wiele milionów lat. Okres zanikania tych organizmów to ok. 10 mln lat. Dla nas jest to naprawdę bardzo długi okres czasu który trudno sobie w ogóle wyobrazić , jednak w skali geologicznej , proces który trwa kilkanaście milionów lat możemy można określić jako przebiegający szybko. Bo czym jest 10 milionów przy 4,5 miliarda lat od powstania naszej planety. Tak więc okres rozprzestrzeniania się organizmów drobnoskorupkowych nie jest kluczowym oraz ważnym etapem rozwoju życia, nawet jeśli trwał dla nas długo. W kambrze świat który znamy obecnie nie istniał. Kontynenty były zupełnie w innych miejscach niż obecnie i posiadały odmienne kształty. Na podstawie badań nad dryfem kontynentów, naukowcy są w stanie powiedzieć jak mniej więcej wyglądał układ lądów i oceanów w odległych erach. Na początku kontynenty stanowiły jedna całość, wielki prakontynent nazwano Pangeą, później w wyniku wewnętrznych czynników Pangen podzieliła się na mniejsze kry. Proces dryfu kier kontynentalnych trwa nieustannie do dziś. Jest on powodem trzęsień ziemi i powstawania łańcuchów górskich. Największe góry na ziemi Himalaje powstały w skutek zderzenia płyty Indoaustralijskiej z płytą Euroazjatycką.
Wróćmy jednak do ewolucji życia w kambrze. Większość głównych grup bezkręgowców pojawiła się bezpośrednio po organizmach drobnoskorupkowych. Najbardziej charakterystycznymi zwierzętami dla kambru były trylobity. Organizmy te ok. 400 mln lat temu skolonizowały jako pierwsze ląd. Dały później początek owadom i pająkom. Trylobity osiągały długości kilkudziesięciu centymetrów. Największy znaleziony skamieniały trylobit miał 75 cm. Ich ciało podzielone było wyraźnie na głowę, tułów i ogon. Pokryte było chitynowym pancerzykiem. Nazwa trylobit pochodzi od trzech płatów (dwóch bocznych oraz środkowego) na które podzielone było ciało zwierzęcia od strony grzbietowej. Posiadały one na głowie segmentowane czułki, 4 pary odnóży ( zewnętrzna część odnóży zawierała skrzela). Trylobity są najprawdopodobniej bezpośrednimi formami wyjściowymi dla skorupiaków oraz szczękoczułkowców. Są one również uznawane za tzw. skamieniałości przewodnie. Tzn. na podstawie ich obecności w osadach określa się wiek tych osadów na kambr. Występowały one bardzo licznie w morzach kambryjskich. Poruszały się pełzając po dnie, zostawione w ten sposób ślady w miękkim mule zachowały się również w postaci skamieniałości. Były one tak liczne że bez problemu można sobie dziś kupić w sklepach z minerałami kawałek skały z odciśniętym małym trylobitem.
Naukowcy zadają sobie pytanie dlaczego w kambrze organizmy nagle masowo wykształciły różnego rodzaju pancerzyki i to w takich różnorodnych i dziwacznych formach. Nie znaleziono do końca odpowiedzi na te pytania. Nie ulega wątpliwości że zwierzęta "opancerzone" były trudniejszym łupem dla drapieżników, a twarde części ciała mogły ułatwiać poruszanie się. Organizmy budując swe pancerzyki wykorzystały do tego celu zawarty w wodzie węglan wapnia, oraz fosforan wapnia, na tej podstawie wysunięto hipotezę iż na przełomie proterozoiku i kambru doszło do znacznej zmiany składu chemicznego oceanów. Nastąpiło zwiększenie ilości zawartego w wodzie węglanu wapnia. Nie wiadomo jednak jak wyjaśnić tą zmianę tym bardziej że nie powtórzyła się ona nigdy w późniejszej historii. Tak więc naukowcy nie wskazują w Tm przypadku na żaden pojedynczy powód "eksplozji kambryjskiej", a raczej na zbiór czynników które nałożyły się na siebie w danym momencie.
W okresie kambryjskim doszło do szybkiego powstanie nie tylko zwierząt z twardymi częściami ciała. O nich naukowcy mają po prostu największą wiedzę ponieważ ich szczątki bardzo licznie zachowały się w postaci skamieniałości. W ostatnich latach zauważa się wzrost zainteresowania innymi organizmami kambryjskimi które nie posiadały twardych części ciała ani pancerzy. Ich szczątki z powodu nietrwałości nie zachowały się w wielu miejscach na ziemi. Miejsca takie jednak istnieją. W Ameryce Północnej na południu Kolumbii Brytyjskiej, w Górach Skalistych, znajduje się mały kamieniołom w miejscowości Burgess. Dokonano tam niezwykłego odkrycia. W warstwie skał pochodzących z połowy kambru odnaleziono tysiące świetnie zachowanych skamieniałości organizmów, po których nie pozostało wiele śladów w innych miejscach na ziemi. Pozwoliło to paleontologom rozszerzyć swoją ograniczoną wiedzę na temat świata zwierzęcego i roślinnego okresu kambryjskiego.
.
Geolodzy nazywają warstwy skalne o takich samych właściwościach fizycznych i wyglądzie, których strukturę można łatwo zbadać oraz nanieść się na mapy geologiczne. Warstwa łupków z Burgess jest jedynie cienką jednostką takiej właśnie formacji o nazwie Stephen, w Górach Skalistych. Ta niezwykle cenna warstwa ma zaledwie ok. 2 metrów miąższości. Naukowcy twierdzą iż znajdują się w niej organizmy których różnorodność budowy ciała jest większa niż w dzisiejszych oceanach!. Skały te powstały mniej więcej w połowie kambru, powstały na dnie płytkiego morza u brzegów kontynentu północno amerykańskiego. Złożona jest jak większości łupków z drobnego materiału iłowego i mułowego, zdeponowanego w tym miejscu a pochodzącego z pobliskiego lądu.
Warstwy łupków z Burges odsłaniają się na nie zalesionych stokach górskich. Dzięki temu doskonale uwidacznia się budowa geologiczna tego obszaru i poszczególne warstwy skał otaczających interesujące nas osady. Pozwala to geologom odtworzyć warunki w jakich następowała sedymentacja materiału, i w jakich żyły zachowane w nich organizmy. Wiadomo już ze zwierzęta te żyły w ławicach mułów w płytkich przybrzeżnych wodach. Ławice te były od strony oceanu ograniczone wielkimi rafami wapiennymi. Rafy te nie były dziełem koralowców ponieważ te jeszcze się na ziemi nie pojawiły. Stworzone zostały przez kambryjskie glony i osiągały wysokość nawet do 200 metrów. Tutaj jednak pojawił się problem. Naukowcy nie wiedzieli dlaczego delikatne organizmy żyjące i zerujące w owych ławicach zachowały się w postaci form skamieniałych. Ich okres pośmiertnego rozkładu był zbyt szybki by zdążyły przysypać je inne osady. Dlatego na świecie praktycznie nie znaleziono jeszcze innych miejsc z tego rodzaju fauna i flora. Brak jest również skamieniałości śladowych czyli pozostawionych przez organizmy pełzające po dnie znaków.
Rozwiązaniem tej zagadki może być hipoteza w myśl której organizmy z Burgess zostały w wyniku małych spływów podwodnych zawleczone wraz z mułem w głębsze strefy dna morskiego i tam natychmiast przykryte mułem. Beztlenowe warunki zahamowały rozkład. Hipoteza ta wyjaśnia również dlaczego mnogość skamieniałości występuje wyspowo w formacji omawianych tu łupków, oraz dlaczego są one rzadkie w reszcie formacji. W ostatnich latach znaleziono na świecie w kilku miejscach organizmy przypominające te z Burgess. Ich rzadkości w postaci skamieniałości nie należy tłumaczyć ich małą liczebnością w kambryjskich morzach tylko ich delikatnością i nietrwałością, która sprawiła że niewiele się ich zachowało. Wiele bardzo szczegółowych informacji na temat tego odkrycia przedstawiona została w książce pt. "Wanderfull life" autorstwa paleontologa z Harvardu S. J. Goulda. Jeżeli ktoś chce przeszyć znacznie swoja wiedze na temat życia biologicznego w kambrze i jego ewolucji powinien sięgnąć po tą książkę. Autor pisze iż cała historia odkrycia i badania warstwy opisywanych łupków, skupia się wokół dwóch naukowców, byli nimi geolog amerykański C.D. Walcott (ceniony i szanowany naukowiec w tamtych czasach) oraz paleontologa z Wielkiej Brytanii H. Whittingtona. Walcott dokonał odkrycia w 1909 roku bezszkieletowych skamielin, natomiast Whitington badał to samo odsłonięcie sześćdziesiąt lat później. Badania Walcotta były niezwykle szczegółowe, w ciągu kilku lat zebr5ał i opisał ok. 80 tyś znalezisk. Wiele z tych organizmów było wcześniej w ogóle nie znane. Jednak Walcott w swoich badaniach nie wyszedł poza fazę zbierania i dokumentowanie, nie zdawał sobie sprawy z wagi swojego odkrycia. Nie dokonał on żadnego szczegółowego opracowanie znalezisk, przyporządkował je do znanych młodszych grup zwierząt. Taki stan rzeczy trwał przeszło 50 lat, do momentu kiedy słynnymi już łupkami nie zainteresował się Whintington i jego współpracownicy. Dzięki nowszej technice mogli oni spojrzeć na kambryjskie organizmy trójwymiarowo. Wykazali że nie można ich było zaliczać do obecnie żyjących grup. Była to wielka rewolucja w dziedzinie ewolucji życia w odległych epokach. Naukowcy brytyjscy z Whitingtonem na czele udowodnili iż ewolucja w kambrze nie przebiegała jak dotychczas uważano w sposób uporządkowany i postępujący po sobie. Ewolucja ta miała charakter chaotyczny i często przypadkowy. Powstawało wiele "nieudanych" organizmów które nie posiadały kontynuacji. Wielka ilość opisanych organizmów nie posiadała swoich następców w przyszłym świecie.
Choć Whitington i jego ekipa zebrali wiele skamieniałości , ich wynik nie mógł się jednak równać zbiorom Wallota. Dlatego też Whitington korzystał ze zbiorów swojego słynnego poprzednika, który wielu rzeczy nie zauważył. Sukces Whitingtona polegał na jego nowatorskim podejściu do badań skamieniałości. Używano wierteł dentystycznych oraz innych mikro narzędzi. Dzięki temu naukowcy byli w stanie policzyć np. liczbę stawów u centymetrowego zaledwie osobnika.
Ponieważ wiele z poznanych organizmów nie posiada kontynuacji w późniejszym świecie, wielu naukowców uważa że jest to jedna z największych zagadek współczesnej paleontologii, niektórzy jednak tłumaczą ten fakt niekompletnością zapisu.
Zainteresowanie okresem karbońskim trwa, na całym świecie trwają badania osadów podobnych do tych z Burgges, miejmy nadzieje że wszystkie pytania zostaną szybko wyjaśnione i poznamy prawdę na temat kambryjskiej eksplozji życia
Zanim powstały serie łupkowe w Burgess, organizmy wykształciły już twarde części ciała. Ich skamieniałości znajdowane są w tych seriach obok swoich bezszkieletowych towarzyszy. Organizmy z twardymi częściami ciała uznawane są za przedstawicieli kambru. Wspólne występowanie tych dwóch rodzajów organizmów jest dowodem na to że organizmy bezszkieletowe brały udział w kambryjskiej eksplozji życia biologicznego i należy je zaliczać do gatunków typowych dla kambru.
Podczas tzw. kambryjskiej eksplozji życia w krótkim czasie powstawało wiele nowych gatunków, jednak często już istniejące z niewiadomych przyczyn masowo wymierały. Naukowcy nie znają przyczyn tych wymierań jednak sądzi się że musiały one być spowodowane jakimiś czynnikami zewnętrznymi.
Bardzo dobrze udokumentowanym przykładem wymierania gatunku jest historia trylobitów. Zwierzęta te bardzo licznie występowały w okresie kambryjskim. Bardzo wiele skamieniałości trylobitów znajduje się w Ameryce północnej, w kambrze ląd ten znajdował się na równiku, i często dochodziło tam do transgresji (zalewania) płytkich mórz, będących środowiskiem życia trylobitów. Odkryto wiele gatunków tych zwierząt, na podstawie osadów w których je odnaleziono naukowcy mogli odtworzyć sposób ich życia.
Wyróżniono liczne gatunki preferujące często odmienne tryby życia. Istniały gatunki pływające, poruszające się po dnie, zamieszkujące płytkie ciepłe wody przybrzeżne oraz żyjące w głębszych zimniejszych wodach. Pod koniec kambru większość gatunków trylobitów zniknęła. Wymieranie trylobitów trwało przypuszczalnie kilka tysięcy lat lub krócej. Ich zniknięcie wyznaczyło koniec okresu kambryjskiego. Po okresie wymierania następował tzw. okres radiacji adaptatywnej, czyli powstawanie wielu nowych gatunków z jednej grupy przodków. Naukowcy zastanawiają się co powodowało częste wymieranie gatunków. W historii naszej planety wystąpiło kilka takich okresów z których niektóre obejmowały pojedyncze gatunki inne miały charakter globalny i bardzo gwałtowny. Jedyną możliwością znalezienia odpowiedzi na nurtujące naukowców pytania o przyczyny tych gwałtownych zmian, jest badanie osadów pochodzących z dawnych okresów. Paleontolodzy i geolodzy nie są jednak zgodni, powstaje wiele teorii, jednak kilka z nich jest wymienianych najczęściej, są to: zmiany klimatyczne, dryf kontynentów, zmiany poziomu wód oceanu światowego oraz pojawianie się nowych gatunków drapieżników. Jeśli chodzi o trylobity to najbardziej prawdopodobna według naukowców jest teoria mówiąca iż przyczyną wymierania były gwałtowne zmiany klimatyczne, które w największym stopniu dotknęły gatunki żyjące w płytkich ciepłych wodach. Przodkami gatunków bardzo szybko pojawiających się po każdym okresie wymierania były gatunki zamieszkujące chłodne głębokie wody. Doprowadziło to badaczy do przekonania iż powodem kambryjskich nagłych zaników trylobitów było ochłodzenie klimatu. Gatunki żyjące w chłodnych wodach przetrwały okres ochłodzenia, natomiast te przystosowane do płytkich ciepłych mórz musiały zniknąć. Hipoteza ta nie została co prawda poparta niezbitymi dowodami jednak w świetle dzisiejszej wiedzy wydaje się ona najbardziej prawdopodobna.
Trylobity nie były jedynymi organizmami które ucierpiały na skutek zmian klimatycznych, sądzi się iż zmiany te miały decydujący wpływ na ewolucje życia.
Trylobity nie były jedynymi organizmami na które wpływ miały zmiany klimatyczne, w paleozoiku paleontolodzy stwierdzili duże zmiany w ówczesnej florze oraz faunie wywołane zmianami klimatu. Jednak klimat nie był jedynym czynnikiem mającym wpływ na ewolucje.
Liczne w proterozoiku stromatolity, stały się rzadkością w erze paleozoicznej. Stromatolity to kopulaste struktury tworzone przez maty glonowe. Ich zanikanie nie było powiązane ze zmianami klimatycznymi, lecz z pojawieniem się organizmów odżywiających się glonami oraz organizmów ryjących w dennym mule, niszczące tym samym maty glonowe.
Stromatolity przetrwały do dzisiejszych czasów jednak są one wielką rzadkością w oceanach świata, wybierają środowiska w których nie występują niszczące je zwierzęta.
Kolejnym czynnikiem będącym powodem wymierania niektórych gatunków były wahania poziomu wód oceanu światowego.
Ordowik
Kolejnym okresem ery paleozoicznej jest trwający od 500 do ok. 450 mln lat temu. Dzielimy go dodatkowo na epoki: ordowik górny, środkowy i dolny. W okresie tym na lądzie prawdopodobnie pojawiły się pierwsze rośliny naczyniowe takie jak np. paprotniki. Morska florę reprezentowały sinice, glony, krasnorosty oraz zielenice. W ordowiku nastąpił znaczny rozwój świata zwierzęcego, oprócz trylobitów pojawiły się łodziki, graptolity, ramienionogi. Pojawiły się również pierwsze kręgowce. Cały górny ordowik trwała transgresja morska, dlatego zachowane osady ordowickie mają morska genezę. Charakterystyczne dla tego okresu są ilaste łupki, wapienie, piaskowce, margle. Osady typowe dla ordowiku możemy znaleźć w Anglii oraz Walii. Polskie utwory ordowickie zachowały się najlepiej w Górach Świętokrzyskich. W utworach tych paleontolodzy znajdują pozostałości fauny oraz flory panującej w tamtym dawnym okresie ziemi.
Na terenie Polski dokonano bardzo ciekawego odkrycia związanego z fauna ordowiku. Badający głazy narzutowe naukowcy (Mierzejewski i Mierzejewska 1975), odkryli na nich mikroskamieniałości które niebyły dotąd znane. Ich wiek określono na ok. 425 mln lat.
Opisano je jako Archaeoprion quadricristatus. Głazy narzutowe na których je znaleziono pochodziły z wsi Orzechowo na Pomorzu. Dalsze badania wykazały iż znaleziono aparaty szczękowe wieloszczetów. Jednak ten typ nie był znany nauce. Nazwano go typem ksenognatycznym. Naukowcy mieli poważne trudności żeby powiązać Archaeoprion, z innymi znanymi rodzajami wieloszczetów. Stworzono nową rodzinę dla nieznanego wcześniej rodzaju, rodzina ta nosi nazwę Archaeoprion. Podobne skamieniałości znalezione zostały również w Estonii.
Sylur
Sylur jest trzecim z kolei okresem paleozoiku, trwał od 443,7 - 416 mln lat temu. Rozwój życia w sylurze był kontynuacja bujnego rozwoju w ordowiku. W sylurze szybko rozwijały się koralowce i stromatopory które tworzyły pierwsze na naszej planecie rafy koralowe.
Łodzikowate i szkarłupnie osiągnęły w sylurze swój największy rozwój. Pozostałe organizmy zdecydowanie zwiększyły swoja liczebność. Pod koniec syluru na lądzie pojawiły się pierwsze niewielkich rozmiarów rośliny naczyniowe. Były to psylofity, pierwsze rośliny zarodnikowe. Posiadały bezlistne rozgałęzione pędy zakończone zarodniami wypełnione zarodnikami.
W tym miejscu poświęcimy nieco więcej uwagi wyjściu roślin na ląd ponieważ jest to bardzo ważne wydarzenie w historii ewolucji życia.
|
Cechy |
Rośliny lądowe |
Zielenice |
|
Chlorofil |
Posiadają |
Posiadają |
|
Zachodzi |
Zachodzi |
|
|
Materiał zapasowy |
Skrobia |
|
|
Rozmnażanie |
Płciowe dzięki procesowi oogamii Przemiana faz cytologicznych |
Płciowe - izogamia i oogamia Wśród wielu form zielenic przemiana faz cytologicznych |
Do środkowego sylury całe życie organiczne skupiało się w morzach i oceanach. W owym czasie istniała duża różnorodność wśród pierwotnych glonów dodatkowo charakteryzowały się one stosunkowo złożoną budową anatomiczną i morfologiczną. W sylurze rośliny wodne wykształciły szereg przystosowań które pozwoliły im rozpoczęcie kolonizacji lądu, gdzie panowały zupełnie odmienne warunki. Naukowcy zgodnie twierdzą iż przodkami zielonych roślin lądowych były zielenice. Przekonanie to bierze się stąd iż porównując budowę i właściwości naczyniowych roślin i zielenic widzimy wyraźne podobieństwo.
Zmiana środowiska życia przez rośliny była dla nich bardzo wymagająca. Środowisko wodne Bardzo różni się od lądowego. Rośliny musiały wykształcić wiele nowych funkcji aby przetrwać na lądzie. Pierwszym problemem była dostawa wody oraz środków odżywczych. Rośliny wodne miały wody pod dostatkiem wchłaniały ją cała powierzchnią, wraz z rozpuszczonymi w niej składnikami mineralnymi i odżywczymi. Na lądzie aby przetrwać musiały wykształcić inny sposób zaopatrywania się w niezbędną do życia i prawidłowego funkcjonowania wodę. Dodatkowo musiały ją jeszcze rozprowadzić po do każdej tkanki. W przypadku kiedy woda występuje okresowo, rośliny musiały wykształcić sposób jej magazynowania. Glony nie posiadały takiej funkcji dlatego szybko ginęły w środowisku lądowym. Glony skazane były na śmierć na lądzie ponieważ nie potrafiły bronić się przed suchym powietrzem które w krótkim czasie pozbawiało wszystkie komórki wody. Rośliny lądowe posiadają wszelkie przystosowanie zapobiegające wyparowywaniu wody z komórek oraz, wykształciły elementy (korzenie) potrzebne do pobierania potrzebnych składników oraz wody z podłoża. Kolejną modyfikacją jakiej uległy rośliny aby kolonizować ląd było sztywne ciało, umożliwiające prawidłowe funkcjonowanie.
Do pierwszych roślin lądowych zaliczamy psylofity, należące do paprotników. Ich bezlistne pędy posiadały aparaty szparkowe. Pędy zakończone były pojedynczą zarodnią z której wywiewane były zarodniki. Poznano 20 gatunków psylofitów, były one przodkami wszystkich późniejszych paprotników. Od końca syluru do połowy dewonu były one bardzo rozpowszechnione na Ziemi. Przedstawicielką psylofitów może być doskonale poznana rynia ( Rhynia major). Ta 50 centymetrowa roślina nie wykształciła korzeni ani liści. Była to słabo rozgałęziona oś. Część jej pędów była pozioma i wyposażona we włoskowate wyrostki którymi roślina pobierała pokarm i wodę. Ponieważ Rynia nie posiadała liści, fotosynteza prawdopodobnie przeprowadzana w całym pędzie.
Dewon
Dewon jest czwartym okresem ery paleozoicznej, trwał od 395 do 345 mln lat temu. Dzielimy go na trzy epoki: dewon górny, dewon środkowy oraz dewon dolny.
W dewonie górnym i środkowym spośród roślin na lądzie dominowały pierwotne rośliny naczyniowe zwane psylofitami, zanikły one jednak już w dewonie górnym. Stwierdzono również obecność grzybów, glony oraz glonowce. W górnym dewonie psylofity zastąpione zostały nowymi rodzajami pierwotnych paproci, widłaków oraz skrzypów, pojawiły się również najprawdopodobniej pierwsze rośliny nasienne - paprocie nasienne i kordiaty.
W dewonie lądy powoli zasiedlane są przez pierwsze lądowe kręgowce ( gady tarczogłowe) i bezkręgowce (stawonogi). Nadal bujnie rozwijała się fauna morska, w dewonie pojawiły się amonity, a ryby osiągnęły szczyt swojego rozwoju. Rybom poświęcimy nieco więcej miejsca gdyż stanowiły one bardzo ważny element w ewolucji życia.
Ryby kopalne
Do ryb kopalnych zaliczamy ogólnie pierwotne morskie kręgowce, zarówno szczękowce jak i bezszczękowce. Pierwotniejsze bezszczękowce pojawiły się już 470 mln lat temu w ordowiku, jako skamieniałości zachowały się szczątki ich skóry zmineralizowanej fosforanem wapnia. Bezszczękowce kopalne zwane są ostrakodermami, z powodu posiadanego dobrze rozwiniętego szkieletu skórnego. Tworzyły one w sylurze i dewonie 6 oddzielnych dobrze rozwiniętych linii ewolucyjnych. Charakterystyczne dla tych kręgowców były różnego rodzaju pancerze podnabłonkowe, tworzone z pierwotnego rodzaju kości i zębiny. Niektóre ostrakodermy posiadały ciało pokryte płytkami skórnymi lub zębami.
W sylurze po raz pierwszy pojawiły się ryby wyposażone w szczękę. Najprawdopodobniej wszystkie gromady szczękowców wywodzą się od jednego gatunku bezszczękowca, który był blisko spokrewniony z Osteostraci. Najwcześniejsze i najprymitywniejsze z szczękowców (plakodermy) posiadały pancerz kostny podobnie jak ostrakodermy, dlatego często dochodziło do mylenia tych dwóch różnych gromad. Plakodermy posiadały jednak wiele cech które wyróżniały je od innych organizmów kręgowych, były to płetwy, charakterystyczne tylko dla szczękowców organy słuchu, węchu oraz udowa czaszki.
Pierwsze kręgowce pojawiły się bez wątpienia w środowisku morskim, natomiast w dewonie skolonizowały wody śródlądowe. Na okres dewonu przypada największy ich rozkwit.
Pod koniec dewonu jednak miało miejsce wielkie wymieranie które nie oszczędziło również wiele gatunków ryb. Zniknęły wszystkie gatunki ostrakoderm, ich potomkami są dzisiejsze śluzice i minogi. Wyginęły również plakodermy oraz część prymitywnych ryb chrzęstnych i kostnych. Paleozoiczne ryby kostne są doskonale poznane dzięki licznym skamieniałością. Elementy ich skórnego pancerza oraz szkieletu wewnętrznego doskonale zachowywały się w postaci skamielin. Po okresie wielkiego wymierania w późnym dewonie, ryby chrzęstne ewoluowały (radiacja adaptatywna) w karbonie, do bardziej nowoczesnych form (hybodnonty) powszechnych później w całym mezozoiku. Z grupy tej wyodrębniły się później odrębne gatunki, ich dzisiejszymi potomkami są rekiny i płaszczki, natomiast żyjącym obecnie reliktem paleozoicznym jest Chlamydoselachus anguineus.
Ważnym etapem było zróżnicowanie ryb kostnych na mięśniopłetwe (Sarcopterygii ), i promieniopłetwe. Dodatkowo z mięśniopłetwych powstały dwudyszne i trzonopłetwe. Przemiany te odbywały się w późnym sylurze ok. 400 mln lat temu. Promieniopłetwe posiadają szerokie ale bardzo słabo umięśnione płetwy. Żyjące obecnie jesiotrowate oraz ramieniopłetwe są reliktami tamtej paleozoicznej grupy. Mniej prymitywne promieniopłetwe pochodzą bezpośrednio od Neopterygii, która występowała od końca permu, a w triasie w wyniku radiacji wykształciły się z niej ryby kościste które od trzeciorzędu będą dominować we wszystkich ekosystemach wodnych.
Do najbardziej prymitywnych przedstawicieli ryb kościstych zaliczamy węgorzowate i śledziowate, natomiast złożone są okoniowate.
Druga grupa czyli ryby mięśniopłetwe posiadała długie, wąskie u nasady i silnie umięśnione płetwy. Z tego typu płetw mogły w późniejszym czasie powstać kończyny zwierząt lądowych. Ryby te początkowo zamieszkiwały tylko środowisko morskie jednak w dewonie zasiedliły również wody śródlądowe. Kolejne następujące po sobie procesy wymierania i radiacji spowodowały powstanie jeszcze w dewonie 5 rodzin ryb dwudysznych, zastąpionych w karbonie i permie 3 innymi rodzinami. Przedstawiciele ryb dw2udysznych przetrwali do naszych czasów. Współczesne dwudyszne występują w płytkich, ciepłych tropikalnych wodach, często wysychających okresowo. Są one zdolne do pobierania tleny z powietrza. Warunki te odpowiadają tym które panowały w dewonie na wielu obszarach naszej planety.
Naukowcy potwierdzili ich bliskie pokrewieństwo z lądowymi czworonogami, porównując je szczególnie pod względem biochemicznym i fizjologicznym.
Jednak bliższe pokrewieństwo łączy czworonogi z należącymi do Rhipidistia Osteolepiformes. Do ery mezozoicznej przetrwała jedynie mała nie znacząca wiele grupa trzonopłetwych, które reprezentowane są przez reliktową latimerię występującą obecnie sporadycznie w Oceanie indyjskim.
Karbon
Jest to piąty okres ery paleozoicznej, trwający od 359,2 do 299 mln lat temu.
Karbon jest ważnym okresem szczególnie dla flory, rośliny które opanowały lądy we wcześniejszych okresach w karbonie osiągnęły szczyt rozwoju. Duża część ówczesnych lądów znajdowała się w klimacie tropikalnym co sprzyjało rozwojowi bujnej szaty roślinnej.
W karbonie panowała duża różnorodność gatunkowa, niektóre rośliny osiągały rozmiary sporych drzew. Wielkim postępem były nowe metody rozmnażania wykształcone przez niektóre rośliny. Istniała bardzo liczna grupa roślin różnozarodnikowych reprezentowanych przez paprocie, rośliny widłakowe oraz niektóre gatunki skrzypowatych. Na początku okresu pojawiało się coraz więcej powstałych już w późnym dewonie roślin nasiennych (paproci nasiennych i kordiatów). Z roślinności karbońskiej której szczątki odkładały się w zagłębieniach, nieckach jeziornych, płytkich zatokach morskich czy deltach rzek po milionach lat powstały pokłady węgla kamiennego na całym świecie.
Zaistniałe w karbonie warunki stworzyły szanse dla wszelkich organizmów do zasiedlania bujnego nowego ekosystemu. Jako pierwsze opanowały środowisko powietrzne różnorakie owady, nierzadko osiągały one ogromne rozmiary. Ze stawonogów wyodrębniły się pająki i skorpiony, szybko zasiedlając dostępne im nisze ekologiczne. Dla płazów karbon był okresem szybkiego rozwoju, w górnym karbonie wyodrębniły się z nich pierwsze gady, które ulegały szybkiemu zróżnicowaniu. Podstawa ich pożywienia były wszędobylskie owady.
Perm
Kolejny okres ery paleozoicznej, trwający od 299 - 251 mln lat temu. Na początku Peru ziemska flora bardzo przypominała florę karbońską, a więc dominowały paprocie skrzypy natomiast coraz rzadziej spotykane były kordiaty oraz sigilarie. W permie górnym do głosu dochodziły rośliny nagozalążkowe, dominację przejęły rośliny iglaste. W dalszym ciągu występowały często paprocie nasienne, sagowce oraz miłorzębowe. Zmiany jakie następowały w szacie roślinnej w permie wywołane były zmianami klimatycznymi. Klimat ochłodził się i osuszył. Rośliny preferujące środowisko podmokłe i bagienne musiały ustąpić miejsca nowym gatunkom sucholubnym.
Na lądzie podobnie jak w karbonie różnorodnością dominowały owady, płazy nieco zwolniły tempo rozwoju, istniejące gatunki zróżnicowały się znacznie i dostosowały do określonych ściśle warunków. Nastąpiło zmniejszenie rozmiarów istniejących w permie płazów.
Rozwój gadów natomiast zachodził bardzo szybko, opanowały one niemal wszystkie ekosystemy lądowe. Wykorzystały również opuszczone przez płazy tzw. nisze ekologiczne.
Ważnym wydarzeniem było pojawienie się w górnym permie gadów ssakokształtnych, będących przodkami późniejszych ssaków.
Podkowiec permu miała miejsce największa katastrofa w dziejach morskiej fauny. W jej wyniku bezpowrotnie zniknęło 65% wszystkich rodzajów i ok. 95% gatunków zwierząt zamieszkujących płytkie ciepłe morza. Naukowcy uważają ze przyczyną wielkiego wymierania w permie był zanik różnorodności środowisk. W tamtym okresie istniał tylko jeden kontynent zwany Pangeą, większość organizmów funkcjonowała w płytkich ciepłych morzach których niestety zabrakło w permie.
Gady ssakokształtne - w permie doszło do wydzielenia się 2 linii gadów, powstały tekodonty oraz terapsydy. Tekodonty zwane gadami ssakokształtnymi lub naczelnymi dały w przyszłości początek prymitywnym ssakom. Gady te posiadały budowę podobną do dzisiejszego krokodyla, jednak ich nogi były prostsze niż u innych gadów. Większość była drapieżnikami, tylko jeden z 6 podrzędów był roślinożerny. Gady naczelne występowały na niemal wszystkich kontynentach od późnego permu do połowy triasu.
Perm był okresem kończącym erę paleozoiczną. Kolejny opisywany okres należy już do ery mezozoicznej.
Era mezozoiczna
Najstarszym okresem ery mezozoicznej był trias. Obejmował on okres 251 - 199,6 mln lat temu. W triasie Europa znajdowała się w klimacie podzwrotnikowym. Panujący na lądach klimat był suchy. W środkowym triasie nastąpiła transgresja płytkiego morza, a klimat zmienił się na bardziej wilgotny. Powstały warunki sprzyjające rozwojowi bujnej szaty roślinnej. Obszary górskie i wyżynne porośnięte były lasami składającymi się głównie z drzew iglastych, nagozalążkowych. W późnym triasie dominującymi gatunkami stały się sagowce i benetyty. Nadal licznie występowały paprocie drzewiaste, widłaki oraz skrzypy. W świecie zwierzęcym na pierwsze miejsce wyraźnie wysunęły się gady. Szybko rozwijały się gady ssakokształtne co doprowadziło do wyodrębnienia z nich pierwszych ssaków już na końcu triasu. Także na końcu okresu pojawiły się pierwsze dinozaury. Od prymitywnych gadów odróżniały się tym iż ich odnóża znajdowały się bezpośrednio pod tułowiem i były prostopadłe do podłoża. Umożliwiało im to sprawne przemieszczanie. Również w triasie nastąpił podział dinozaurów na gadziomiednicze i ptasiomiednicze. W oceanach spośród bezkręgowców dominowały mięczaki a zwłaszcza głowonogi takie jak amonity, belemnity, małże które rozwijały się bardzo eksplozywnie. Bardzo licznie występowały różne gatunki liliowców, ich szczątki tworzą tzw. wapienie krynoidowe. Liliowce były grupą organizmów o największym znaczeniu skałotwórczym spośród wszystkich szkarłupni do których należą. Liliowce są zbudowane z aragonitu, każda część ich ciała tworzona jest przez oddzielny kryształ tego minerału.
Jura
Kolejny okres ery mezozoicznej, trwał od 199,6 - 145,5 mln lat temu.
W jurze nastąpił rozpad superkontynentu Pangea, rozpoczął się proces tworzenia Atlantyku. Ameryka Północna odsuwa się powoli od Eurazji, natomiast Ameryka Południowa od Afryki. Na całym świecie panował klimat ciepły i wilgotny, warunki te pozwoliły na bujny rozwój szaty roślinnej. W powstałych wielkich obszarach, leśnych doskonałe warunki do życia znalazły liczne organizmy, przede wszystkim dinozaury. W oceanach występowały obok siebie dwie grupy wielkich gadów morskich, ichtiozaury oraz plezjozaury. Wśród ryb podobnie jak dziś dominowały kostnoszkieletowe.
W jurajskiej florze dominowały sagowce oraz benetyty, natomiast w rejonach północnych, miłorzęby oraz rośliny iglaste. Pod koniec okresu jurajskiego wymarły paprocie nasienne. Szczątki roślin z jury często tworzą podobnie jak te z karbonu, pokłady węgla. W Polsce okres jurajski kojarzony jest z powstawaniem wapieni, ponieważ tym okresie większa część naszego kraju zalana była przez płytkie morze w którym dochodziło do tworzenia się tych skał osadowych. W faunie nastąpił rozkwit organizmów morskich, dominowały bezkręgowce a wśród nich mięczaki, głowonogi, amonity, liliowce, koralowce sześciopromienne, jeżowce, otwornice, gąbki, radiolarie. Te ostatnie trzy organizmy odgrywały bardzo dużą rolę skałotwórczą, powstawały z ich szczątków wapienie o których wcześniej była mowa. Świat kręgowców niepodzielnie zdominowały gady. Cała era mezozoiczna została przez nie zdominowana, na okres jurajski, i kolejny kredowy przypada szczyt rozwoju dinozaurów.
W jurze pojawiły się pierwsze ssaki lądowe, żywiące się głównie owadami, początkowo bardzo nielicznie występujące. Obok ssaków pojawiły się również pierwsze prymitywne ptaki.
Dinozaury jurajskie
We wczesnej jurze głównymi roślinożernymi dinozaurami były tzw. prozauropody, jednak w ciągu trwania okresu jurajskiego rozwijały się inni wielcy roślinożercy zauropody, w końcu jury to one dominowały liczebnością i rozmiarami. Te wielkie gady odżywiały się roślinnością zarówno niską jak i wysoką do której mogły sięgać dzięki swym długom szyją. Pokarm rozdrabniany był w ich żołądkach za pomocą wcześniej połkniętych kamieni zwanych gastrolitami. Roślinożercą drugim co do liczebności był prawdopodobnie stegozaur. Posiadał on na swoim grzbiecie liczne płyty kostne. Naukowcy długo zastanawiali się do czego mogły one służyć stegozaurowi, sądzi się że wykorzystywał je podczas rytuałów godowych, do odstraszania rywali, oraz do kontrolowania temperatury organizmu ponieważ płyty te były mocno ukrwione i mogły odprowadzać nadmiar ciepła z ciała.
W jurze występowało wiele gatunków ornitopodów. Pojawiły się również pierwsze dinozaury pancerne - ankylozaury. Dinozaury roślinożerne były zagrożone ze strony dinozaurów drapieżnych z grupy teropodów, małe osobniki teropodów odżywiały się owadami drobnymi ssakami.
Pod koniec okresu jurajskiego morskie gady takie jak plezjozaury i morskie krokodyle znalazły się na granicy zagłady.
Kreda jest ostatnim okresem ery mezozoicznej, trwała od 145,5 mln do 65 mln lat temu. W kredzie dinozaury osiągnęły swój szczyt rozwoju. Po Ziemi poruszały się ogromne osobniki zarówno mięso- jak i roślinożerne. Podobnie jak w poprzedzającym kredę okresie jurajskim wielkie obszary dzisiejszych lądów zalane były przez morze. Transgresja morska w jurze i kredzie należy do największych w historii naszej planety. W morzach tworzyły się osady kredy o wielkiej miejscami miąższości. Istniejące kontynenty Laurazja i Gondwana rozpadły się na fragmenty odpowiadające dzisiejszym kontynentom.
Klimat w porównaniu z jurajskim był nieco mniej wilgotny, dlatego lasy kredowe były mniej bujne niż jurajskie. Na niektórych obszarach lądów, w wyniku przesunięcia na północ i południe zaczęły zaznaczać się pory roku.
Brak zwartości lądów doprowadził do tego iż zwierzęta i rośliny odizolowane od siebie zaczęły ewoluować w różnych kierunkach. Dzięki temu powstała duża różnorodność gatunkowa, na poszczególnych kontynentach.
W świecie roślin nastąpiła ekspansja roślin okrytozalążkowych. Na początku kredy dominowały jeszcze typowe rośliny mezozoiczne takie jak sagowce, paprocie i rośliny szpilkowe, jednak w miarę upływu czasu dęby, orzechy, klony i inne znane nam drzewa zdominowały obszary położone poza tropikami.
W świecie zwierzęcym przez całą kredę dominowały niepodzielnie dinozaury, w kredzie wystąpiła się ich największa różnorodność gatunkowa. Pojawiały się ciągle nowe gatunki, np. wśród dinozaurów ptasiomiedniczych dinozaury z przystosowanym uzębieniem do przeżuwanie pokarmu roślinnego. Słabiej przystosowane dinozaury takie jak stegozaur, w kredzie wyginęły. Teropody kredowe również rozwijały się, pojawił się największy prawdopodobnie drapieżnik w historii naszej planety, tyranozaurus rex. Jest on symbolem kredowego świata dinozaurów. W powietrzu panowały skrzydlate gady pterozaury. Największy z nich nazwany został imieniem inkaskiego boga Quetzalcoatla. W kredzie dalszemu rozwojowi podlegają pierwsze ptaki, wykształcały one cechy charakterystyczne la ptaków współczesnych np. grzebień mostka do którego przyczepione są mięśnie odpowiedzialne za poruszanie skrzydłami.
Kreda skończyła się ok. 65 mln lat temu, był to zarazem koniec ery mezozoicznej. Koniec okresu kredowego związany był z wymarciem dinozaurów. Istnieje bardzo wiele teorii dotyczącej nagłego zniknięcia wielkich gadów mezozoicznych. Jedna z najbardziej prawdopodobnych mówi o kolizji naszej planety z ciałem niebieskim. Katastrofa ta zmieniła warunki panujące na Ziemi do tego stopnia że dinozaury nie były w stanie się do nich przystosować. Kolizja doprowadziła do gigantycznego wybuchu, do atmosfery dostało się wiele pyłów które zasłoniły całkowicie dopływ promieniowania słonecznego na kilka lat. W pierwszej kolejności wyginęły rośliny, następnie dinozaury roślinożerne a na końcu drapieżniki. Katastrofę przetrwały jednak małe w tamtym okresie ssaki które maja opanować świat na następne miliony lat.
Era kenozoiczna
Kolejną erą w której my również żyjemy jest era kenozoiczna. Rozpoczęła się ona 65 mln lat temu i trwa do dziś. Dawniej dzieliliśmy ją na dwa okresy trzeciorzęd i czwartorzęd, jednak od niedawna, Międzynarodowa Unia Nauk Geologicznych (IUGS) wprowadziła istotne zmiany. Trzeciorzęd zastąpiony został paleogenem, natomiast czwartorzęd neogenem .W kenozoiku ukształtował się wygląd powierzchni naszej planety jaki wszyscy znamy. Kontynenty są mniej więcej na obecnym miejscu, w tym czasie formowały się również najwyższe łańcuchy górskie związane z orogenezą alpejską. Powstały m.in. Himalaje, Alpy, Pireneje, Karpaty. Andy.
Paleogen
Trwał od 65 do 23,03 mln lat temu. W paleogenie nastąpiły wydarzenia wyżej wymienione, tzn. świat był bardzo zbliżony do obecnego pod względem ukształtowania powierzchni Ziemi.
W świecie roślin paleogen był okresem szybkiego rozwoju roślin okrytozalążkowych. Z rozwojem bujnej roślinności związane jest powstawanie w paleogenie dużych złóż węgla brunatnego. Szczątki roślinne gromadzące się zagłębieniach terenu, zatokach płytkich mórz, deltach rzek, misach jeziornych itp. Przemieniły się po pewnym czasie w węgiel kamienny którego złoża są większe niż zasoby węgla karbońskiego.
Bujana roślinność oraz jej szybki rozwój związana jest ze sprzyjającym klimatem, oraz z powstawaniem coraz większej różnorodności owadów zapylających rośliny okrytozalążkowe.
Świat zwierzęcy w szybkim tempie zdominowany został przez ssaki które zajęły nisze ekologiczne zwolnione przez dinozaury. Do szybko rozwijających się grup ssaków należały koniowate i słoniowate. Już pod koniec paleogenu na Ziemi pojawiły się pierwsze małpy naczelne, natomiast pod koniec okresu na ziemi pojawiły się pierwsze grupy prymitywnych człekokształtnych nazwanych Australopitekami.
Morska fauna paleogenu reprezentowana jest przez numulity pełniące ważną funkcję skałotwórczą. Pospolicie występowały małże ślimaki, ryby kostnoszkieletowe. Do najczęstszych skamieniałości kenozoicznych należą zęby rekinów.
Neogen
Okres trwający od 23,03 mln lat temu do czasów obecnych. Neogen był okresem wielkich zmian klimatycznych, jest on nam stosunkowo najlepiej znany ponieważ jest najmłodszym okresem Ziemi, ślady procesów i wydarzeń które się w nim wydarzyły nie zdążyły się jeszcze zatrzeć. Wydarzeniami które najbardziej wpłynęły na świat zwierzęcy i roślinny całego kenozoiku były wielokrotne zlodowacenia kontynentalne, obejmujące swoim zasięgiem ogromne obszary półkuli północnej. Najdalej lądolód dotarł w Europie do Karpat i Sudetów, natomiast w Ameryce Północnej dotarł w pobliże dzisiejszego nowego Yorku. Zlodowacenie kontynentalne oraz towarzyszące mu zlodowacenie obszarów górskich, miało decydujący wpływ na ukształtowanie powierzchni Europy oraz Ameryki Północnej. Większość obszaru naszego kraju pokryta jest grubą warstwa utworów kenozoicznych pochodzących z plejstoceńskiego lądolodu. Pokrywają one w całości starszą rzeźbę terenu.
Początek neogenu jest dla nas bardzo ważnym okresem, ponieważ pojawił się wtedy nasz najbliższy przodek homo sapiens czyli człowiek rozumny.
W tym miejscu cyklu ewolucyjnego doszliśmy do czasów współczesnych. Od powstania pierwszych organizmów jednokomórkowych minęło prawdopodobnie 3,6 miliardów lat, ewolucja trwa nadal jednak nie jesteśmy w stanie przewidzieć w jakim pójdzie kierunku. Człowiek jest na Ziemi stosunkowo krótko, np. w porównaniu z okresem panowanie dinozaurów który trwał 150 mln lat.
Neogen jest okresem w którym żyjemy, nie oznacza to jednak że procesy ewolucyjne zatrzymały się, odbywają się one nadal na naszych oczach, w głębinach morskich oraz ma lądach. Trudno powiedzieć jak będzie wyglądał świat z jeden czy dwa miliony lat, pewne jest tylko to że ani my ani nasze wnuki nie dowiemy się o tym. Neogen zakończy się kiedy zostaną wyczerpane kopalne paliwa, tj. ropa naftowa i węgiel kamienny.
Na koniec zamieszczam podział na ery i okresy, który jest najnowszym i obowiązującym. Najważniejsze zmiany jakie w nim nastąpiły to zastąpienie trzeciorzędu oraz czwartorzędu odpowiednio paleogenem i neogenem.
NAJNOWSZY PODZIAL STRATYGRAFICZNY
|
EON |
ERA |
OKRES |
OD (MLN) |
|
F A N E R O Z O I K |
KENOZOIK |
NEOGEN |
23,03 |
|
PALEOGEN |
65,5 |
||
|
KREDA |
145 |
||
|
MEZOZOIK |
JURA |
200 |
|
|
TRIAS |
251 |
||
|
PERM |
299 |
||
|
KARBON |
359 |
||
|
DEWON |
416 |
||
|
SYLUR |
444 |
||
|
ORDOWIK |
488 |
||
|
KAMBR |
542 |
||
|
P R O T E R O Z O I K |
NEOPROTEROZOIK |
EDIKAR |
630 |
|
KRIOGEN |
850 |
||
|
TON |
1000 |
||
|
MEZOPROTEROZOIK |
STEN |
1200 |
|
|
OCTAS |
1400 |
||
|
KALYM |
1600 |
||
|
PALEOPROTEROZOIK |
STATER |
1800 |
|
|
OROSIR |
2050 |
||
|
RIAK |
2300 |
||
|
SIDER |
2500 |
||
|
A R C H A I K |
NEOARCHAIK |
|
2800 |
|
MEZOARCHAIK |
|
3200 |
|
|
PALEOARCHAIK |
|
3600 |
|
|
EOARCHAIK |
|
|