Значение кембрийский период в энциклопедии биология. Кембрий и кембрийский взрыв

Несмотря на то, что о тех далеких временах известно очень мало, многие из удивительных созданий, населявших Землю в ту эпоху, оживают в умелых руках палеонтологов и биологов.

От созданий никаких скелетов, конечно, не сохранилось. Большей частью потому, что, собственно, и скелетов-то никаких животные тогда еще не имели. В кембрии, впрочем, костный панцирь и зачатки хорды они все-таки обрели, но за давностью времен не стоит рассчитывать на их сохранность. Всю информацию о животных вендского периода (докембрия, или, как его еще называют, эдиакария, длившегося примерно с 635 по 541 ±1 млн лет назад) и кембрия (начавшегося ориентировочно 541,0 ±1 млн лет назад и закончившегося 485,4 ±1,9 млн лет назад) ученые получают по отпечаткам.

Одним из главных источников этих отпечатков на сегодняшний день являются сланцы Бёрджес, расположенные в Канаде.

Это мягкотелое животное вендского периода имело цельную голову в форме полумесяца, похожего на щит трилобита, а также длинное тело, которое состояло из одинаковых сегментов и напоминает тело многощетинковых червей.

Еще одно животное эдиакария, довольно сильно напоминающее вышеупомянутую сприггину. Характерной особенностью многих вендских организмов является то, что членики их тел как бы сдвинуты друг относительно друга (дикинсония, чарния и др.) вопреки всем законам билатеральной симметрии (симметрия зеркального отражения, при которой объект имеет одну плоскость симметрии, относительно которой две его половины зеркально симметричны; к билатеральной симметрии относятся тела человека и большинства современных животных – NS). Этот факт ставит ученых в тупик, поскольку ранее считалось, что предками кольчатых червей являются именно вендские животные. Сегодня эта идея подвергается сомнению, что очень озадачивает исследователей, пытающихся проследить происхождение одних видов от других.

Еще одна «жительница» вендского периода — дикинсония

Эдиакарские животные — ирании (показаны синим), внизу — трехлучевые альбумаресы

А вот это существо кембрийского периода представилось палеонтологам настолько удивительным, что им на секунду показалось, будто они видят галлюцинации. Отсюда и название. Ведь, если судить по сохранившимся отпечаткам этого животного, логично предположить, что вместо ног у него были шипы (причем по два-три в одном сегменте), а на спине располагался ряд каких-то мягких отростков! Такое едва ли возможно с точки зрения биологической науки. К счастью, позже были найдены более четкие отпечатки, на которых видно, что галлюцигения попросту была перевернута вверх тормашками, а второй ряд мягких ее ножек не отразился на отпечатке. Таким образом, галлюцигения выглядела так:

Червеобразное животное кембрия. Возможно, питалась губками, поскольку ее останки часто находят вместе с останками губок.

Представитель нового поколения многоклеточных организмов, род ископаемых мягкотелых чешуйчатых животных. Предполагается, что виваксия жила с конца нижнего кембрия до среднего кембрия.

Примитивные хордовые животные длиной всего около 5 см, обладавшие, быть может, одним из первых в истории позвоночников. За миллионы лет эта простая структура превратится в позвоночник, без которого мы не смогли бы ни стоять, ни ходить. Кстати, появление скелета как такового, а также более совершенных глаз – одни из важнейших факторов, характеризующих кембрийский взрыв.

Еще один важнейший представитель кембрия и последующих геологических эпох. Это вымерший класс морских членистоногих. Быть может, один из самых многочисленных и самых живучих видов существ, когда-либо живших на Земле. Трилобиты были не очень симпатичны и напоминали современных мокриц, только гораздо тверже и больше – длина их тела могла достигать 90 см. На сегодняшний день известно более 10 тыс. ископаемых видов класса трилобитов.

С древнегреческого класс динокарид (Dinocarida), к которому и относится аномалокарис, переводится как «необычная» или «ужасная» креветка». Наверное, самое удивительное животное кембрийских морей. Аномалокариса, хищника рода ископаемых членистоногих, нашли не сразу – сначала обнаружили его части и долго разводили руками над столь удивительным животным. Так, отпечаток зубастого рта аномалокариса посчитали странной медузой с отверстием посередине. Конечности, которыми он хватал жертву, – креветками. Картина прояснилась, когда был найден полный отпечаток животного.

Аномалокарисы обитали в морях, плавали с помощью гибких боковых лопастей. Это одни из самых крупных организмов, известных в кембрийских отложениях. Длина их тела могла достигать 60 см, а иногда и 2 м.

Не менее удивительные создания, похожие на аномалокариса. Как и аномалокарис, все они представители вымершего класса динокарид. Но вместо хватательных отростков-«креветок» у опабинии – складной хоботок и пять глаз.

Марелла и вовсе похожа на чудовище из фильмов ужасов, а Hurdia victoria входила в число крупнейших хищников кембрийского периода, достигая в длину 20 см. Рот этих существ обрамляли 32 пластины, несущие по два-три зуба.

Вообще как уже где-то писали, докембрий отлично подошёл бы любителям пива из-за обилия закуски к оному. Шутку как всегда поняли не все и стали требовать в барах свежих трилобитов

Кембрийский период (кембрий)

Страница 2 из 7

Кембрийский период в некоторых научных источниках называют просто кембрием . Название это дали ему по месту первого исследования отложений того периода, острову Уэллсу. Как часто принято в научных кругах, использовалось имя более древнее, то, которое дали этой земле римляне на латыни. Это название происходит от имени царя Камбрела, который по непроверенным источникам правил этим островом.

Кембрийский период открывает палеозойскую эру. Первым исследователем этого периода (который и выделил его в отдельный временной интервал) был англичанин А. Седжвик. Он и определил приблизительные его временные рамки: 541-485 миллионов лет назад. Получается, что данный промежуток охватывает около 56 миллионов лет.

Понятно, что кембрий слишком большой по времени, и в его начале и конце многие процессы в живой и неживой природе происходили по-разному. Поэтому учёные разделили это время на эпохи, надъярусы и ярусы (в некоторых источниках века).

Кембрийский период делится на:

первая эпоха - верхний кембрий (фуронгский), надъярус - Кыршабактинский (века - Батырбайский, Аксайский, Сакский, Аюсокканский);
вторая эпоха - средний кембрий (аккадский), надъярус - Якутский (века - Майский, Амгинский);
третья эпоха - нижний кембрий, надъярусы - Ленский (века - Тойонский, Ботомский), Алданский (века - Атдабанский, Томмотский).

Однако, такое деление принимается не для всей пощади планеты. Это происходит потому, что века, надъярусы и эры определяются не по времени, а по проходившим изменениям. В Северной Америке существует другая временная шкала, а для некоторых других зон она не определена до сих пор. Это связанно с особенностями протекания эволюционного процесса в том или ином регионе.

Что же происходило на планете Земля в это время?

География в кембрийский период

Нужно начать с процессов, которые происходили в неживой природе, так как они и явились факторами, которые двигали эволюцию, заставляя животный и растительный мир кембрийского периода приспосабливаться к условиям окружающей среды.

Поверхность планеты в эти далёкие времена была абсолютно другой, современные материки ещё не были на привычном современному человеку месте. Их основные платформы только зарождались, но до конца сформированы не были. Большая платформа сформировалась в районе экватора и южного полушария. Многие учёные считают её праматерью таких современных частей света, как Южная Америка, южная Европа, Африка, Индийская Азия. Называют этот участок суши Гондвана.

Кроме неё в период кембрия на поверхности Земли выделяют ещё четыре материка. Это Лаврентия - праматерь Северной Америки, Сибирский материк - основа современной Сибири, Китайский - основа территории современного Китая и Русский - теперешняя северная Европа. В кембрийский период на Земле суши было больше, чем воды.

Земная кора в то время была довольно подвижна, что не могло, не отразится на уже существовавшей суше. Образовывались самые старые горные цепи мира. Это Северные Аппалачи, горы Чингизтау на территории Казахстана, Салаиро - основа Саянского хребта.

Морское дно в этот период тоже не отличалось большой стабильностью, так как процесс формирования материков ещё не был завершён. Уровень воды существенно колебался, то повышаясь, то понижаясь.

Геологический состав земной поверхности в кембрийский период характеризуют известняк, сланцы, доломиты, песчаник и глины. На формирование многих из них, например, на известняк, повлиял молодой животный и растительный мир планеты. Именно из находок и известковых отложениях учёные узнали, как выглядели живые существа кембрийского периода.

Климат кембрийского периода

Несмотря на нестабильность земной коры, климат кембрийского периода был благоприятный для развития флоры и фауны на нашей планете. Его температура в среднем была выше современной. Он больше походил на условия сегодняшних тропиков и субтропиков, зон, известных своим видовым разнообразием.

Однако, климат кембрия не был однородным, и уже начал разделяться на отдельные погодные зоны. В северном полушарии климат был жаркий и сухой, а южнее - жаркий и влажный. На суше ещё не было флоры, поэтому почва там ещё не образовалась. Отсутствие этого сказывалось и на климате. На материках были сильные ветра. Из-за повышенной влажности не редки были и осадки.

Некоторые учёные предполагают, что на части суши, которая была расположена в северном полушарии, климат был не столь благоприятен. Некоторые даже предполагают, что на севере Китайского материка были ледники. Но даже при этом, всё способствовало поддержанию зародившейся жизни.

Загадка кембрийского периода - резкий скачёк в эволюции

В этот период в живом мире земли наблюдается резкий скачёк в эволюции, хотя до этого развитие животного и растительного мира шло довольно медленными темпами. Потребовалось целых 700 миллионов лет, чтобы одноклеточные организмы превратились в простейшие многоклеточные формы.

А в кембрийский период сформировались все основные типы животных современного мира, организм которых имел не только множество клеток, но и все клетки которого имели разное строение и выполняли разные функции. То есть эволюция пошла сразу по многим направлениям. Природа как бы проводила эксперимент, какой вариант лучше. Революционным оказалось и то, что животные стали обретать более плотную оболочку и даже прообраз современного скелета.

Существует несколько теорий , чем был вызван такой резкий прогресс в живой природе кембрийского периода:

некоторые связывают его с благоприятным климатом: земная поверхность стала более стабильной, тёплая температура (в современном мире разнообразие животных форм наблюдается именно в тропиках) была почти на всей территории;
некоторые - с изменениями химических условий существования, ведь благодаря растениям на планете стало намного больше свободного кислорода, который стал попадать в атмосферу;
некоторые с тем, что изменился химический состав воды из-за попадания туда пород с поверхности материков, которые из-за отсутствия растительного покрова и почвы, смывались осадками в океан в большом количестве;
нашлись среди учёных и такие радикально настроенные элементы, которые отрицают и саму теорию «эволюционного взрыва» в этот период. Они утверждают, что типы животных выделились гораздо раньше, и просто не имели твёрдых составляющих в составе организма (раковин, хитиновых покровов, хорд), так что их отложения, в отличии от твёрдых собратьев не сохранились.

Наверно, свою роль сыграли все вышеприведенные факторы. Также, как и частично правы оказались ученые, которые считали, что формирование типов животных началось раньше кембрия. Недавно были открыты эдиакарская фауна, а также менее известные хайнаньская фауна и фауна Доушаньто. Следы животных, которые там нашли, были похожи на фауну кембрийского периода, но ещё имели совершенно мягкие тела.

Животный мир кембрийского периода

Выше говорилось, что в животном мире кембрийского периода произошло два координальных изменения: разделение на современные типы и образование твёрдых составляющих организма.

В кембрийский период животные в своём большинстве ещё не заселили сушу. Все жизненные и эволюционные процессы происходили в воде. Это и наложило свой отпечаток на формирование типов животного мира. Почти все они кроме мшанки, сохранились и в современной фауне земли. Это черви, головоногие, моллюски, полипы, многоножки и членистоногие и хордовые.

Однако не следует думать, что животный мир кембрия был похож на тот, что можно наблюдать на Земле сейчас. Были животные, которые трудно отнести к какому-либо современному типу, настолько их строение не обычно. Некоторые организмы изменились до неузнаваемости, и только специалисты могут выделить их общие признаки с сегодняшними видами. Некоторые виды существ исчезли, не выдержав сурового естественного отбора, или погибли в результате природных катаклизмов.

Особенно благоприятен этот период был для трилобитов. Они обитали на морском дне, и играли большую роль в его формировании. Внешне они походили на многоножку в твёрдом панцире. Вода на всех уровнях была наполнена медузами и головоногими, которые были похожи на современных осьминогов и кальмаров. Жили на морском дне и ахеоциты. Были они не подвижны и являлись прародителями современных кораллов и губок. Внешне, как и эти животные они больше походили на растения, однако являлись хищниками, так как пищей им служил кембрийский планктон. А в морском иле копошились разные виды червей, как кольчатых, так и кишечнополостных, и многоножек. Появились первые хордовые и панцирные рыбы.

Растения кембрийского периода

Растительный мир в кембрийский период не мог пока похвастаться таким разнообразием, как животный. Его составляли водоросли различных типов: красные, зелёные и сине-зелёные. И если отдельные простейшие из животного мира пытались укрепиться на суше, то растения в это время обитали исключительно в воде.

Многие из водорослей выделяли известь, с чем некоторые ученые и связывают причину формирования твёрдых частей в кембрийских животных организмах. Такие растительные организмы до наших дней не сохранились. В конце стали появляться простейшие растения из высших.

Конец кембрийского периода

К концу кембрийского периода и в живой и в неживой природе стали происходить изменения. Климат похолодел, начался период оледенения. Морское дно приподнялось на значительную величину. Так как эти изменения происходили не за один день, флора и фауна планеты стала приспосабливаться к ним и тоже меняться.

По дну стали ползать ракообразные, которые стали вытеснять другие формы жизни. Хитинный покров позволял им быть проворнее, выше подниматься над морским дном, они были лучше защищены от разнообразных хищников. Всё это помогло им одержать победу в естественном отборе. К концу кембрия некоторые из них стали осваивать и пресные водоемы, которые уже существовали на суше. Это были далёкие предки современных речных раков.

Готовились к выходу на земную поверхность и многие многоножки и черви, их организм имел уже все, что нужно для жизни в атмосфере. Лапки же многоножек были развиты настолько хорошо, что даже в воде они предпочитали передвигаться пробежками по морскому дну, а не плавать.

Физическое развитие видов, не могло не повлечь за собой и развитие систем внутренних органов. Особенно это заметно по их нервной системе. У некоторых видов имелся и головной мозг. По своему функционалу у некоторых видов животных он не уступал, данному органу у современных насекомых и членистоногих.

В кембрийский период появились и первые хордовые, которые относятся к позвоночным. В настоящее время к данному классу относятся рыбы, пресмыкающиеся, земноводные, птицы, звери и даже венец творения - человек. Эти хордовые относились к классу рыб, имели головной мозг.

Кстати, многие учёные именно к этому периоду относят появление первых ядовитых животных, которые в процессе эволюции научились так охотиться и защищаться от врагов.

К концу кембрийского периода стали появляться и первые высшие растения. Правда, пока они были примитивными и ещё не начали заселять сушу, преобразуя её в удобное для жизни место. Однако повысить количество атмосферного кислорода они смогли.

В истории планеты начался новый период - ордовикский (ордовик). Флора и фауна готовились к освоению суши.

Кембрий (от Cambria лат. назв. Уэльса), первый период палеозоя. Следует за вендом, предшествует ордовикскому периоду. Начало по абс. исчислению 570 ± 20 млн. лет, конец 490 ±15 млн. лет назад, длительность ок. 80 ± 20 млн. лет. В начале К. п.… … Биологический энциклопедический словарь

Первый геол. период палеозойской эры продолжительностью около 70 млн. лет. Его начало знаменуется обширной трансгрессией моря, которая достигала максимума, по видимому, в середине раннекембрийской эпохи. В ср. кембрии во многих местах происходила … Геологическая энциклопедия

КЕМБРИЙСКИЙ ПЕРИОД - ранний период палеозойской эры. В К. п. появляются многоклеточные организмы, содержание кислорода составляет 3 10 % современного … Словарь ботанических терминов

кембрийский период - кембри/йская система Первый по порядку период палеозойской эры в геологической истории Земли … Словарь многих выражений

кембрийский период - (геол.) … Орфографический словарь русского языка

Млн. лет Период Эра … Википедия

кембрийский - ая, ое.; (от лат. Cambria старое название Уэльса) кембрийский период кембрийская система … Словарь многих выражений

Ая, ое. [от лат. Cambria старое название Уэльса] ◊ Кембрийский период; кембрийская система. Первый по порядку период палеозойской эры в геологической истории Земли … Энциклопедический словарь

- (кембрий) (от Камбрия, Cambria лат. название Уэльса), первая система палеозойской эратемы, соответствующая первому периоду палеозойской эры геологической истории. кембрийский период начался 570±20 млн. лет назад, длительность 80 млн. лет. Широко … Энциклопедический словарь

Геохронологическая шкала Фанерозой Кайнозой Четвертичный Неоген Палеоген Мезозой Мел Юра Триас Палеозой Пермь Карбон Девон Силур Ордовик Кембрий Протерозой … Википедия

Книги

Органический мир на Земле - творение внеземных цивилизаций. От кембрийского периода до неолита , Г. Н. Клейменов. В книге автор утверждает и доказывает, что органический мир создавался, начиная с многоклеточных организмов, появившихся в кембрийский период (около 540--560 млн. лет назад), инопланетной…

От 570 до 500 млн лет назад.
Кембрийский период начался примерно 570 млн лет назад, возможно, несколько ранее, и продолжался 70 млн лет. Начало этому периоду положил поразительной силы эволюционный взрыв, в ходе которого на Земле впервые появились представители большинства основных групп животных, известных современной науке. Граница между докембрием и кембрием проходит по горным породам, в которых внезапно обнаруживается удивительное разнообразие окаменелостей животных с минеральными скелетами - результат "кембрийского взрыва" жизненных форм.
Никто в точности не знает, как выглядела карта мира в кембрийскую эпоху, ясно лишь, что она сильно отличалась от сегодняшней. Поперек экватора раскинулся громадный материк Гондвана, включавший в себя части современных Африки, Южной Америки, Южной Европы, Ближнего Востока, Индии, Австралии и Антарктиды. Помимо Гондваны, на земном шаре было еще четыре материка поменьше, расположившихся на месте нынешних Европы, Сибири, Китая и Северной Америки (но в совокупности с северо-западной Британией, западной Норвегией и частями Сибири). Северо-Американский материк того времени известен под названием Лаврентия.
В ту эпоху климат на Земле был теплее, чем в наши дни. Тропические побережья материков окаймляли гигантские рифы из строматолитов, во многом напоминавшие коралловые рифы современных тропических вод. По рифы эти понемногу уменьшались в размерах, поскольку бурно развивавшиеся многоклеточные животные активно их поедали. На суше в те времена не было ни растительности, ни почвенного слоя, поэтому вода и ветер разрушали ее гораздо быстрее, чем ныне. В результате в море смывалось большое количество осадков.

Загадка скелетов

Животные, пока у них не сформировались твердые скелеты, очень редко сохранялись в виде окамснелостей. Соответственно и сведений о них дошло до нас крайне мало.
Но почему же у такого количества животных скелеты развились именно теперь, а не прежде, в докембрии? Создается впечатление, что для того, чтобы в организме животного откладывались минералы, необходимые для формирования скелета, требуется определенное количество кислорода. Возможно, концентрация кислорода в атмосфере стала достаточной для этого только в раннем кембрии.
Первые скелеты состояли в основном из карбоната кальция. Новые хищники поедали древние строматолитовые рифы, и те, разрушаясь, выбрасывали в воду океанов все больше и больше кальция, пригодного для формирования скелетов и раковин. Раковины и панцири не только служили надежной опорой организму животных, но и защищали их от появившихся вокруг в изобилии хищников.
Более жесткие скелеты позволяли животным перейти к новому образу жизни: они смогли приподниматься над донным илом, а стало быть, и быстрее передвигаться по морскому дну. Как только у животных развились членистые конечности, им стали доступны самые разнообразные способы передвижения, в том числе ходьба и плавание. Щетинистые конечности годились также для фильтрования пищи из морской воды, а членистые ротовые органы открывали новые возможности для за-хватывания добычи.

Животный мир бургесских сланцев. Медуза элдония (1) покачивается среди древовидных стеклянных губок (вауксий) (2). Странные членистоногие протокарис (3) и пленокарис (4) проплывают мимо маккензии (5), предположительно разновидности морских анемонов. Она кажется крошечной на фоне громадного хищного аномалокариса (6), чья мощная пасть, возможно, была способна раздавливать панцири прочих артроподов. Ракообразные, например бургессия (7) и канадаспис (8), паслись в слое ила, высасывая из него частицы пищи. Наройя (9) была примитивным мягкотелым трилооитом, а причудливая виваксия (10) - разновидностью кольчатого червя, покрытого пластинами и шипами, как и канадия (1 1). Еще более странными существами были опабиния (12) и галлуцигения (13), непохожие ни на одно из ныне живущих животных, а также червеобразный одонтогрифус (14) с подковообразным ртом, окруженным крохотными зубами и щупальцами.
"Кембрийский взрыв"

Кембрийский эволюционный взрыв - одна из величайших загадок в истории развития жизни на Земле. Понадобилось 2,5 млрд лет, чтобы простейшие клетки развились в более сложные эукариотные клетки, и еще 700 млн лет для возникновения первых многоклеточных организмов. А затем, всего за какие-то 100 млн лет, мир оказался заселен невероятным разноооразием многоклеточных животных. С тех пор за более чем 500 млн лет на Земле не появилось ни одного нового типа (принципиально иного строения тела) животных.
В кембрийский период на Земле существовали громадные области, занятые континентальным шельфом, или материковыми отмелями. Здесь создались идеальные условия для жизни: дно, покрытое слоем мягкого ила, и теплая вода. К этому времени в атмосфере образовалось много кислорода, хотя его и оыло меньше, чем сегодня. Развитие твердых покровов привело к появлению новых жизненных форм, таких, как членистоногие, артроподы. Животным понадобились новые способы защиты от новых высокоорганизованных хищников. Улучшились средства их защиты - и уже хищникам пришлось вырабатывать новые методы охоты, чтобы преодолеть сопротивление жертвы.
На протяжении кембрийского периода уровень моря неоднократно повышался и понижался. При этом некоторые популяции вымирали, а места их обитания занимали другие животные, которым, в свою очередь, приходилось приспосабливаться к новым условиям жизни. Со временем животные кембрия осваивали все новые, более и более специализированные способы питания. Животный мир становился разнообразнее, и все больше видов животных могло существовать бок о бок, не претендуя на пищевые ресурсы соседей. Никогда больше на нашей планете не будет такого количества незанятых экологических ниш и столь слабой конкуренции между видами - иными словами, столь неограниченных возможностей для экспериментирования со стороны природы.

Бургесские глинистые сланцы

В 1909 г. американский палеонтолог Чарлз Дулиттл Уолкотт сделал одно из "открытий века". В Канадских Скалистых горах, на высоте около 2400 м, он обнаружил небольшую линзу глинистого сланца с нс-вероятным количеством очень странных окаменелостей мягкотелых животных, многие из которых отлично сохранились. Они обитали в раннем кембрии на илистом мелководье по соседству с большим рифом. Очевидно, часть илистого берега обвалилась и увлекла за собой этих животных в глубокую донную впадину, прихватив по пути кое-кого из тех, кто жил в водной толще над рифом; все они оказались быстро погребены под толстым слоем ила.
Ученые полагают, что бургесские сланцы сформировались на заре кембрийско-го периода. В них встречаются самые разнообразные виды животных, отсутствующие в более древних породах. Тут и ар-троподы, которые ползали в иле, поедая детрит (органические останки), и их сородичи - активные пловцы и добытчики корма фильтрованием воды. Некоторые плавающие членистоногие, например сид-нейи, возможно, были хищниками. Прочие животные жили либо на иле, либо в его толще. Среди них можно выделить многочисленные разновидности губок; на длинных отростках некоторых из них селились брахиоподы (плеченогие), чтобы фильтровать воду.

Странная коллекция древних тварей

Исследуя бургесские глинистые сланцы, Уолкотт установил в них около 70 родов и 130 видов различных животных. Многим из них он присвоил названия, взятые из местных наречий североамериканских индейцев. Так, "виваксия" означает "ветреный" - очень подходящее определение для этой местности, а "одарая" происходит от слова "одарай", что значит "конусообразный". Сами животные оказались не менее странными, чем их названия. Некоторых из них еще можно отнести к какой-нибудь современной группе животных, однако большинство не имеют ничего общего ни с каким другим известным нам существом, вымершим либо ныне живущим.
Скажем, у гошуцшенш, крайне необычного существа, были луковицеобразная голова и ряд шипов, проходящих вдоль спины. Опабиния имела пять глаз - четыре из них на стебельках- и длинное гибкое рыльце, коим она, по всей видимости, высасывала из морского дна детрит. Кончик рыльца опабинии раздваивался и был увенчан странными отростками. Может быть, она использовала его как своего рода клешни для захватывания пищи? Или отростки просто заталкивали пищу обратно в рот, когда она оттуда вываливалась?
Некоторые животные, похоже, обладали чертами, свойственными сразу нескольким современным типам. Одонтог-рифус, к примеру, походил па плоского сегментированного червя, но вокруг его рта росли усики, как у членистоногих, и множество крохотных зубов. У некто-кариса голова и верхняя часть туловища были как у ракообразных, а нижняя часть туловища и хвост - как у позвоночных животных.

Реконструкция морского дна на мелководье позднего кембрия. Здесь присутствуют многочисленные трилобиты: парадоксид (1), баилиелла (2), соленоплевра (3), гиолит (4) и агностус (5). Морские перья (6), археоциаты (7) и плавучие граптолиты (8) {диктионемы) процеживают воду в поисках пищи, а древние брахиоподы (лингулелла) (9) и биллингселла (10) пропускают воду через свои раковины, используя их как фильтр.
Великий эксперимент?

Создается такое впечатление, что в ходе "эволюционного взрыва" кембрийского периода природа чуть ли не намеренно экспериментировала с огромным количеством самых разных жизненных форм. Правда, в итоге лишь очень немногие из них дожили до наших дней. В течение кембрия возникло множество странных типов и "проектов" строения животных, которые давно исчезли с лица нашей планеты. Были в то время и многие хорошо знакомые нам группы животных. В сущности, к концу кембрийского периода появились все нынешние типы твердотелых животных, за исключением лишь одного.
Так почему же с тех пор эволюция не породила новые типы животных? Может, в их генетической структуре произошли какие-то изменения и они утратили способность к столь быстрой трансформации? Или же великое разнообразие видов создало сильнейшую межвидовую конкуренцию, оставляющую слишком мало возможностей для экспериментаторства? Несомненно одно: в наши дни любую освободившуюся экологическую нишу моментально заполняют уже существующие животные, отлично приспособленные к данной среде обитания.

Жизнь в кембрийских морях

Эволюционный взрыв раннего кембрия произвел на свет множество разнообразных существ. Важнейшие из них - трилобиты, членистоногие животные, во многом похожие на современных мечехвостов. Их тела были покрыты щитообразными панцирями. Большинство ранних трилобитов обитало на морском дне, однако некоторые плавали в воде над поверхностью дна и, вполне возможно, охотились на своих сородичей, живших в иле.
В морской воде обитало и множество других организмов. Они образовывали пищевую цепь (последовательность живых существ, служащих пищей друг другу), в основе которой находились миллионы плавающих водорослей и микроскопических животных. Некоторые из них, например фораминиферы и примитивные креветки, появившиеся еще в докембрии, постепенно выработали твердые покровы. Морские волны переносили с места на место медуз и родственных им животных, а к концу кембрий-ского периода в морях появились и весьма высокоорганизованные хищники - такие, как головоногие моллюски (вроде современных осьминогов и кальмаров) или примитивные панцирные рыбы.
В донном иле копошились многочисленные черви, питавшиеся падалью, примитивные моллюски, похожие на современных блюдечек и морских улиток, а также брахиоподы - животные с двустворчатыми раковинами, что-то вроде двустворчатых моллюсков на стебельке, которые извлекают пищу из окружающей их воды. Над морским дном колыхались целые леса морских перьев, тщательно фильтрующих воду, а в тихих водах обитали
хрупкие стекловидные губки. К концу периода появилось множество различных иг-локожих, в том числе морские звезды и морские ежи.

Два живых ланцетника
Перемены на рифах

Хищники усердно разрушали древние до-кембрийские строматолитные рифы, однако за работу уже взялись новые неутомимые производители известняка. Это были археоциаты, примитивные губкооб-разные организмы, которые, однако, быстро распространились по всему миру и эволюционировали во множество различных видов. Археоциаты, в свою очередь, внезапно пришли в упадок и полностью вымерли в середине кембрия, но к тому времени в морях появились первые кораллы - правда, они еще не начали строить рифы.
Конец кембрия ознаменовался новой ледниковой эпохой. Уровень моря резко понизился. Это привело к уничтожению многих природных зон и, соответственно, вымиранию многих видов животных.
А Ископаемое хордовое животное. рых были хвостовой плавник с V-образными группами мышц и некая структура, напоминающая ротовую часть бесчелюстной рыбы, с зубами из дентина и эмали, как у позвоночных. К концу периода возникли и первые позвоночные, так называемые птераспидные рыбы.

Ископаемое хордовое животное
Человеческий хвост

Помимо всего прочего, в кембрии появились первые хордовые животные, представители той самой группы, эволюция которой в конечном итоге привела к возникновению на Земле Человека. Все хордовые на каком-то этапе своего развития имеют жаберные щели и четко выделенную нервную трубку, идущую вдоль спины, по обе стороны которой располагаются парные группы мышц. В дальнейшем вокруг нервной трубки образуется костный позвоночник или хребет, отчего высшие хордовые получили название позвоночных животных. Часть такого хребта, тянущаяся за анальным отверстием животного, называется хвостом. Хордовые также имеют жесткую хрящевую струну (хорду), проходящую вдоль спины животного на определенном этапе его жизненного цикла. Хорда и по сей день присутствует у зародышей позвоночных, включая человека.
В кембрии предположительно существовали три группы ранних хордовых. У всех них была рыбообразная форма, а спинная нервная трубка переходила в длинный хвост, приводимый в движение V-образными группами мышц. Прямо за головой располагались жаберные щели. Похожие животные обитают на Земле и в наши дни - это напоминающие головастиков личинки асцидий и взрослые ланцетники.
Первым кандидатом в предки всех хордовых можно считать маленькое рыбообразное животное пикайю из бур-гесских глинистых сланцев. Внешне оно походило на ланцетника, с длинной твердой полосой вдоль всего тела и отдельными сегментами, похожими на группы мышц.

Анатомия трилобита
Трилобиты великие и ужасные

Трилобиты были подлинными хозяевами кембрийских морей. Они зарывались в толщу осадков, ползали по морскому дну, бороздили темные океанские глубины и плавали в верхних слоях морей, пронизанных солнечным светом. Многие из них поедали останки мертвых животных и детрит, накапливавшийся в донных осадках, однако встречались среди них и активные хищники. Некоторые трилобиты, возможно, охотились даже на своих сородичей, обитавших в отложениях морского ила. Крупнейшие из трилобитов имели длину свыше 70 см, а самые маленькие не достигали и сантиметра.
Трилобиты внешне походили на современных "королевских крабов" (мечехвостов) - их дальних родственников. Само название "трилобиты" означает "трехчленные": их панцирь состоял из трех секций - центральной, или осевой, и двух сплюснутых боковых по обе ее стороны. Большинство трилобитов имело щитовидный головной отдел, гибкий торакс (среднюю часть) из сочлененных сегментов и плоский хвост, зачастую вытянутый в длинный хвостовой шип. Попадаются ископаемые трилобиты, свернувшиеся в клубок, подобно мокрицам - возможно, так они защищались от врагов.
На каждом сегменте туловища трилобита было по паре конечностей. Те из них, что располагались у рта, служили щупательными усиками. На прочих конечностях крепились перистые жабры для дыхания, плавательные пластинки или ножки для ходьбы и специальные отростки, с помощью которых пища передавалась вдоль тела к ротовому отверстию. Панцирь часто был покрыт бороздками и выпуклостями, разбивавшими его на части. У некоторых трилобитов панцири испещрены крохотными дырочками - возможно, в тех местах, где прежде росли волоски, служившие органами осязания или вкуса.

Разновидности трилобитов
Осколки минувшего

Подобно прочим членистоногим, у трилобитов был твердый внешний покров, который им периодически приходилось сбрасывать (как при линьке), чтобы расти. Сброшенные трилобитами покровы отлично сохраняются в ископаемом виде. Однако, чтобы "линять" было легче, в их панцирях имелись слабые линии, или швы. Погребенные под слоем осадков панцири трилобитов, как правило, раскалывались по этим линиям, так что в целом виде их находят крайне редко.

Расследуя "дело трилобитов"

Как же мы узнаем об образе жизни трилобитов? Скажем, останки их ротовых частей и передних ножек позволяют кое-что разузнать о том, как они питались. И все же - проглатывали они осадки вместе с содержавшимися в них питательными веществами или поедали детрит непосредственно с морского дна? И как они передвигались? Свою добычу хищные трилобиты преследовали или подкарауливали в засаде?
Ответы на некоторые из этих вопросов можно получить, изучая окаменевшие отпечатки - следы, оставленные трилобитами при передвижении по дну. Пробираясь сквозь толщу ила, они оставляли за собой след, похожий на "елочку". А когда трилобиты отдыхали, в породе оставались отметины, напоминающие следы от копыт.

Первые глаза на Земле?

Трилобиты были первыми из известных нам животных с высокоразвитым зрением. Возможно, зрение помогало им вовремя замечать опасных хищников. Подобно глазам современных насекомых и ракообразных, глаза трилобитов были сложными и состояли из скоплений крохотных линз. Линзы эти оказались достаточно прочными, чтобы сохраниться в ископаемом виде.
Размеры и формы глаз трилобитов чрезвычайно многообразны. Были и совершенно слепые трилобиты - возможно, потому, что жили они в толще донных отложений или на больших глубинах, где мало света. У одних трилобитов были панорамные глаза, которые давали широкий обзор. У других глаза располагались по бокам головы. У третьих они размещались у самой макушки или даже торчали на стебельках, так что животные, вероятно, могли почти целиком зарываться в ил, но при этом бдительно следить за возможной угрозой или добычей. Трилобиты активного образа жизни имели выпученные глаза в передней части головы. Поля зрения обоих глаз у них перекрещивались, что позволяло животному точнее определять расстояние до объекта и рассчитывать свою скорость.
Плавающие трилобиты обзавелись широкими и плоскими хвостовыми щитами. У таких видов были легкие панцири и множество отростков, которые увеличивали поверхность тел животного - это помогало ему держаться на плаву. Глубоководные виды трилобитов использовали отростки для того, чтобы приподниматься над осадочным слоем, возможно, для извлечения частиц пищи из морской воды.

Этот окаменевший отпечаток, названный крузианой, оставил ползущий трилобит.
Вымирание трилобитов

Своего наивысшего расцвета трилобиты достигли в ордовикский период, однако к концу палеозойской эры, 225 млн лет назад, они полностью вымерли. Бурно эволюционировавшие моллюски и рыбы научились расправляться с ними, невзирая на их панцири. К тому же они успешно соперничали с трилобитами за пищевые ресурсы.

Закованные в "броню"
Некоторые трилобиты могли свертываться таким образом, чтобы их прочная "броня" полностью прикрывала более уязвимую брюшную полость.

Кембрийская система (кембрий) (от Cambria (Камбрия) – латинское название Уэльса) – первая система палеозойской эры, соответствующая первому периоду палеозойской эры геологической истории. Система впервые выделена английским исследователем А. Седжвиком в 1835 г.

Кембрийский период начался 542 ± 2 млн. лет назад и продолжался ~54 млн. лет. Начало этому периоду положил поразительной силы эволюционный взрыв, в ходе которого на Земле впервые появились представители большинства основных групп животных, известных современной науке. Граница между докембрием и кембрием проходит по горным породам, в которых внезапно обнаруживается удивительное разнообразие окаменелостей животных с минеральными скелетами - результат "кембрийского взрыва" жизненных форм.

Одна из величайших загадок в истории развития жизни на Земле. Понадобилось 2,5 млрд лет, чтобы простейшие клетки развились в более сложные эукариотные клетки, и еще 700 млн лет для возникновения первых многоклеточных организмов. А затем, всего за какие-то 100 млн лет, мир оказался заселен невероятным разноооразием многоклеточных животных. С тех пор за более чем 500 млн лет на Земле не появилось ни одного нового типа (принципиально иного строения тела) животных.

Животные, пока у них не сформировались твердые скелеты, очень редко сохранялись в виде окаменелостей. Соответственно и сведений о них дошло до нас крайне мало.

Но почему же у такого количества животных скелеты развились именно теперь, а не прежде, в докембрии? Создается впечатление, что для того, чтобы в организме животного откладывались минералы, необходимые для формирования скелета, требуется определенное количество кислорода. Возможно, концентрация кислорода в атмосфере стала достаточной для этого только в раннем кембрии.

В кембрийский период на Земле существовали громадные области, занятые континентальным шельфом, или материковыми отмелями. Здесь создались идеальные условия для жизни: дно, покрытое слоем мягкого ила, и теплая вода. К этому времени в атмосфере образовалось много кислорода, хотя его и боыло меньше, чем сегодня.

Новые хищники поедали древние строматолитовые рифы, и те, разрушаясь, выбрасывали в воду океанов все больше и больше кальция, пригодного для формирования скелетов и раковин. К тому же климат кембрия был умеренным, материки неизменными. В результате увеличения смыва солей из суши, морские животные получили возможность усваивать в больших количествах минеральные соли.

А это, в свою очередь, открыло перед ними широкие пути построения жёсткого скелета. Именно в кембрийский период впервые в геологической истории появились скелетные организмы. Скелеты были секреционные минеральные – фосфатные, известковые, кремниевые.

Раковины и панцири не только служили надежной опорой организму животных, но и защищали их от появившихся вокруг в изобилии хищников.

Более жесткие скелеты позволяли животным перейти к новому образу жизни: они смогли приподниматься над донным илом, а стало быть, и быстрее передвигаться по морскому дну. Как только у животных развились членистые конечности, им стали доступны самые разнообразные способы передвижения, в том числе ходьба и плавание. Щетинистые конечности годились также для фильтрования пищи из морской воды, а членистые ротовые органы открывали новые возможности для захватывания добычи.

Развитие твердых покровов привело к появлению новых жизненных форм, таких, как членистоногие, артроподы. Животным понадобились новые способы защиты от новых высокоорганизованных хищников. Улучшились средства их защиты - и уже хищникам пришлось вырабатывать новые методы охоты, чтобы преодолеть сопротивление жертвы.

На протяжении кембрийского периода уровень моря неоднократно повышался и понижался. При этом некоторые популяции вымирали, а места их обитания занимали другие животные, которым, в свою очередь, приходилось приспосабливаться к новым условиям жизни. Со временем животные кембрия осваивали все новые, более и более специализированные способы питания. Животный мир становился разнообразнее, и все больше видов животных могло существовать бок о бок, не претендуя на пищевые ресурсы соседей. Никогда больше на нашей планете не будет такого количества незанятых экологических ниш и столь слабой конкуренции между видами - иными словами, столь неограниченных возможностей для экспериментирования со стороны природы.

Так почему же с тех пор эволюция не породила новые типы животных? Может, в их генетической структуре произошли какие-то изменения и они утратили способность к столь быстрой трансформации? Или же великое разнообразие видов создало сильнейшую межвидовую конкуренцию, оставляющую слишком мало возможностей для экспериментаторства? Несомненно одно: в наши дни любую освободившуюся экологическую нишу моментально заполняют уже существующие животные, отлично приспособленные к данной среде обитания.

Для раннего кембрия характерны фораминиферы и примитивные креветки, трилобиты и археоциаты; существовали брахиоподы, гастроподы, моллюски, губки, кишечнополостные, черви, остракоды, иглокожие; микродиктион и томмотия, в конце кембрийского периода распространены табуляты и граптолиты, и весьма высокоорганизованные хищники - такие, как головоногие моллюски (вроде современных осьминогов и кальмаров) или примитивные панцирные рыбы, стекловидные губки. Могли уже существовать черви и многоножки, вышедшие на сушу.

Вообще же из отложений кембрия известны все типы животных, известных в настоящее время, за исключением мшанок.

Хищники усердно разрушали древние докембрийские строматолитные рифы, однако за работу уже взялись новые неутомимые производители известняка. Это были археоциаты, примитивные губкообразные организмы, которые, однако, быстро распространились по всему миру и эволюционировали во множество различных видов. Археоциаты, в свою очередь, внезапно пришли в упадок и полностью вымерли в середине кембрия, но к тому времени в морях появились первые кораллы - правда, они еще не начали строить рифы.

Конец кембрия ознаменовался новой ледниковой эпохой. Уровень моря резко понизился. Это привело к уничтожению многих природных зон и, соответственно, вымиранию многих видов животных.

Первое хордовое животное рыба была с хвостовым плавником, V-образными группами мышц и некой структурой, напоминающающую ротовую часть бесчелюстной рыбы, с зубами из дентина и эмали, как у позвоночных. К концу периода возникли и первые позвоночные, так называемые птераспидные рыбы.

Помимо всего прочего, в кембрии появились первые хордовые животные, представители той самой группы, эволюция которой в конечном итоге привела к возникновению на Земле человека. Первым кандидатом в предки всех хордовых можно считать маленькое рыбообразное животное пикайю из бургесских глинистых сланцев. Внешне оно походило на ланцетника, с длинной твердой полосой вдоль всего тела и отдельными сегментами, похожими на группы мышц. Растительный мир кембрийского периода представлен сине-зелёными и красными водорослями и примитивными высшими растениями. Из полезных ископаемых кембрийского периода значительны месторождения фосфоритов.