Автобиография Земли. 4,6 миллиарда лет захватывающей истории нашей планеты

Мурчисон в своем отчете о силурийской и более молодых системах обсуждает рыб, найденных в древнем красном песчанике[453]. Примечательны раннедевонские бесчелюстные, Agnatha, голова которых была покрыта панцирем, особенно ярко выраженным у Cephalaspis lyelli (рис. 9.5). Показанный на рисунке экземпляр – из коллекции Чарлза Лайеля. В нижнедевонских породах наблюдается множество разных видов рыб: плакодермы, Placodermi, костные рыбы, Osteichthyes, и двоякодышащие (подкласс Dipnoi из класса лопастеперых рыб, Sarcopterigii). У двоякодышащих в сухие периоды, когда они зарываются в ил, чтобы выжить, плавательный пузырь выполняет функцию легких и позволяет им дышать воздухом. Класс лопастеперые рыбы включает двоякодышащих, а также предков тетрапод, которые, передвигаясь при помощи плавников, представлявших собой мускулистые лопасти с внутренним скелетом, расширили свою территорию обитания и стали первыми позвоночными, отважившимися выйти из океанов на сушу. Тетраподы, четвероногие обитатели суши, – это надкласс позвоночных животных, древнейшие представители которого являются предками всех ныне живущих позвоночных со специализированными конечностями для локомоции.

Рис. 9.5. Cephalaspis lyelli из нижнедевонского древнего красного песчаника (Murchison, 1839, plate I)

Девон был не только «эпохой рыб», но и эпохой наземных растений, которые появились в силурийском периоде. Палеонтологи находят их в огромных количествах в палеонтологической летописи девона. Папоротники, хвощи и первые семенные растения колонизировали сушу и формировали древнейшие леса. Впервые на земной тверди появились почвы, причем многие из них были богаты кислородом, поэтому многие отложения девонского периода имеют красный цвет, включая древний красный песчаник.

Хотя в этом периоде прослеживается расцвет рыб и выход живых существ на континенты, в палеонтологической летописи появляются и еще более сложные и разнообразные организмы. Подобные находки не указывают на прямолинейное развитие жизни. Наоборот, как отмечали многие исследователи[454], за время с палеозоя до кайнозоя произошло пять массовых вымираний, в результате которых исчезло значительное число видов. Аналогия с ветвистым деревом может не охватывать разнообразие, формировавшееся после вымирания, поскольку многие линии, возможно, заняли вновь созданные ниши и могли происходить эксперименты с различными анатомическими формами. Некоторые из подобных экспериментальных форм оказались неудачными и были не способны сохраниться.

В середине позднего девона произошло второе массовое вымирание фауны – хангенбергское событие, – в результате которого исчезла половина родов морских животных, в том числе позвоночных, аммонитов и трилобитов, и некоторые из первых наземных животных. Виды граптолитов вымерли в конце раннего девона еще до первого появления и расцвета аммонитов. Хангенбергское событие вымирания, согласно последним данным, состояло не из одной стадии, а включало до двадцати эпизодов[455]. По мнению палеонтологов, вымирание фауны в этом периоде стало результатом изменения окружающей среды и глобального климата, когда уровень моря неоднократно поднимался и опускался, а температуры циклически быстро менялись с теплых на холодные. В частности, в результате наступления моря на сушу в периоды потепления известняковые рифы после наводнений покрывались бедными кислородом обломочными осадками (песками, глинами и галькой), что приводило к гибели кораллов и других обитателей рифов.

Каменноугольный период, 358,9–298,9 млн лет назад

Каменноугольный период, охватывающий 60 млн лет, известен как первый значительный период формирования угля на Земле и состоит из двух подпериодов, миссисипского и пенсильванского, в каждом из которых выделяют три эпохи – раннюю, среднюю и позднюю (соответствующие нижнему, среднему и верхнему отделам каменноугольной системы). В рамках миссисипского подпериода выделяют три века (соответствующие ярусам системы) и четыре века внутри пенсильванского подпериода, для которого характерны залежи угля[456]. Подразделения каменноугольного периода устанавливают по морским организмам – конодонтам, аммонитам, брахиоподам и фораминиферам, в том числе бентосным (живущих на дне или в мелководных морских осадках) фузулинидам (вымерший отряд фораминифер). Фузулиниды, впервые появившиеся в раннем карбоне, – это крошечные, размером с зернышко, фораминиферы, которые являются важным руководящим ископаемым для корреляции толщ и пластов. Руководящие ископаемые используются в стратиграфии, потому что они обитали на протяжении относительно короткого времени в обширных зонах и быстро менялись и эволюционировали.