Предисловие

Живой мир Казахстана менялся самым удивительным образом. Вся история жизни на Земле шла по пути последовательного усложнения отдельных организмов и увеличения их разнообразия. Изменения окружающей среды часто влекли за собой смену видового состава живого мира, то есть вымирали виды прошлых эпох и возникали новые виды. Неоднократно происходили вымирания живых сообществ (биоты) носившие катастрофический характер. Однако нередко организмы переживали все перемены на нашей планете на протяжении сотен миллионов лет, как например существующие до настоящего времени сине-зеленые водоросли, обитающие с архея, или кольчатые черви, живущие в морских водах с венда. При этом всегда действовал и действует закон необратимости – раз возникший, и вымерший вид организма никогда больше не появляется на Земле. Нахождение в слоях горных пород окаменелостей (фоссилий), позволяет определить возраст образования этих слоев путем сопоставления с аналогичными фоссилиями в других районах.
Окаменелости или фоссилии – сохранившееся остатки умерших организмов (скелеты, стволы деревьев и прочее), а также их отпечатки и следы жизнедеятельности при благоприятных условиях сохраняются в окаменевшем виде сотни миллионов лет. Окаменение или фоссилизация – это сложный комплекс физических и химических процессов. Например, раковины, состоящие из арагонита, переходят в кальцитовую модификацию, древесные стволы подвергаются окремнению и от древесины остается только ее форма и текстура. Благодаря процессу фоссилизации, мы можем узнать, каким был мир живого в далеком прошлом. Кроме того, организмы сами образуют горные породы путем массового скопления растений и животных (уголь, мел, ракушечники).

Наиболее древними достоверными окаменелостями организмов являются бактерии возрастом около 3 млрд. 400 млн. лет, обнаруженные в Западной Австралии. Эти бактерии, получавшие энергию за счет сернистых соединений и обитавшие в морской воде в бескислородной среде, доминировали на Земле около одного миллиарда лет до рубежа архея и протерозоя 2,5 млрд лет назад.
Судя по окаменелостям, около 3 млрд лет назад в океане возникла новая форма жизни – цианобактерии (сине-зеленые водоросли). Цианобактерии получали энергию за счет расщепления молекулы воды с образованием свободного кислорода посредством фотосинтеза. Сине-зеленые водоросли были самой распространенной формой жизни с начала протерозоя до начала палеозойской эры (542 млн лет назад).
Примерно 2,4 млрд лет назад насыщение земной атмосферы и гидросферы свободным кислородом резко возросло. Это произошло по окончании глобального Гуронского ледникового периода, происходившего 2,45-2,35 млрд лет назад. Ледники таяли, и в океан смывалось огромное количество песка и глины, образованных во время ледникового периода и во время таяния льдов. Водные потоки обогащали оттаявший океан элементами необходимыми для жизнедеятельности цианобактерий, которые продуцировали свободный кислород.  
Видимо благодаря увеличению процентного содержания кислорода около 2 млрд лет назад возникли первые эукариотические организмы, состоящие из ядерных клеток в отличие от безъядерных одноклеточных прокариотов – бактерий.
Древнейшие многоклеточные окаменелости известны из формации Гаоюйчжуан (Северный Китай) – это водоросли возрастом 1560 млн лет. Однако еще долгое время кислорода не хватало для возникновения многоклеточных животных – для крупных животных необходимо, чтобы атмосфера была насыщена кислородом на 10 % и более (сегодня это 21 %). Древнейшие на планете окаменелости многоклеточных животных возрастом около 1 млрд
обнаружены в России на Тиманском кряже (Архангельская область).

Следующая серия оледенений покрывших всю планету льдом происходила в период между 720 и 635 млн лет назад. Первопричиной этих оледенений, которые объединены названием Сноубол, в этот раз являлось мощное выветривание горных пород на континентах в условиях жаркого климата экватора и тропиков с поступлением глинистого материала в океан. Как и в случае Гуронского оледенения, химическое выветривание кремниевых и других пород привело к связыванию углекислого газа в атмосфере. С уменьшением количества CO2 снижалась и температура.
Земля полностью покрылась льдом и CO2 перестал удаляться из атмосферы, потому как выветривание пород из-за оледенения почти прекратилось. Затем углекислый газ и метан, извергнутые вулканами, вновь стали накапливаться и создавать парниковый эффект. Освобождаясь ото льда, океан и суша темнели и поэтому поглощали больше солнечной энергии, запуская положительную обратную связь. Водные потоки таявших ледников смывали новые массы глинистого материала, который вновь связывал углекислый газ, вызывая следующий ледниковый период. Этот цикл оледенений повторялся до тех пор, пока континенты не переместились в более полярные широты.
635 миллионов лет назад ледниковые периоды Сноубол закончились и вновь расцвели цианобактерии, быстро насыщавшие океан и атмосферу кислородом.
Возросшее количество кислорода привело в венде 600-550 млн лет назад к бурному расцвету многоклеточной эдиакарской фауны с размером особей до одного метра.

В Казахстане древнейшая жизнь обнаружена в отложениях среднего и позднего рифея в хребте Каратау (фауна Nimbia и Aspidella, и строматолиты) и в Киргизском хребте Северного Тянь-Шаня в отложениях позднего карелия (низшие водоросли Leioligotrileltes, Trachyoligotriletes и др. возрастом около 1700 млн. лет) и раннего рифея (строматолиты).

Дно вендского моря. Ryan Somma

Кварц-мусковитовые сланцы раннего протерозоя (карелий) возрастом 1700 млн лет, содержащие ископаемые одноклеточные водоросли. Киргизский хребет. Южный Казахстан

Бактерии из строматолитов. 775 млн. лет. Рифей. Восточный Каратау. Фото J. William Schopf

Отпечатки позднерифейской фауны (770 млн.лет). Nimbia occlusa. Восточный Каратау. Фото Joseph G.Meert

Отпечатки позднерифейской фауны (770 млн.лет). Nimbia occlusa (вверху) и Aspidella terranovica (внизу). Восточный Каратау. Фото Joseph G.Meert

Цианобактерия (сине-зеленая водоросль). Венд. Казахстан. Фото J. William Schopf

Отпечаток животного Dickinsonia Costata (около 3см). Венд. Берег Белого моря. Палеонтологический музей им. Орлова. Москва

Отпечаток животного Charnia Masoni (около 10см). Венд. Берег Белого моря. Палеонтологический музей. Москва

 

Отпечатки медузоподобных животных Nemiana Simplex (около 1см). Венд. Западная Украина. Биологический музей им. Тимирязева. Москва

DickinsoniaTenius (около 15см). Венд. Берег Белого моря. Палеонтологический музей. Москва

 

Разрез строматолита. Поздний рифей. Сибирь. Палеонтологический музей. Москва

Сферообразные строматолиты - онколиты диаметром до 3см. Поздний венд. Казахстан. Биологический музей. Москва

Доминирующей формой жизни на протяжении 3 млрд. лет до начала кембрия были цианобактерии (сине-зеленые водоросли), формирующие строматолиты. Венд. Каратау

Строматолит. Венд. Каратау

 

Стратиграфическая граница венда и нижнего кембрия в районе реки Кыршабакты. Восточный Каратау. www.cms.fu-berlin.de

Самая примечательная стратиграфическая граница на планете -
граница верхнего венда (бурые и голубые сланцы)
и нижнего кембрия (доломиты вверху). Восточный Каратау

© 2010 - 2017 Александр Бабкин babkin.sasha@mail.ru
Использование материалов разрешается при условии ссылки на сайт