Вся история растительного и животного мира, тесно связанная с историей земной коры, разделена учеными на пять больших этапов, называемых эрами.
Самая древняя эра — архейская, или архезойская, что значит «эра древнейшей жизни». Уже в те отдаленные времена на Земле была суша, где происходили процессы выветривания и размывания горных пород, и существовали водные бассейны, в которых отлагались продукты разрушения горных пород в виде осадков. Обилие изверженных пород в архейских отложениях, их сильное смятие и часто встречающееся несогласное залегание говорят, что эта эра была временем мощного проявления внутренних сил Земли. На земной поверхности происходили грандиозные излияния лав, неоднократные горообразовательные процессы сминали в складки земную кору, в нее внедрялась глубинная магма. В геологических отложениях, образовавшихся в эту эру, известны лишь сомнительные остатки организмов, сохранность которых не позволяет с достоверностью убедиться в их принадлежности к растениям. Однако ученые полагают, что архейские известняки имеют органическое происхождение: они образовались в результате жизнедеятельности бактерий, выделявших известь.
Губки — древние и наиболее просто устроенные много клеточные животные
Подобные бактерии существуют и в настоящее время в некоторых морях.
Следующая за архейской эрой — протерозойская, что означает «эра первичной жизни». Она характеризуется не только существованием растений (бактерий, водорослей и грибов), но и появлением первых животных — беспозвоночных. Среди них были одноклеточные организмы, как например радиолярии, или лучевики, — микроскопически малые обитатели морских вод с необыкновенно красивыми кремнёвыми раковинками в виде колпачков или шариков с отходящими от них кремнёвыми иглами-лучами.
Большинство же протерозойских беспозвоночных относится к животным многоклеточным, тело которых состояло из многих клеток. Сюда принадлежат губки, плеченогие, моллюски, ракоскорпионы. Все эти животные, особенно две последние группы, — уже сложно устроенные организмы. К концу протерозоя появились представители всех типов беспозвоночных животных.
Прежде чем познакомиться с животными и растениями следующих эр, необходимо узнать, каким образом появились животные.
В настоящее время существует группа одноклеточных организмов — жгутиковых. Как и все одноклеточные, или простейшие, животные, жгутиковые очень малы, микроскопических размеров. Их типичный представитель — зеленая эвглена, — как и животные, обладает способностью к передвижению, но питается на свету, как растение, за счет углерода и воды; если же поместить эвглену в темноту, то она теряет зеленую окраску, становится бесцветной и питается по типу других мельчайших животных, т. е. путем всасывания или обволакивания частиц пищи. Такое смешение признаков у одного организма указывает на общность происхождения животных и растений. Группу жгутиковых до сих пор ботаники причисляют к растениям, а зоологи — к животным. Эта группа, по-видимому, очень древняя и вместе с тем очень близкая к предковой группе животных. Жгутиковые должны были существовать уже тогда, когда началось разделение живой природы на две ветви — растительную и животную. С тех пор растения стали развиваться одним путем, а животные — другим. Растения приспособились к неподвижному образу жизни и своеобразному питанию за счет усвоения минеральных веществ, растворенных в почве, и углерода, получаемого ими под действием солнечного света из воздуха. Животные (за редким исключением) приспособились к подвижному образу жизни и питанию органической пищей — растениями либо животными.
В течение протерозойской эры продолжал непрерывно изменяться облик земной коры: рельеф земной поверхности, распределение суши и моря, климат. Неоднократно мощные горообразовательные процессы воздвигали высокие горные цепи, которые затем медленно разрушались до основания: По трещинам земной коры изливались потоки лав, образовавшие на поверхности мощные покровы. Только самые молодые отложения конца протерозойской эры залегают кое-где почти горизонтально.
Морская лилия
После протерозойской эры наступила палеозойская эра. Ее делят на пять периодов: кембрийский (кембрий), силурийский (силур), девонский (девон), каменноугольный (карбон) и пермский (пермь).
В кембрийский период животные и растения были главным образом обитателями морей.
До последнего времени считалось, что первые наземные растения и животные появились не ранее силура, пока советский палеоботаник С. Н. Наумова в 1949 г. не обнаружила в кембрийских отложениях Ленинградской обл. споры наземных растений — мхов, хвощей и папоротников. Такие споры были найдены и в кембрийских отложениях Швеции. В 1953 г. Н. Е. Чернышева нашла в кембрии Сибири побег довольно крупного растения, близкого к плауновым.
Кембрийские моря занимали значительно большую площадь, чем современные. Например, почти вся Европа была морским дном. Обитатели кембрийских морей населяли преимущественно мелководные, прибрежные зоны. Здесь в изобилии произрастали сине-зеленые и бурые водоросли, служившие пищей различным животным. Все животные того времени — беспозвоночные. Некоторые из них вели неподвижный образ жизни, как например губки и похожие на них, но более сложные организмы — археоциаты, известковый скелет которых имел вид кубков или бокалов. Они прирастали ко дну, образуя громадные скопления, иногда подобные рифам. Археоциаты известны только из отложений кембрийского периода. Множество их остатков находят в Сибири — в Якутии.
Губки дожили до нашего времени. Это самые древние и просто устроенные многоклеточные животные. Скелет губок состоит из кремнезема или извести и часто имеет форму кубка или бокала. Любопытно, что стенки такого бокала выстланы изнутри так называемыми жгутиково-воротничковыми клетками, очень напоминающими по своему строению жгутиковых одноклеточных, от которых, вероятно, и произошли губки. Жгутики таких клеток совершают непрерывные мерцательные (мелкие колебательные) движения и тем самым вызывают приток воды через отверстия, которыми пронизаны стенки губки. С водой попадают мельчайшие частицы пищи, которые захватываются и перевариваются жгутиково-воротничковыми клетками губки.
Другую группу неподвижных животных составляли так называемые морские пузыри и морские лилии, относящиеся к иглокожим. Это уже высокоорганизованные морские животные, отличные от всех других Морская лилия. своей пятилучевой симметрией: их тела состоят из пяти одинаково устроенных частей. Из современных животных к иглокожим относятся морские лилии, морские звезды, морские ежи.
Из других обитателей кембрийского моря нужно упомянуть моллюсков — пластинчатожаберных, брюхоногих и головоногих, кроме того, плеченогих, или брахиопод, и трилобитов. Современные пластинчатожаберные, или двустворки, населяют не только моря, но и пресноводные бассейны. Внешне сходны с ними плеченогие, тело которых также заключено в раковину из двух створок, однако, в отличие от симметричных створок у пластинчатожаберных моллюсков, створки плеченогих, расположенные на спинной и брюшной стороне животного, несимметричны — одна больше другой. У пластинчатожаберных моллюсков при их движении (с помощью «ноги») створки занимают вертикальное положение. У плеченогих, неподвижно лежащих на дне или чаще при-крепленных ко дну при помощи особой «ножки», нижняя (брюшная) створка сильно выпуклая, а верхняя (спинная) — уплощенная. Таким образом, сходство здесь внешнее, да и то на первый взгляд. Тело моллюсков и плеченогих, заключенное у тех и у других внутри раковины, устроено совершенно различно. Моллюски — более высоко организованные животные, чем плеченогие. Плеченогие представляют теперь в основном вымершую группу, достигавшую широкого распространения в палеозое, тогда как пластинчатожаберные моллюски, несмотря на давность своего появления, наибольшего расцвета достигли в современную эру — кайнозойскую.
Брюхоногие моллюски характеризуются спирально закрученной раковиной. Из современных представителей к ним относится всем известная виноградная улитка. Древние брюхоногие были только морскими жителями, и лишь впоследствии часть из них переселилась в пресные водоемы, а часть превратилась даже в сухопутных животных, в связи с чем и жаберное дыхание, характерное для всех моллюсков, у них заменилось легочным. Как и пластинчатожаберные, брюхоногие моллюски достигли наибольшего распространения в кайнозойскую эру.
Головоногие моллюски в настоящее время почти вымерли. Из современных животных к ним относятся такие чудовища, как спруты — морские хищники с десятиметровыми щупальцами, а также каракатицы, кальмары и некоторые другие. Кембрийские головоногие моллюски были очень мелкими животными, имевшими довольно длинную палочковидную раковину, разделенную внутри перегородками на камеры. В последней камере помещалось само животное, а остальные были наполнены газом. Регулируя количество газа, животное изменяло свой удельный вес и могло погружаться в глубину водоема или всплывать. Впоследствии у большинства головоногих моллюсков раковина стала спирально закрученной.
Тело трилобитов, как у раков, было заключено в хитиновый панцирь; некоторые из них напоминали современных мокриц.
Очень интересными животными кембрийских морей были трилобиты. Они родственники ракообразных и относятся к типу членистоногих животных. Тело трилобитов, как и современных раков, было заключено в панцирь, состоявший из хитина.
Внешне некоторые из трилобитов напоминали современных ракообразных — хорошо всем известных мокриц, обитателей влажных мест, погребов и подвалов.
Тело трилобита продольно делится швами, или бороздами, на три части. Отсюда и их название — трилобиты, т. е. «трехдольные». Поперек тело трилобитов было разделено на сегменты, или членики, число которых достигало 40 и более.
Слившиеся сегменты передней части тела образовывали головной отдел, а сегменты задней части — хвостовой отдел.
От среднего, или туловищного, отдела сбоку от каждого сегмента отходили своеобразно устроенные ножки. Каждая из них имела две ветви — наружную, служившую для плавания, и внутреннюю — для хождения по дну. Конечности головного отдела трилобита превратились в органы для захватывания и измельчения пищи. Большинство трилобитов были животными, ползавшими по дну, хотя некоторые были и плавающими. Питались трилобиты мелкими животными, растениями и различными органическими остатками. Обычный размер их 8-10 см, но некоторые формы достигали одного метра. Трилобиты — вымершая группа животных. Они существовали только в палеозое.
Из нашего знакомства с фауной кембрийского моря видно, что уже тогда — полмиллиарда лет назад — жизнь достигала большого разнообразия и высокой организации.