§ 5. Методы определения- абсолютного возраста Земли

До сравнительно недавнего времени сведения о геологической истории Земли кончались докембрием. Благодаря открытию про­цессов радиоактивных превращений удалось решить задачу оп­ределения абсолютного возраста пород древнейших формаций. В настоящее время уже известно, что возраст кембрия в 600 млн. лет составляет лишь 15% возраста Земли, остальные 85% ее скрыты от человека нерасчлененными толщами докембрия.

Сущность методов определения абсолютного возраста пород состоит в установлении содержания в них продуктов полураспада радиоактивных элементов. Зная качество оставшегося в породах радиоактивного элемента, скорость его полураспада, а также ко­личество появившихся устойчивых элементов, с помощью специаль­ных формул можно установить абсолютный возраст породы.

В геологических исследованиях применяются главным обра­зом четыре метода: свинцовый, гелиевый, стронциевый и аргоно-84

вый. Свинец и гелий являются конечными продуктами превраще­ний радиоактивных изотопов урана-238 и 235 и тория-232;^строн-ций — изотопа рубидия-87 и аргон — радиоактивного изотопа калия-40. У перечисленных изотопов период полураспада срав­ним с возрастом докембрийских пород.

§ 6, Развитие органического мира

Докембрий. Появление первых многоклеточных организ­мов связывают с концом архейской зоны. В рифейскую эру рас­тения (водоросли и споры) и животные (редкие остатки червей, губок, плеченогих, членистоногих и других беспозвоночных) имели уже довольно высокую организацию.

Палеозой. Органический мир палеозоя характеризуется многими своеобразными и архаичными чертами и состоит в основ­ном из древних вымерших в настоящее время групп животных и растений.

Морской растительный мир в ордовике и силуре широко пред­ставлен синезелеными водорослями. В ордовике появились первые наземные растения, близкие к псилофитовым, ведшие полуводный образ жизни. В силуре они обживают прибрежные участки, а к концу девона вымирают. В середине девона появляются первые представители хвощевых, плауновых и папоротников. Эволюция как флоры, так и фауны в девоне шла в направлении приспособле­ния к наземным условиям существования. Поэтому позднедевон-ская флора уже широко представлена папоротниками и древовид­ными растениями.

В каменноугольное время среди морской флоры широко разви­ваются зеленые водоросли, накопление которых обусловило образование сапропелевых углей и горючих сланцев. Наземная флора представляет собой пышный растительный покров. С этим же временем связано появление и распространение голосеменных. Богатый растительный мир каменноугольного периода послужил материалом для образования мощных залежей каменного угля.

Споровые растения к концу пермского периода преимуществен­но вымирают, широко распространяются папоротники, членисто-стебельные и голосеменные. Среди последних в ранней перми появляются хвойные, цикодовые и гинкговые.

Существенные изменения на протяжении всего палеозоя претерпевает и органический мир. В кембрии фауна была мор­ской. Это древние группы всех типов беспозвоночных, среди ко­торых развиты членистоногие и археоциаты. Среди членистоногих широко представлены трилобиты. В ордовике впервые появляют­ся наземные членистоногие — скорпионы и многоножки. С си­луром связано появление в мелководных бассейнах остракод, от­носимых к классу ракообразных.

Значительно изменяются в палеозое кишечнополостные. С се­редины кембрия появляются граптолиты, вымершие к концу силура. В ордовике начинают развиваться коралловые полипы —

85

табуляты и четырехлучевые кораллы. В силуре табуляты образуют колониальные формы. В девонском периоде широко развиваются ругозы. В карбоне колониальные формы образуют четырехлуче­вые кораллы. Появляются и широко распространяются восьми-лучевые кораллы. Роль рифообразующих организмов в пермских морях приобретают мшанки, тогда как четырехлучевые кораллы и почти все табуляты постепенно вымирают.

Головоногие моллюски в начале палеозоя представлены древ­ними формами и прямыми раковинами. В девоне ведущее место занимают гониатиты. В пермском периоде наряду с ними важное значение приобретают представители более высокоорганизованной группы аммоноидей-цератиты и аммониты.

С конца силура существенно возрастает роль в морской фауне брюхоногих (гастропод). С каменноугольным временем связано появление легочных наземных форм.

В палеозое широко развиваются также плеченогие (брахиопо-ды), большинство которых к концу эры вымирает. В это же время значительно распространены иглокожие, к которым относятся морские лилии и морские ежи. В морской среде развивается отряд корненожек — фораминиферы. В перми особенно большое зна­чение приобретают крупные фораминиферы — швагерины, исчез­нувшие к концу этого периода.

Первые насекомые появляются в девоне. Это важный момент в эволюции органического мира. В каменноугольное время насе­комые (стрекозы, саранча, пауки и др.) получают уже широкое распространение.

Появление рыбообразных бесчелюстных, относимых к низ­шему классу беспозвоночных, относится к кембрию. В силуре появляются хрящевые рыбы. В девоне развиваются панцирные, акуловые, двоякодышащие и кистеперые рыбы, появляются амфибии (земноводные), представленные примитивными формами. Именно в условиях постепенно пересыхающих лагун и озер могли возникнуть формы рыб, приспособленные к жизни в водной среде и на суше (с жаберным и легочным дыханием). Неоднократное пересыхание водных бассейнов приводит к появлению в девоне первых наземных позвоночных животных — земноводных (груп­па панцирноголовых). Длительная эволюция беспозвоночных продолжается на протяжении всего каменноугольного перио­да. В конце этого времени появляются первые пресмыкающиеся.

Наземные позвоночные, возникающие в девонское, каменно­угольное и пермское время, дают много форм, принадлежащих к классам амфибий и пресмыкающихся (рептилий). В перми наи­высшего расцвета достигают амфибии — стегоцефалы. Среди рептилий наибольшее распространение получают животные груп­пы звереподобных.

Мезозой. Среди наземного растительного мира в триасе, юре и раннем мелу наиболее широко представлены голосеменные (хвойные, саговиковые и гинкговые), а среди споровых — па-

поротники. В конце раннего мела облик флоры меняется. Появля­ются первые формы покрытосеменных, достигших к позднему мелу господствующего положения. Среди них преобладают дву­дольные со многими современными формами (дуб, тополь, ива, береза, злаки). Из однодольных известны пальмы. В мезозой­скую эру появляются цветковые растения. Одновременно развива­ются хоботные сосущие насекомые (бабочки, жуки, пчелы).

Среди беспозвоночных животных господствующее место зани­мают высокоорганизованные формы аммоноидей (цератиты и аммониты), вымершие к концу мезозойской эры. Из других го­ловоногих моллюсков важны белемниты, вымершие в палеогене. Важную роль в образовании известняков мелового возраста играют губки, из скелетов которых образуются целые слои. Из рыб в ме­зозое преобладают акулы и скаты, появляются также костистые рыбы (сельдь).

Среди позвоночных животных в мезозое значительного разви­тия достигают рептилии. Они подразделяются на типичных для мезозоя наземных ящеров (динозавры), водных ящеров (первые ихтиозавры и плезиозавры) и первых летающих ящеров (птеро­завры). Размеры их гигантские (до 5 м). На протяжении мезозоя ящеры постоянно эволюционируют. К концу мелового периода большинство из них вымирают.

В триасе появляются черепахи, крокодилы и крокодилообраз-ные. Подобных ящерам размеров достигают амфибии. К концу триа­сового периода стегоцефалы исчезают. В юре амфибии приобре­тают современный облик.

В начале мезозоя отмечается появление первых млекопитаю­щих, напоминающих по форме современных сумчатых крыс. Первые птицы связаны с юрским периодом. В меловое время они достигли высокой степени развития.

Кайнозой. Кайнозойская эра, включающая и совре­менную эпоху развития, характеризуется дальнейшим изменением и усложнением органического мира.

На распределение и эволюцию растительного мира, среди ко­торого господствуют покрытосеменные, существенное влияние ока­зывают климатические условия. В конце позднечетвертичной эпохи почти повсюду устанавливаются фитогеографические области, близ­кие к современным. Одновременно с ними определяются и зоо-географические области.

Кайнозойский облик животного мира~определяют млекопита­ющие. Они быстро развиваются и широко распространяются на суше. Некоторые формы, подобно китам, дельфинам и тюленям, возвращаются к водному образу жизни, а летучие мыши — к воздушному. Первые отряды хищных, копытных и других по­являются в эоцене. Позднее в отряде копытных выделяются парнокопытные. Важнейшая особенность четвертичного периода — появление и развитие человека и его культуры.

87