Ордовикский период
Ордовикский период (ордовик) — второй геологический период палеозойской эры, следующий за кембрийским периодом и предшествующий силурийскому. Хронологические рамки ордовика охватывают временной интервал, начавшийся приблизительно 485 миллионов лет назад и завершившийся около 443 миллионов лет назад. Таким образом, общая продолжительность периода составила порядка 42 миллионов лет. Комплекс горных пород, сформировавшийся в эту эпоху, в стратиграфии носит название ордовикской системы. Период характеризуется бурным развитием жизни, зародившейся в кембрии, а также формированием глобальных морских экосистем, в которых абсолютно доминировали беспозвоночные организмы.
История изучения
Название периода было впервые предложено в 1879 году. Оно происходит от наименования древнего кельтского племени ордовиков, обитавшего на территории современного Уэльса (Великобритания). Именно в этом регионе геологами были проведены масштабные раскопки и обнаружены первые репрезентативные окаменелости, относящиеся к данному времени.
Несмотря на раннее открытие и описание стратиграфических слоев, на протяжении длительного времени ордовикские отложения классифицировались как нижний отдел силурийской системы. В качестве самостоятельного, независимого геологического периода в составе палеозойской эры ордовик был окончательно и официально выделен лишь в 1960 году решением Международного геологического конгресса. На сегодняшний день геологические отложения ордовикской системы достоверно обнаружены и описаны на всех континентах планеты.
Палеогеография и климат
В ордовикском периоде конфигурация суши и океанов претерпевала значительные изменения. Предполагается существование двух колоссальных континентальных массивов. Первый из них структурно объединял в себе платформы, соответствующие территориям современных Северной и Южной Америки, Европы и части Африки. Второй континент включал массивы современных Австралии, южной части Африки и южной Азии.
Геологическая эпоха ознаменовалась глобальной морской трансгрессией: происходила сильная экспансия морей, которые затапливали все новые континентальные пространства. На планете сформировалась обширная система мелководных эпиконтинентальных морей, гидрологический режим которых отдаленно напоминал современное Азовское море. Эти акватории характеризовались небольшой глубиной, обильным проникновением солнечного света в толщу воды и благоприятными температурными условиями. В конце ордовика этот процесс сменился регрессией — постепенным отступлением морей.
В тектоническом отношении период характеризовался активными процессами горообразования, складчатости и вулканизма. Следы мощной вулканической активности в виде обширных отложений лавы зафиксированы на территориях современной Северной Америки и Казахстана. На дне мелководных морей происходило интенсивное накопление осадков, преимущественно известковых, а также песчано-глинистых.
Важнейшим климатологическим и эволюционным событием ордовика стало формирование выраженного биогеографического районирования. Впервые четко выделились две глобальные климатические зоны: теплый тропический пояс, отличавшийся исключительным разнообразием фауны, и холодный полярный (арктический) пояс, видовой состав которого был значительно беднее и представлен специфическими холодолюбивыми формами жизни. Подобная адаптация биосферы к различным географическим широтам сохраняется и в современную эпоху.
Развитие морской флоры и фауны
Жизнь в ордовикском периоде по-прежнему концентрировалась исключительно в морских акваториях. На небольших глубинах (до 50 метров) сформировались густые подводные леса, состоящие из разнообразных зеленых и красных водорослей, эволюционная история которых к тому моменту насчитывала уже около миллиарда лет. В морях также в огромных количествах присутствовали цианобактерии (сине-зеленые водоросли). В толще воды активно развивался микроскопический планктон, представленный радиоляриями и фораминиферами.
В животном мире ордовика безусловное господство принадлежало беспозвоночным. Биоценозы сохранили многие группы, появившиеся еще во время кембрийского взрыва: кораллы, разнообразные кишечнополостные, а также многочисленные иглокожие, включая морских звезд, морских лилий и морских пузырей.
Высшими хищниками и доминирующими группами морей стали трилобиты и моллюски. Видовое разнообразие и общая численность моллюсков в ордовике значительно превосходили современные показатели. Эволюционного расцвета достигли брюхоногие (улитки) и головоногие моллюски. Последние, по всей видимости, обладали развитой нервной системой и высоким уровнем интеллекта, что позволяло им занимать вершину пищевых цепей палеозойских экосистем.
Среди членистоногих, помимо трилобитов, появились новые высокоразвитые классы: мечехвосты и гигантские ракоскорпионы (эвриптериды). В ордовике они вели исключительно морской образ жизни, однако именно их потомкам предстояло стать одними из первых покорителей суши в последующие геологические эпохи.
Эволюция позвоночных животных
Хотя ордовик традиционно считается эпохой беспозвоночных, именно в этот период происходят важнейшие ароморфозы в подтипе позвоночных (хордовых) животных. Получают распространение и процветают примитивные бесчелюстные рыбообразные существа, яркими представителями которых являлись арандаспиды (Arandaspida).
Помимо бесчелюстных форм, в ордовике появляются первые истинные челюстноротые рыбы. И хотя они еще не играли доминирующей роли в экосистемах и, вероятно, сами являлись объектом охоты для крупных головоногих моллюсков и ракоскорпионов, их появление заложило фундаментальную морфологическую базу для последующего триумфа рыб в силурийском и девонском периодах.
Освоение суши
На протяжении практически всего ордовикского периода суша оставалась безжизненной пустыней. Современных типов наземных растений (таких как мхи или папоротники) еще не существовало. Полноценная жизнь животных вне водной среды также отсутствовала.
Тем не менее, палеонтологические данные указывают на то, что именно в ордовике начались первые попытки колонизации континентов. В прибрежных, увлажненных зонах появились неопределенные формы примитивной растительности — вероятно, модифицированные водоросли, сумевшие частично адаптироваться к условиям воздушной среды. Отступление морей в конце периода приводило к обмелению прибрежных акваторий, что вынуждало некоторых морских обитателей (в частности, ракоскорпионов) эволюционно приспосабливаться к кратковременному пребыванию на суше. Полноценный же выход животных на континенты состоялся позднее — на границе ордовика и силура.
Ордовикско-силурийское вымирание
Окончание ордовикского периода ознаменовалось одним из крупнейших массовых вымираний в истории Земли. Глобальная экологическая катастрофа нанесла непоправимый удар по морским экосистемам беспозвоночных. В результате кризиса полностью вымерли многие виды кораллов, произошло резкое сокращение популяции интеллектуально развитых головоногих моллюсков, а эпоха безраздельного господства трилобитов навсегда подошла к концу.
В то же время, хордовые животные (ранние рыбы) продемонстрировали высокую эволюционную устойчивость к изменившимся условиям. Вымирание конкурентов-беспозвоночных освободило множество экологических ниш, что послужило мощным стимулом для стремительной радиации позвоночных в следующем, силурийском периоде.
Полезные ископаемые
Геологические процессы, протекавшие в ордовикском периоде, привели к формированию колоссальных объемов полезных ископаемых, имеющих сегодня важное экономическое значение. В морских бассейнах происходило масштабное накопление горючих сланцев и фосфоритов. С отложениями ордовикской системы связаны крупные месторождения железных и марганцевых руд, обнаруженные на территории Казахстана и Китая. Также к ордовикским породам приурочены значительные золоторудные месторождения в Казахстане и ряд нефтяных месторождений на территории Северной Америки.