Алексей Розанов - Что произошло 600 миллионов лет назад

• Название: Что произошло 600 миллионов лет назад
• Автор: Алексей Розанов
• Издательство: Наука
• Жанр: География
• Год: 1986

В истории развития органического мира Земли было несколько важнейших событий, таких, как возникновение жизни, появление эвкариот, затем многоклеточных организмов. 600 миллионов лет назад многоклеточные животные впервые получают возможность строить скелет, и о тех пор органический мир Земли приобретает все более сходные с современностью черты. Об условиях, в которых произошло это важное событие, и гипотезах о причинах появления скелета у животных идет речь в предлагаемой читателю книге.

---

Рис. 5. Реконструкция органического мира вендского моря (по М. Федонкину и Л. Толпыгину)

Что же известно еще об органическом мире венда, кроме вендо-эдиакарской фауны? Из пород венда с помощью химического препарирования добывают огромное количество микроскопических организмов и фрагментов организмов, имевших пектиновую (?) оболочку. Благодаря ей они хорошо сохраняются в ископаемом состоянии и почти не разрушаются при химическом воздействии на породу. В кремнистых породах также сохраняются микроскопические остатки округлой и нитеобразной формы, которые можно изучать в прозрачных шлифах. В карбонатных породах, в основном в доломитах, обнаружено много разнообразных строматолитов и онколитов — построек разного размера и формы, образованных бактериями и синезелеными водорослями. И, наконец, на плоскостях напластования пород можно наблюдать следы передвижения и присутствия каких-то организмов, морфологию которых выяснить невозможно, но «психологию» их поведения изучать можно.

Итак, опираясь на эти сведения, добываемые особенно интенсивно в последние два-три десятилетия, попробуем представить себе уровень развития жизни в это время. Напомню, до последнего времени считалось, что основную массу вендских ископаемых животных составляют кишечнополостные (родственники современных кораллов а медуз). Полагали, что они составляют 70—80% общего числа форм. Однако попробуем оценить вендскую и растительную часть биоты, учитывая всю накопившуюся конкретную информацию.

Достаточно очевидно, что в венде не могло не быть многочисленных прокариотических организмов, поскольку они были до того и многочисленны сегодня. Они описаны из ряда районов СССР. В кремнях обнаружены шаровидные и нитевидные формы (рис. 6). Но наиболее впечатляюще широкое развитие строматолитов и онколитов — продуктов жизнедеятельности бактерий и синезеленых водорослей. Во всех регионах мира, там, где встречены карбонатные породы венда, везде обязательно присутствуют обильные строматолиты и онколиты.

Рис. 6. Вендские растительные ископаемые а — нитчатые формы водорослей, ×480, б — шаровидные формы Leiosphaeridia, ×960

Планктон (точнее, фитопланктон) венда уже тоже исключительно обилен и разнообразен, хотя в основном это гладкие сферические формы размером 10—20 мк, но имеющие разнообразные особенности структуры поверхности.

На обширных территориях вендского мелководья произрастали довольно крупные (до нескольких сантиметров в длину) водоросли — вендотениды (рис. 7). Детальное изучение этой флоры, проведенное М. Б. Гниловской, показало, что вендотениды имели эластичные неминерализованные слоевища, имевшие тканеподобную организацию. У ряда вендотенид были обнаружены сферические спорангии (органы размножения). Сегодня эта группа организмов обнаружена во многих регионах мира. Во всяком случае, она встречена не только на Восточно-Европейской платформе, откуда она и была впервые описана, но и в Сибири и Китае. Из самых верхов венда (немакит-далдынский ярус) описаны первые, но многочисленные представители водорослей с известняковыми чехлами (ренальцис — Renalcis, гемма — Gemma, гирванелла — Girvanella и т. д.).

Рис. 7. Вендотениды, ×1,5

Этим, вероятно, исчерпывается достоверная информация о растительном лире венда, хотя существуют многочисленные указания и на другие находки также, возможно, растительного происхождения.

Прежде чем перейти к характеристике кембрийской биоты, совершенно необходимо остановиться па самом последнем этапе развития вендской биоты, на так называемом немакит-далдынском веке. Немакит-далдынский ярус (горизонт) венда на протяжении многих лет вызывает огромный интерес ученых, поскольку является пограничным ярусом докембрия и кембрия, криптозоя и фанерозоя. Геологи, изучавшие пограничные толщи докембрия и кембрия, по-разному воспринимали эти отложения. Одни относили их еще к докембрию, а другие безусловно включали их в кембрий. В чем же здесь дело? А в том, что действительно органический мир этого, вероятно, довольно короткого (3—7 млн. лет) интервала времени очень своеобразен.

Рис. 8. Немакит-далдынские трубчатые ископаемые а — Anabarites, ×25, б — Sabellidites, ×16

Действительно, в отложениях немакит-далдынского яруса мы встречаем обычно, как и в более древних толщах, в больших количествах строматолиты и онколиты. С другой стороны, именно здесь появляются первые водоросли с обызвествленными чехлами. Они еще очень примитивны, очень просты по морфологии, в виде простых трубок и комочков, но все же это уже те водоросли, которые позднее пышно развиваются в кембрии. В немакит-далдынских отложениях мы встречаем несколько групп организмов, которые строят минеральную или органическую трубку. И хотя первые трубчатые остатки известны с середины венда, все же в немакит-далдынских отложениях их разнообразие много больше. Сегодня известно несколько типов трубчатых ископаемых из этих отложений. Это сабеллидиты (Sabellidites), именно они появляются со средины венда и имеют органическую хитиноподобную трубку, анабариты (Anabarites) (рис. 8), камбротубулюсы (Cambrotubulus) и протогерцины (Protoherzina).

О их возможной природе мы поговорим позднее. Сейчас важно заметить, что все они встречаются затем и в кембрии, правда на фоне других многочисленных и разнообразных остатков, которые принадлежат часто хорошо известным и в современных морях группам.

Очень своеобразен состав микрофитопланктона, обнаруженного в этих отложениях. Он уже содержит редкие «шипастые» формы, характерные для кембрия, но основная его масса, так же как и в докембрии, состоит из крупных гладких форм — лейосферидий. Резкое, очень заметное обновление микрофитопланктона и усложнение морфологии его представителей происходит позднее, с началом настоящего кембрия.

Макрофлора с необызвествленными слоевищами была развита довольно широко, и хотя она специфична именно для этого времени, но в целом гораздо более сходна с основной флорой венда.

Многочисленные эксперты, работавшие по проблеме границы кембрия и докембрия в рамках специального проекта Международной программы геологической корреляции, после долголетних дискуссий и изучения перечисленных выше материалов со всех материков пришли к заключению о том, что более правильна позиция советских специалистов В. В. Миссаржевского, Б. С. Соколова и автора, считающих немакит-далдынский ярус (век) последним ярусом докембрия.

Глава III. А что же мы видим в кембрии

После того, как мы увидели, что в самом конце докембрия — венде животные и растения были уже очень разнообразны, но животные, как правило, не имели еще скелета, а водоросли — обызвествленных оболочек, попробуем представить себе, с чем мы сталкиваемся в кембрии. Начнем с того, что поражает воображение любого исследователя, когда он изучает разрезы пограничных отложений докембрия и кембрия. Двигаясь вверх по разрезу от докембрийских пород к кембрийским, мы вдруг обнаруживаем в какой-то момент, что порода насыщена многочисленными и разнообразными остатками организмов, облик которых уже более или менее привычен для нас. Здесь начинают встречаться обычные для всего фанерозоя остатки губок, моллюсков, брахиопод и других организмов. Только непривычны их размеры (первые миллиметры). Напомню, что в самом верхнем подразделении докембрия — немакит-далдынском горизонте (ярусе) широко распространено всего несколько групп, и все они оставили после себя только трубки или рожки разного габитуса.

Все известные (обнаруженные) в кембрии, а точнее, в нижнем кембрии остатки организмов прежде всего делятся на две большие группы: 1) остатки организмов, систематическое положение которых ясно, поскольку есть их более молодые и даже современные аналоги, и 2) остатки организмов, систематическое положение которых совершенно неясно или очень проблематично.

Начнем с того, что более ясно. Как известно, весь органический мир подразделяется учеными на царства, которые делятся на типы, а они — на классы, отряды и т. д. Если исходить из обычных представлений о двух царствах (животных и растений), то царство животных в раннем кембрии представлено уже почти всеми типами, а растения, вероятно, только разнообразными водорослями. Правда, в начале кембрия они появляются не все сразу, а в течение двух веков (век в геологической хронологии — временной эквивалент яруса). Средняя продолжительность веков кембрия 7—9 млн. лет. Напомню, что и в более молодых системах продолжительность ярусов соизмерима с кембрийскими. Так, например, средняя продолжительность ярусов юрской системы, по самым последним данным, около 7 млн. лет.

Среди одноклеточных животных (Protozoa), начиная с атдабанского времени, известны достоверные фораминиферы и радиолярии. Первые очевидные фораминиферы имеют дискоидальную агглютинированную раковину. Они описаны К. А. Менс из атдабанских отложений Прибалтики и называются люкатиеллами (Lukatiella). Вероятно, фораминиферами могут быть и шаровидные образования, описанные из Каратау, Китая и Монголии и получившие названия археооидесы (Archaeooides), гапареллы (Gaparel1а) и т. п. Древнейшие радиолярии имеют очень простую морфологию. Они строили скелет в виде простой сферы. Поэтому отличить реальные радиолярии от сферических неорганических образований очень сложно. Нужна хорошая сохранность материала, на котором была бы видна микропористость сфер. Дело осложняется тем, что, как правило, радиолярии, которые имеют кремниевый скелет, заключены также в кремнистую породу. Поэтому материал приходится изучать только в шлифах, т. е. в тончайших (0,03 мм) прозрачных срезах. Учитывая, кроме того, очень небольшие размеры самих раковинок радиолярий (десятые доли миллиметров), понятна трудность их диагностики. Поэтому в литературе часто упоминались радиолярии, в том числе из докембрийских отложений, которые в подавляющем большинстве случаев не являются ими. К числу таких ошибок относятся и находки «радиолярий» из бриовера Армориканского массива Франции. Это, пожалуй, наиболее устойчивое заблуждение, просуществовавшее много лет и повлиявшее на представления ученых всего мира. В отложениях бриовера с возрастом около 1 млрд. лет французским ученым Л. Кайе еще в конце прошлого века были описаны сферические образования, принятые им за радиолярии. Авторитет Л. Кайе был столь высок, что долгое время никто не сомневался в том, что радиолярии могут быть столь древними. Это представление вошло во все самые известные фундаментальные сводки и учебники по палеонтологии. Более позднее переизучение их показало ошибочность этого заключения. За радиолярии были приняты, вероятно, растительные остатки. Вскоре последовало развенчание и многих других находок докембрийских радиолярий. В большинстве случаев оказалось, что они были обнаружены в породах не докембрия, а в гораздо более молодых. Наиболее древние более или менее достоверные радиолярии пока обнаружены в Кузнецком Алатау и описаны Б. Б. Назаровым из атдабанских отложений.