ДАЛЬНИЙ ВОСТОК В ПАЛЕОНТОЛОГИЧЕСКОЙ ЛЕТОПИСИ (МАТЕРИАЛ К ФАКУЛЬТАТИВНЫМ ЗАНЯТИЯМ ПО БИОЛОГИИ)

ДАЛЬНИЙ ВОСТОК В ПАЛЕОНТОЛОГИЧЕСКОЙ ЛЕТОПИСИ

(МАТЕРИАЛ К ФАКУЛЬТАТИВНЫМ ЗАНЯТИЯМ ПО БИОЛОГИИ)

(Калинин Е.А., [e-mail], ООО «Амур Минералс») 

Ископаемые животные и растения распространены на Дальнем Востоке также широко, как и в мире. Здесь представлены почти все известные типы живых существ, выделяемых в биологической и палеонтологической классификациях. Такое разнообразие ископаемых отражает ход эволюции биоты, происходившей направленно в прошлые геологические эпохи и развивавшейся совместно с изменяющимися геологическими условиями среды.

Древнейшие из известных ископаемых – строматолиты, обнаруживаемые в породах протерозойской эры с возрастом в 1 миллиард лет. Строматолитовые образования прослежены геологами в Охотском и Аяно- Майском районах, а также на Малом Хингане. Живая материя в протерозойскую эру резко отличалась от привычного нам современного oблика животных и растений, которых, строго говоря, еще не было на планете. Слизистое вещество, распространяющееся на влажной поверхности прогреваемых солнцем прибрежных камней древних водоемов - это и была та первоначальная пленка жизни, образованная бактериями и микроскопическими водорослями. Следы их жизнедеятельности, оставленные в виде рифовых построек, своеобразных слоеных камней - биогермов, хорошо сохранились в геологической летописи. Из этих примитивных организмов в неизвестной пока точке эволюционного ветвления произошли первые представители групп кишечнополостных, кольчатых червей и членистоногих. Последние отличались мягкотелостью, необычностью форм и были объединены под названием фауна вендского периода,

Главнейшей особенностью биосферы того времени являлась анаэробная (бескислородная) среда. Содержание О₂  в атмосфере было и 10 раз меньше современного. И лишь когда это содержание кислорода, постепенно увеличивающееся благодаря фотосинтезу строматолитовых организмов, достигло 1% от современного уровня, появились первые многоклеточные, обладавшие раковинным или хитиновым покровом, т.е. возникли скелетные организмы. Это случилось в кембрийский период около 570 миллионов лет назад. С данного момента, как свидетельствует палеонтологическая летопись, жизнь взрывоподобно вспыхивает в своем обилии  и распространении, разнообразии отрядов, семейств и родов животных и растительных царств.

Трилобиты - представители древнейших морских членистоногих, распространены в отложениях горных пород кембрийского и ордовикского периодов в Западном Приохотье.

Брахиоподы (или плеченогие) - обитатели бентосных сообществ древних  морей силурийского, девонского и каменноугольного периодов, появившиеся задолго до того, как там распространились моллюски; известны в Западном Приохотье.

Кишечнополостные представлены четырехлучевыми и шестилучевыми кораллами, населявшими дальневосточные моря в теплых климатических условиях девонского и каменноугольного периодов.   

 Отмеченные классы ископаемых почти полностью вымерли, обозначив слоями массовых захоронений геохронологические границы древних периодов и ярусов. Известно, что биосферный круговорот вещества, распределение экосистем в природе находятся в гармоничной связи с динамикой геологических процессов, последовательностью становления морского и континентального режимов природной среды.

         Палеонтология - наука, изучающая эволюцию органического мира прошлых геологических эпох, включает такой раздел, как палеоэкология, т.е. область знаний об экологии ископаемых организмов. Выводы и результаты палеоэкологических исследований, опирающиеся на факти­ческий материал, включают реконструкцию палеогеографических обстановок с конкретными особенностями ландшафтов или геодинамических ситуаций (сред), т.е. характеристику биотопов, в которых размещались ареалы популяций животных и растений.

Как правило, с глобальными палеогеографическими преобразованиями материков и океанов связаны и масштабные эволюционные измене­ния, так называемые, палеобиотические кризисы, сопровождавшиеся массовыми вымираниями фауны и флоры, сокращением их таксономического разнообразия до 80-90%. На отдельных геохронологических рубежах происходило 100 % исчезновение отрядов фауны, как в случае с вымиранием динозавров. Причины эволюционного исчезновения крупных группировок иско­паемой фауны и флоры до сих пор составляют предмет научных споров, догадок и гипотез.

Среди исчезнувших навсегда, но запечатленных в виде окаменелостей в слоях горных пород силурийского периода - граптолиты, относящиеся к полухордовым. Они сложены хитиновым веществом и сохраня­ются в виде отпечатков прямых или ажурно изогнутых нитей с располо­женными вдоль них рядами ячеек, в которых размещались тельца полипов. Эти колониальные животные вели планктонный образ жизни и, отмирая скапливались в глубоководных глинистых осадках. На Дальнем Востоке граптолиты известны в Западном Приохотье.   

Примечательно, что в силурийский период содержание О₂ в атмосфере достигло 10% от современного.

Другой вехой летописи этого периода явилось появление первых наземных растений, уже обладавших таким физиологическим приспособлением, как устьица, обеспечивавшим им, как и современным растениям, воздушный газообмен, поглощение и испарение воды (транспирацию). Это были растения риниофиты, на смену которым пришли в эволюции древние плауновые, членистостебельные (хвощи) и папоротникообразные, в изобилии встречающиеся в виде обугленных окаменевших остатков древесины и листовых отпечатков в горных  породах девонского, каменноугольного и пермского периодов  Древнего Приохотья.

Конодонты - мало кому известный тип животных, которые занимают в эволюционном древе промежуточную тупиковую ветвь между червеобразными и хордовыми. На Дальнем Востоке остатки этих животных повсеместно распространены в кремнистых и глинистых горных породах морского генезиса триасового геологического периода, например, в окрестностях Хабаровска, в горах Сихотэ-Алиня и в Нижнем Приамурье. Долгое время геологи находили в триасовых кремнях микроскопические фосфорсодержащие останки зубчатой, крючкообразной, гребенчатой форм, но не могли понять, кому они принадлежат - ни рыбам, ни  червеобразным. Была разработана искусственная классификация  мельчайших морских ископаемых, подобно тому, как это сделано в классификации ископаемых растений, где листья, стебли, корни рассматриваются отдельно, и лишь в редких случаях палеоботаникам удается обнаружить их принадлежность целостному растению, дереву, кустарнику.  Наконец, в 1980-ые годы в Швеции были найдены окаменевшие отпечатки мягкого тела, в котором конодонтовые зубчики, относящиеся в прежней классификации к разным родам и семействам, оказались упорядоченно размещенными в одной особи организма. Это была научная сенсация и одновременно исследовательский конфуз. Ученые начали ревизию  систематики конодонтов с учетом строения мягкотелого организма конодонтоносителя. Зубчики выполняли опорно-скелетную функцию внутри организма, но не по типу хордовых, а своим ископаемым способом. Конодонты внезапно вымерли в конце триасового периода.

Так же повсеместно на Дальнем Востоке в кремнистых горных породах юрского и мелового периодов распространены другие микроскопические одноклеточные морские организмы - радиолярии, имевшие кремнистый скелет шарообразной, радиально-игольчатой и колоколообразной  ажурных форм. Поддерживавшие планктонный образ жизни, эти одноклеточные, отмирая, скапливались в массовом количестве в виде скелетных кремнистых остатков на дне глубоководных океанических впадин. Такие  радиоляриевые илы,  сложенные порою на 85% из скелетиков этих организмов, а также кремнистых остатков одноклеточных водорослей диатомей, превращались в течение времени в горную породу - яшму.

Растворяя яшму в плавиковой кислоте, палеонтологи извлекают целые  скелетные образования радиолярий, затем изучают их строение под электронным микроскопом.

Находки фоссилий на Дальнем Востоке являются фактическим подтверждением выводов о существовании уже в палеозойскую эру Тихого океана - Палеопацифики, омывавшего древние материки Катазию и Си­бирский.

 Важно, что палеонтологические данные свидетельствуют о непре­рывности развития биоты в дальневосточном регионе и ее средообразующей роли.

На основе дальневосточных коллекций палеонтологами составлены таксономические классификации ископаемых животных и детальная геохронологическая шкала геологических периодов. Так, в каждом периоде наделяется десяток и более зон-слоев с ископаемой фауной.

Принцип определения геологического возраста заключается в том, что более молодой слой залегает на более древнем (принцип Стено).  Следовательно, фауна, претерпевающая необратимое эволюционное преоб­разование (закон Доло) становится совсем иной в более молодых слоях, чем в древних. По набору видов и родов ископаемой фауны в слоях осадочных горных пород геологи различают неповторяемые фаунистические слои, принимая их за геологические возрастные подразделения: зоны, ярусы, периоды.

Так, исследуя последовательности фаунистических сло­ев в разрезах горных пород, в кернах скважин, палеонтологи восстанавливают общую относительную шкалу геологического времени.

Эволю­ционные преобразования ископаемой фауны и флоры определяют изме­ряемый нами пульс геологического времени. Для Дальнего Востока геологическая шкала полностью заполнена возрастными ступеньками - слоями фауны и флоры от самых древних к наиболее поздним геологическим периодам.

Меловой геологический период наиболее тщательно исследован спе­циалистами. Горные породы этого периода слагают около 80% террито­рии Сихотэ-Алиня, Среднего и Нижнего Приамурья, Сахалина. Соответ­ственно, находки ископаемой фауны и флоры мелового периода доволь­но часты в нашем регионе. Они представлены преимущественно дву­створчатыми и головоногими моллюсками, которые доминировали в бентосных сообществах древних морей

. Аммоноидеи и белемнитоидеи - так назывались классы вымерших головоногих моллюсков, ведущих хищ­ный образ жизни. Современными потомками этих животных являются наутилус и утратившие наружную раковину кальмар и осьминог.

Редчайшими и ценными открытиями являются захоронения ископаемых рептилий, обнаруженные в Амурской области. В древних речных старичных отложениях позднемелового периода сохранились костные останки травоядных и хищных динозавров, крокодилов и черепах. Особенностью захоронений является массовое скопление останков костей утконосых динозавров семейства гадрозаврида,  обитавших на дальневосточной суше около 70 миллионов лет назад. Утконосые динозавры, очевидно, вели пастбищный образ жизни и обитали в речных пойменных долинах. Возможно, внезапный необычайной силы речной паводок, обрушившийся  на древнюю речную долину, где находилось стадо животных, послужил причиной гибели группы особей, не успевших спастись. В этой обстановке оказались и другие четвероногие пресмыкающиеся -  крокодилы, черепахи, составляющие вместе с динозаврами единый палеобиотический комплекс.

Уникальными являются окаменевшие жуки, стрекозы, рыбы, жуки и  пресноводные моллюски, в той или иной мере попадающиеся в осадочных горных породах мелового периодах в горах Малого Хингана и южных отрогах Буреинского хребта. Там же, в пластах песчано-илистых пород, содержащих угли (индикатор болотистых обстановок прошлого), часто обнаруживаются окаменевшие отпечатки наземных растений. Среди отобранных палеоботаниками коллекций имеются ажурные ископаемые папоротники, веточки хвойных, различные представители голосеменных, причудливые треугольные листья рода Гинкго, многочисленные отпечатки листьев покрытосеменных растений.

В слоях горных пород, относящихся к концу мелового периода, отмечается смена субтропических гинкгово-лавролистных ископаемых pастений ильмово-платановыми и березовыми лесами умеренной зоны, что однозначно указывает на происходившее в это время похолодание.

В целом, как считается, климат в последующую кайнозойскую эру  изменился настолько сильно в сравнение с предшествующими периодами мезозоя, что это привело к обновлению почти всех таксономических группировок организмов, существовавших к тому времени на планете. Из относительно недавнего геологического прошлого нам известны остатки млекопитающих, это мамонтовая фауна, обитавшая на равнинных и мелкосопочных дальневосточных ландшафтах в четвертичном периоде.

Обнаруженные в Хабаровске на глубине нескольких метров  остатки зубов мамонта и рога шерстистого носорога имеют возраст 40 тыс. лет. Несомненно, уже появившиеся в Нижнем Приамурье в те древние археологические века  первые люди, могли видеть и охотиться на этих животных.

В палеолитических и неолитических слоях обитания первобытного человека, расположенного в пещере им. Географического общества в Приморье, найдены десятки тысяч костных остатков млекопитающих плейстоцена в т .ч. мамонта, бизона, шерстистого носорога, гиены, лошади, тигра.

*    Калинин Е.А. Дальний Восток в палеонтологической летописи (материал к факультативным занятиям по биологи) // Мониторинг биологического разнообразия и особенности его использования в учебном процессе  школе и вузе. Сборник научных статей.- Хабаровск: Изд-во ХГПУ.-2000.-с.244-248.

                Примечание: Использованы иллюстрации из опубликованной  литературы:

-  Крумбигель Г., Вальтер Х. Ископаемые. Сбор, препарирование, определение, использование.- М.: Мир, 1980. — 334 с;

-  Руттен М. Происхождение жизни.- М.: Мир, 1973 - 411 с.;

-  Ивахненко М.Ф., Корабельников В.А. "Живое прошлое Земли". М., "Просвещение", 1987.

-  и другие источники

Краткое описание документа:

Сведения о палеонтологических находках от протерозоя до четвертичного периода, кратко о палеогеографических обстановках геологического прошлого на территории Хабаровского края.

Калинин Е.А. Дальний Восток в палеонтологической летописи (материал к факультативным занятиям по биологи) // Мониторинг биологического разнообразия и особенности его использования в учебном процессе школе и вузе. Сборник научных статей.- Хабаровск: Изд-во ХГПУ.-2000.-с.244-248.