Эволюція розвитку життя на Землі

ВСТУП

Нашу планету населяють тисячі видів рослин і тварин. Вони розрізняються за формою, величині, способу життя і є компонентами різних екологічних систем - біоценозів.

А яким був рослинний і тваринний світ у минулі геологічні епохи Землі? Як він розвивався протягом століть, поки не прийняв сучасного виду?

Ще давні люди намагалися з'ясувати, що собою представляють залишки дивних скам'янілих черепашок, відбитки рослин і тварин, частини кістяків, які зустрічалися на схилах ярів, у долинах рік, у гірських скелях, у пустелях. Їхня відмінність від існуючих у той час організмів збуджувало уяву людей. У міфах, легендах, казках вони розповідали про драконів й інших чудовиськ, що нібито жили за давніх часів.

Вивчаючи давній органічний світ по викопаним залишкам, учені прийшли до висновку, що протягом багатьох мільйонів років історії Землі неодноразово мінявся клімат, атмосфера, обриси материків й океанів. У деяких місцях суходіл покривався льодовиками. Тропічні ліси перетворювалися в пустелі, а їх, у свою чергу, заливало море. На рівнинах виникали гори, які поступово руйнувалися й перетворювалися в плоскогір'я. Морське дно піднімалося, з'являлися ділянки суші. Ці зміни впливали, на органічний світ.

Історію розвитку життя вчені розділили на порівняно тривалі відрізки часу - ери й періоди, кожний з яких характеризується властивим тільки йому рослинним і тваринним світом. По костях, раковинах, відбитках відтворювалися зовнішній вигляд і будова древніх тварин. Виникла наука палеонтологія. Поряд з нею розвивалася палеоботаніка - наука про давні рослини.

Поступово вчені встановили історію рослинного й тваринного світу з найдавніших часів до наших днів. Наукові дослідження показали: розвиток життя йшло від найпростіших форм до більше складного по різних напрямках, залежно від пристосування живих істот до навколишнього середовища, у розвитку органічного світу вирішальне значення мають такі властивості живого, як спадковість, мінливість, пристосовуваність до умов існування.

Близько 8 мільярдів років тому Земля являла собою розпечену кулю. Поступово, виділяючи тепло в космос, вона прохолоджувалася, і на її поверхні утворилася тверда кора, що безперервно розплавляли мільйони вулканів, що діяли. Кора товщала, і вода, що входила до складу розпечених речовин й атмосфери, заповнила западини. Відповідно до гіпотези радянського вченого А. И. Опаріна про походження життя на Землі, у воді була розчинена величезна кількість хімічних речовин, які, вступаючи між собою в різні реакції протягом мільярдів років, призвели до утворення органічної речовини.

Енергія Сонця, вплив космосу, сили притягання, складні фізико-хімічні реакції, що постійно протікають у надрах Землі, - це фактори, що змінюють її поверхню, клімат, склад атмосфери, а разом з тим й органічний світ, що у свою чергу впливає на Землю.

Всі процеси, що впливають на планету Земля , підрозділяються на екзогенні ( що протікають на поверхні Землі й у приповерхнісних шарах земної кори) і ендогенні ( що протікають у надрах Землі). До екзогенних процесів відносяться: вивітрювання, дія наземних і підземних вод, діяльність живих організмів, у тому числі людини. До ендогенних - тектонічні рухи в земній корі, магматичні процеси (утворення магми й магматичних гірських порід), метаморфічні процеси (перетворення гірських порід). Процеси, що протікають протягом багатьох мільярдів років розвитку Землі, формують її рельєф, клімат, атмосферу.

1. СТРУКТУРА ЗЕМЛІ

Земля має 6 оболонок: атмосферу, гідросферу, біосферу, літосферу, пиросферу й центросферу.

Атмосфера - зовнішня газова оболонка Землі. Її нижня границя проходить по літосфері й гідросфері, а на висоті 1000 км. В атмосфері розрізняють тропосферу (рухомий шар), стратосферу (шар над тропосферою) і іоносферу (верхній шар).

Середня висота тропосфери - 10 км. Її маса становить 75% всієї маси атмосфери. Повітря тропосфери переміщається як у горизонтальному, так й у вертикальному напрямках. Над тропосферою на 80 км піднімається стратосфера. Її повітря, що переміщається лише в горизонтальному напрямку, утворює шари. Ще вище простирається іоносфера, що одержала свою назву у зв'язку з тим, що її повітря постійно іонізується під впливом ультрафіолетових і космічних променів.

Гідросфера займає 71% поверхні Землі. Її середня солоність становить 35 г/л. Температура океанічної поверхні -- від 3 до 32 °С, щільність -- близько 1. Сонячне світло проникає на глибину 200 м, а ультрафіолетові промені - на глибину до 800 м.

Біосфера, або сфера життя, зливається з атмосферою, гідросферою й літосферою. Її верхня границя досягає верхніх шарів тропосфери, нижня - проходить по дну океанських западин. Біосфера підрозділяється на сферу рослин (понад 500 000 видів) і сферу тварин (понад 1 000 000 видів).

Літосфера - кам'яна оболонка Землі -- товщиною від 40 до 100 км. Вона включає материки, острови й дно океанів. Середня висота материків над рівнем океану: Антарктиди--2200 м, Азії -- 960 м, Африки -- 750 м, Північної Америки -- 720 м, Південної Америки -- 590 м, Європи -- 340 м, Австралії -- 340 м. Під літосферою розташована пиросфера -- вогненна оболонка Землі. Її температура підвищується приблизно на 1°С на кожні 33 м глибини. Породи на значних глибинах внаслідок високих температур і великого тиску, імовірно, перебувають у розплавленому стані.

Центросфера, або ядро Землі, розташована на глибі не 1800 км. На думку більшості вчених, вона складається із заліза й нікелю. Тиск тут досягає 300000000000 Па (3000000 атмосфер), температура- декількох тисяч градусів. У якому стані перебуває ядро, поки невідомо.

Вогненна сфера Землі продовжує прохолоджуватися. Тверда оболонка товщає, вогненна згущається. У свій час це привело до формування твердих кам'яних брил - материків. Однак вплив вогненної сфери на життя планети Земля усе ще дуже велика. Неодноразово мінялися обриси материків й океанів, клімат, склад атмосфери. Екзогенні й ендогенні процеси безперервно змінюють тверду поверхню нашої планети, що у свою чергу, активно впливає на біосферу Землі.

На формування поверхні Землі великий вплив робить вивітрювання. Воно обумовлено багатьма причинами. Вивітрювання являє собою дроблення порід під впливом коливання температур. Кожна порода складається з одного, двох або декількох мінералів. Від нагрівання різні мінерали по-різному розширюються, від охолодження по-різному стискуються. У твердій породі згодом з'являються тріщини, і поступово вона розсипається на уламки. Фізичному вивітрюванню сприяє й коренева система рослин. Потрапляючи в тріщини, вода замерзає, розширюється й давить на стінки тріщини із силою, що досягає іноді десятків тисяч ньютонів на 1 див поверхні. Все це приводить до виникнення розсипів і кам'яних потоків, які скачуються з вершин скель униз, заповнюючи западини, вирівнюючи рельєф.

Породи руйнуються лишайниками, що поглинають із них різні солі. З виділюваного рослинами вуглекислого газу й води утвориться вугільна кислота, що також сприяє руйнуванню порід. У ґрунті й атмосфері присутня безліч хімічних речовин, що перетворюють мінерали в легко розчинні у воді соду, поташ, кислоти, солі. Від породи залишаються лише нерозчинні залишки: пісок, глина. Всі ці процеси приводять до хімічного вивітрювання порід. Мікроорганізми, збільшуючи швидкості хімічних реакцій, в окремих випадках у кілька десятків разів сприяють хімічному вивітрюванню. Рослини поглинають із ґрунту різні хімічні речовини, а разом з відмерлими рослинами багато речовин попадають у ґрунт.

Сприяє вивітрюванню й діяльність водних потоків, які руйнують породи, переносять і відкладають їх. У верхів'я ріка тече швидше, вода легко дробить гірські породи й переносить великі уламки, порию навіть брили. Нижче швидкість плину менше, вода переносить невеликі уламки. В усті швидкість плину зовсім незначна, отже, ріка може переносити тільки іл. У такий спосіб сортуються уламки від верхів'я до устя. За тисячі років ріки перенесли величезну кількість кам'яного матеріалу, порізали гори глибокими каньйонами, намили острова, утворили озера.

У зв'язку з обертанням земної кулі у всіх ріках один берег підмивається водою сильніше. Поступово ріка міняє своє русло в напрямку цього берега. Протилежний берег залишається плоским і широким. Якщо на шляху ріки зустрічаються родовища яких-небудь корисних копалин, вона їх розмиває, а руди, що втримуються в них, переносить і відкладає нижче за течією. Так утворилася більшість розсипних родовищ на Землі, що просочується через розчинні породи (вапняк, гіпс), вода розчиняє їх. Поверхня порід покривається вибоями, які поступово заглиблюються вибоїнами. По тріщинах вода проникає в глиб масивів порід, продовжуючи їх розчиняти. Вода стає особливо гарним розчинником, якщо містить кислоти. У результаті розчинюючої дії води в Землі утворяться порожнечі. Якщо вони перебувають поблизу поверхні Землі, то породи, що залягають зверху, можуть сповзти в. ці порожнечі, а на поверхні з'являються тріщини, лійки, прірви. По них вода проникає на значну глибину й утворить печери, підземні озера, підземні ріки.

Геологічна діяльність моря зв'язана насамперед із прибоєм, припливами й відливами, морськими течіями. Наскільки швидке море може розмити берега, свідчить той факт, що острів Гельголанд за 900 років був майже повністю розмитий: з 900 км² його площі залишилося лише 1,5 км².

З віддаленням від берегу, сила морських хвиль зменшується. Тому у самого берега відкладається великоуламковий матеріал, далі в глиб моря - пісок й іл. Вивчення морських відкладень дозволяє судити про те, чи наступало море на сушу або відступало. Якщо на великоуламковому матеріалі залягає більше дрібний, виходить - глибина моря зростала, і воно наступало на сушу. Якщо ж на мулі залягає пісок, а на ньому галька, виходить, глибина моря зменшувалася, і воно відступало від суші.

У морі живе величезна кількість рослин і тварин, діатомові водорості й радіолярії мають кремнеземний зовнішній кістяк. Відмираючи, вони падають на дно. З їхніх кістяків за мільйони років утворилися досить значні поклади трепелу, крейди, кременистого сланцю.

Зелені водорості були першими на Землі рослинами, що виділяють у її атмосферу вільний кисень. На думку багатьох учених, із залишків різних водоростей утворилася нафта. Коралові поліпи дали потужні поклади вапняків. В утворенні вапняків брали участь також брахіоподи, молюски, голкошкірі, моховинки й інші групи тварин. З діяльністю залізобактерій зв'язані поклади залізних руд.

Море, шар за шаром, відкладає на більших площах різноманітні уламки, іл. Залишки ж тварин і рослин в морі, зберігаються в шарах у вигляді скам'янілостей, відбитків кістяків. З цих залишків утворилися породи, називані осадовими, тому що вони відклалися у вигляді кам'яних відкладень.

Значну геологічну діяльність проявляли льодовики. Близько 25 тис. років тому, льодовики покривал майже всю північну й середню частини Європи й більшу частину Північної Америки. Його товщина досягала одного кілометра. Кілька разів Європа й Північна Америка покривалися льодом і кілька разів наступало потепління, льодовик танув, а потім знову насувався з півночі, досягаючи лінії Дніпропетровськ -Дрезден. Цей гігантський льодовик переніс мільйони тонн уламкового матеріалу - брили масою понад тисячу тонн і дрібний пісок, вирив русла багатьох сучасних рік, западини озер, що заповнилися потім льодовиковими водами. Теплолюбні рослини й тварини відступили далеко на південь. На місці степів виросли ліси з холодостійких порід, а ліси поступилися місцем тундрам.

Чим же були обумовлені більші заледеніння? Можливо, тим, що на Землю попадало менше сонячного тепла. А може, тим, що зменшилася кількість вуглекислого газу в атмосфері Землі. На думку деяких учених, заледеніння не було взагалі, а приписувані йому відкладення були сформовані потоками, перенесені льодами й айсбергами або навіяні вітром. Навіть невеликий вітерець може підняти й перенести дрібний пил. Урагани ж, швидкість яких досягає 100 м/с, здатні підняти в повітря брили масою в десятки кілограмів. Здуваючи з поверхні Землі уламки порід, вітер більше дрібні з них піднімає на більшу висоту й переносить далеко, великі ж уламки залишаються ближче або просто перекочуються на інше місце. Уламками вітер шліфує поверхні, що зустрічаються на його шляху породи. Велика робота вітру в пустелях. Рівнинна поверхня й відсутність рослин уможливлюють перенос уламків на значні відстані. Вітер, переносячи насіння й спори, сприяє поширенню рослин на нові ділянки Землі. Іноді він переносить також дрібних тварин, наприклад комах.

Людство проводить значну геологічну роботу. Щорічно в усьому світі із земної кори добувається понад 100 мільярдів тонн різних порід і мінералів. Ведуться великі роботи з меліорації земель. Створюються штучні водоймища. Вплив людини на біосферу - величезний. У земній корі й у цей час відбуваються значні зміни. Спостерігаються коливання земної кори, рух окремих ділянок суші в горизонтальному напрямку (Каліфорнійське узбережжя пересувається на північ, Баварські Альпи - у бік Мюнхена).

2. ПЕРШІ ПРОЦЕСИ В УТВОРЕННІ ЗЕМЛІ

Історія Землі ділиться на спокійні й бурхливі періоди. Спокійні періоди характеризуються загальним зануренням суші у воду й настанням моря. Головну роль у формуванні рельєфу в спокійний період грають екзогенні процеси, що приводять до нагромадження потужних шарів осадових порід.

У бурхливі періоди земна кора швидко піднімається, море відступає. На місці морських басейнів виникають гори. Від коливання земної кори, породи мнуть у складки. В окремих випадках шари порід переміщаються по тріщинах нагору або вниз, розриваються, утворюючи бугри або прірви. На поверхню з розпечених шарів Землі виливається магма й застигає, утворюючи магматичні породи: граніти, базальти.

Існує багато гіпотез про причини коливання земної кори. По одній з них, Земля при охолодженні зменшується й земна кора деформується. Відповідно до інших гіпотез, причинами коливання є течії, що нібито виникають у розпеченій частині Землі, припливи й відливи магми під впливом космосу, радіоактивний розпад і т.д. Вочевидь, коливання земної кори обумовлюються низкою причин.

З магматичними явищами тісно зв'язана діяльність вулканів - отворів у земній корі, через які на поверхню виливається розплавлена магма, відбуваються викиди попелу, газу, води й інших хімічних речовин. Величезне значення має геологічна діяльність вулканів на всю геологічну історію Землі. Мільйони діючих вулканів, що викидають у повітря лаву, попіл, гази, пару, змінювали клімат. Виникали нові острови, ґрунт удобрювалася родючим попелом. Землетрусу виникають у результаті діяльності вулканів, обвалів гірських схилів або підземних порожнеч, гороутворюючих процесів. Екзогенні й ендогенні процеси відбуваються безперервно, змінюючи поверхню Землі - атмосферу, клімат, земні надра. Разом з ними змінюється рослинний і тваринний світ.

Припустивши, що первинний океан був прісноводним, учені встановили, скільки років пройшло, поки ріки принесли в нього таку кількість солей, що втримується тепер в океані. Вийшло близько 500 000 років. По швидкості сучасного опадоутворення, вчені намагалися визначити час, протягом якого накоплялися потужні осадові товщі. Вийшли різні числа: від 15 тис. до 3-7 млн. років, Останнім часом вік Землі визначають по різних радіоактивних процесах, що утворилися в результаті порід і мінералів. Певно у такий спосіб вік Землі становить 4-10 млрд. років. Але найбільш надійним методом вивчення історії Землі залишається поки палеонтологічний. Його розробили англійський учений Вільям Сміт і французький учений Жорж Кюв'є. Ці вчені прийшли до висновку, що кожному комплексу осадових порід відповідає комплекс викопаних істот. Якщо, наприклад, у шарі вапняку знайдений панцир трилобіта, то можна зробити висновок, що даний шар утворився в палеозойську еру - більш ніж 300 млн. років тому. У той час на Землі жили ці членоногі тварини.

Тварини й рослини, що живуть у воді, вмирають і падають на дно водойм. Там їх заносить пісок або покриває іл. М'які тканини тварин згнивають, а тверді, (кістки, зуби, луска, панцири, раковини) залишаються й поступово кам'яніють. Залишки рослин перетворюються в торф і вугілля. Рослини й тварини, що живуть на суші, після смерті можуть бути занесені вітровими відкладеннями й також кам'яніти. Від тварин, що не мають твердого кістяка або панцира, залишаються на м'якому мулі відбитки. По скам'янілих відбитках також можна дізнатися про тварин, що жили в період формування даних відкладень. Іноді в породах знаходять сліди життєдіяльності тих або інших тварин. При вивченні скам'янілостей з різних шарів, учені прийшли до висновку про те, що рослини й тварини віддаленого минулого Землі значно відрізнялися від сучасних.

Для пояснення того, що відбувається у рослинному й тваринному світі змін, французький вчений Ж. Кюв'є висунув теорію катастроф. На його думку, в історії Землі було чотири катастрофи. Вони повністю знищували на ній життя, а потім якась “вища сила” відтворювала її знову. Проти цієї теорії виступив англійський дослідник Чарльз Лайель. У своїй книзі “Основи геології” він пояснював всі зміни, що траплялися на Землі, проходили під впливом тих же процесів, які відбуваються в наш час.

Видатний англійський учений Чарльз Дарвін створив вчення про еволюційний розвиток органічного світу. Він довів, що в безперервній боротьбі за існування виживають організми, найбільш пристосовані до умов існування. Умови існування постійно змінюються, отже, змінюються й організми.

Російські вчені Н. А. Головкінський, Н. И. Андрусов, Л. П. Карпинський, В. О. Ковалевський, А. Н. Криштофович досліджували фізико-географічні умови формування відкладень минулого. З'явилася наука про умови життя давніх організмів - палеоекологія.

3. ОСНОВНІ ПАЛЕОНТОЛОГІЧНІ ЕРИ ІСТОРІЇ ЗЕМЛІ

Вся історія розвитку Землі ділиться на ери - тривалі відрізки часу (від 70 млн. років до 2 млрд. років), кожний з яких одержав свою назву:

Архейська - найдавніша ера в історії розвитку Землі, коли ще не існувало життя.

Протерозойська - ера виникнення первинного життя (найпростіших організмів).

Палеозойська - ера давнього життя в геологічній історії Землі, що характеризується формуванням всіх типів рослин і тварин.

Мезозойська - ера середнього життя в геологічній історії Землі, що характеризується розвитком плазуючих, птахів і перших ссавців.

Кайнозойська - ера нового життя в геологічній історії Землі, ера формування всіх сучасних форм рослин і тварин. Вона триває й у цей час.

Іноді історію Землі підрозділяють по розвитку рослинності на наступні ери: палеофіт (давня рослинність) - ера розвитку безквіткових, закінчується наприкінці палеозою; мезофіт (середня рослинність) - ера розквіту голонасінних, закінчується в середині мезозою; кайнофіт (нова рослинність) - ера покритонасінних, триває в наш час.

Вся історія розвитку Землі ділиться на ер-тривалі відрізки часу (від 70 млн. років до 2 млрд. років), кожний з яких одержав свою назву.

3.1 АРХЕЙСЬКА ЕРА

Архейська - найдавніша ера в історії розвитку Землі, коли ще не існувало життя. Архейська ера веде свій початок із часу, коли Земля сформувалася біля 4 млрд. років тому. Її тривалість становить 1 млрд. років.

Первинна кора, що утворилася в результаті охолодження Землі, безперервно руйнувалася парою й газом, яка виділяла розпечену речовину. Викинута мільйонами вулканів лава застигала на поверхні, утворюючи первинні гори й плоскогір'я, материки й океанічні впадини.

Потужна, щільна атмосфера також прохолоджувалася, у результаті чого випадали рясні дощі. На гарячій земній поверхні вони миттєво перетворювалися в пару. Суцільні хмари окутували Землю, перешкоджаючи проходженню сонячних променів, що зігрівають її поверхню. Тверда кора остудилася, океанічні западини заповнилися водою. Первинний океан, ріки, атмосфера руйнувала первинні гори й материки, утворюючи перші осадові породи. Протягом багатьох мільйонів років історії Землі ці породи, неодноразово піддаючись впливу розпеченої речовини, величезного тиску й високої температури, сильно змінилися. Нині вони тверді й щільні. З ними зв'язане утворення багатьох корисних копалин: будівельного каменю, слюди, нікелевої руди, каоліну, золота, молібдену, міді, кобальту, радіоактивних мінералів, заліза.

В архейську еру в теплих водах первинного океану протікали різні хімічні реакції між солями, лугами й кислотами. Їм сприяла сонячна радіація, щільна атмосфера, іонізація води, викликувана розрядами величезних блискавок. Наприкінці архейської ери в морях з'являються грудочки білкової речовини, що поклали початок всьому живому на Землі. Основою синтезу первинних білкових речовин, безсумнівно, були амінокислоти. Але як же виникли самі амінокислоти? Результати радіоастрономічних досліджень переконливо свідчать про те, що в космосі є безліч хімічних речовин, до складу яких входять елементи-органогени (водень, вуглець, азот, сірка, фосфор), похідні речовини й інші органічні сполуки. Таким чином, складні й різноманітні з'єднання вуглецю, Земля, по визначенню академіка А. И. Опаріна, “одержала в спадщину від “космосу”. Абіогенні органічні сполуки характерні також для земної кори. Вони утворять карбосферу, що існує й у сучасних умовах (наприклад, у жерлах вулканів). Бітуми й багато інших органічних речовин були виявлені в газорідинних сполуках давніх мінералів магматичного походження. Існування карбосфери земної кори, органічні сполуки космосу, сонячні промені, радіація зрештою послугували причиною утворення первинних амінокислот. Надзвичайно сприяла виникненню й розвитку життя на Землі відносно постійна протягом останніх 3 млрд. років температура її поверхні.

У перших живих істот не було ні раковин, ні панцира, ні твердого кістяка. Тому в породах архейської ери не зустрічаються їхні відбитки. Однак відкладення вапняку й графіту архейської ери, які могли утворитися лише в результаті діяльності живих організмів, свідчить про їхнє існування в той час.

3.2 ПРОТЕРОЗОЙСКАЯ ЕРА

Протерозойська - ера виникнення первинного життя (найпростіших організмів). Тривалість протерозойської ери - 2 млрд. років. У відкладеннях протерозою ми вже знаходимо сліди повзання хробаків, відбитки кишкопорожніх, голки губок, раковини найпростіших істот досить складних у біологічному відношенні. Еволюційний процес проходить від простих до складних організмів. Отже, виникнення протерозойських істот було неможливо без тривалого еволюційного процесу, що веде свій початок від грудочок цитоплазми, що з'явилися в архейських морях. У протерозойських відкладеннях був знайдений вуглеподібний матеріал шунгит. Це свідчить про появу в протерозойській ері рослин, із залишків яких утворилося вугілля. Відкладення мармуру дозволяють зробити висновок про те, що в протерозої жили тварини з вапняними раковинами. Із часом вапняки, що утворилися з відкладень цих раковин, перетворилися в мармур. Першими з відомих у цей час груп істот у протерозойських морях були, як видно - джгутикові, що перебувають на грані між рослинним і тваринним світом. Від них відбулися водорості, гриби й всі групи тваринного світу.

У протерозойську еру від колоніальних одноклітинних організмів, клітини яких стали виконувати різні функції, відбулися перші багатоклітинні організми. Ними були губки, археоциати (схожі на губок тварини). Життя в той час було тісно пов'язане з морем. На суші ніяких організмів не було, крім, бактерій, які могли пристосовуватися до найрізноманітніших умов. Але що, являли собою архейські або протерозойські бактерії, можна тільки припускати?

У породах протерозою знайдені відкладення моря, суші, рік, гір, пустель і льодовиків. Отже, клімат протерозою був досить різноманітний. Морські відкладення покриті відкладеннями вулканів, на яких також залягають морські відкладення. Із цього можна укласти, що періоди спокійного розвитку земної кори протерозою перемінялися бурхливими гороутворюючими процесами. Із протерозойськими відкладеннями зв'язана безліч корисних копалин: залізні руди, мармур, графіт, нікелева руда, п'єзокварц, каолін, золото, слюда, тальк, молібден, мідь, вісмут,' вольфрам, кобальт, радіоактивні мінерали, дорогоцінні камені. На півдні території України в той час було дрібне море, оточене з усіх боків гірськими хребтами. Гори вивітрювалися, а продукти вивітрювання відкладалися на дні моря. Наприкінці протерозою завдяки гороутворюючим процесам на місці моря виникли гори, а осадові відкладення метаморфозувалися. Так утворилося родовище залізних руд Криворізького басейну.

3.3 ПАЛЕОЗОЙСЬКА ЕРА

Палеозойська - ера давнього життя в геологічній історії Землі, що характеризується формуванням всіх типів рослин і тварин. Палеозойська ера почалася 600 млн. років тому. Розрізняють шість її періодів: кембрійський, ордовикський, силурійський, девонський, кам'яновугільний, пермський.

КЕМБРІЙСЬКИЙ ПЕРІОД

Кембрійський період одержав свою назву від графства Кембрій (Англія), тому що тут були вперше описані відкладення кембрійського періоду.

На місці Північної Америки й Гренландії в кембрії перебував материк Лавренція. Південніше Лавренції простирався Бразильський материк. Африканський материк включав у той час Африку, Мадагаскар й Аравію. Північніше його був розташований невеликий Російський материк. Досить широкий морський басейн відокремлював Російський материк від Сибірського, що находився на місці сучасного Західного Сибіру. Там, де зараз Китай, був Китайський материк, а на півдні - величезний Австралійський материк, що охоплював територію сучасної Індії й Західної Австралії. У цей час сформувалися Північні Аппалачі, гори Чингізтау в Казахстані й Салаіро-Саянський хребет.

З кембрійських відкладень найпоширеніші: вапняки, доломіти, глинисті сланці. Часто зустрічаються й відкладення мілководних лагун: піщаники й глини із шарами кам'яної солі й гіпсу. У північній півкулі можна виділити кілька зон, у яких клімат був сухим і спекотним. У цих місцях відкладалися потужні шари солей і гіпсу. Вапнякові відкладення Австралії із тріщинами висихання також свідчать про жаркий і сухий клімат на Австралійському материку в кембрійський період. Клімат Африканського материка був, очевидно, теплим і вологим. У Південній Австралії, Китаї й Норвегії були льодовики. При порівнянні берегів кембрійських морів з берегами сучасних морів можна зробити висновок про те, що більша частина земної поверхні в кембрійський період являла собою сушу. У мілководних морях була безліч вулканічних островів. Кембрійська флора й фауна поширилися на земній кулі з кембрійських тропічних морів.

Все життя в кембрійський період були тісно пов'язана з водним середовищем. На суші життя ще не було. З рослин кембрійського періоду відомі вапняні водорості, що жили в морській воді. Після їхнього відмирання утворювалися скупчення вапняку, відомі за назвою онкоїдів. Без сумніву, у кембрійських морях минулого й інші водорості: синьо-зелені, червоні. Але в них не було твердих утворень, тому до нашого часу їхні залишки не збереглися. Водорості, виділяючи вільний кисень, значно змінили склад кембрійської атмосфери. Це створило можливість для розвитку інших форм життя, зокрема тих груп тварин, які споживають вільний кисень. Наші знання про тваринний світ кембрійського періоду досить обмежені. Кембрійські породи неодноразово піддавалися метаморфозуванню, що призвело до зникнення багатьох відбитків і скам'янілостей. Багато кембрійських відкладень ще не вивчені. Найкраще вивчені тварини, що жили в мілководних морях біля узбережжя. Фауна ж відносного глибиноводдя й відкритого океану, нам майже невідома.

Поряд із численними представниками одноклітинних організмів у морях кембрійського періоду жили й колоніальні організми. Збереглася безліч скам'янілих ходів, прокладених якимись червоподібними істотами. З кембрійських відкладень відомі лише окремі представники розповсюдженого в наш час типу молюсків. Раковини двостулкових і черевоногих молюсків схожі на сучасні прісноводні форми. З головоногих молюсків відомі великі рогові організми, раковини які ділилися на камери-трубки довжиною близько 8 мм і шириною 1 мм. Усередині камер розміщалася тонка трубка (сифон).

Дуже поширені були в той час брахіоподи - тварини, раковина яких відкривалася знизу нагору. На раковинах багатьох брахіоподів були бічні виступи. Усередині раковини перебували м'ясисті органи, що виконували дихальні й видільні функції. Маленьке хробакоподібне тіло цих тварин прикрашали дві зяброві “руки”. Всі брахіоподи - морські тварини. Деякі з них досягали 25 см у довжину. В одного, вапняні раковини, в інших - хітинові, по своєму складу нагадуючи хітинові скелети и панцири сучасних комах, раків й інших безхребетних. Утворювалися подібні раковини з виділюваного шкірою вуглеподібної азотовмісної речовини.

Характерні брахіоподи кембрійського періоду - лінгула й оболюс. Вони мали хітинові раковини, просоченими з'єднаннями кальцію. Примітно, що брахіоподи дожили до наших днів, майже не змінившись. Із тварин, які, подібно брахіоподам, прикріплювалися до морського дна, можна вказати ще морських губок. Кембрійські морські губки ставляться до родини чотири і шестипроменевих губок. Вони, на відміну від сучасних, мали голки, вільно розташовані в м'якій тканині. Представниками голкошкірих були численні родини так званих цистоідей. Тіло цих тварин вкривав панцир з вапняних пластинок.

Справжні корали в кембрійських відкладеннях не знайдені. Найбільш характерна група тварин для кембрійського періоду - археоціати. Вони були від декількох сантиметрів до метра висотою. Вимерли археоціати в кембрії. По своїй будові тварини походили на кишкопорожніх дуже примітивної організації. Назва “археоціати” означає “давні чаші”, і дійсно, по зовнішньому вигляді вони нагадували келихи або чаші. У тілі тварин була центральна порожнина, оточена подвійними стінками з вертикальними й горизонтальними перегородками й численними отворами. На думку багатьох учених, археоціати - предки губок і коралів, які надалі, заселивши ті ділянки моря, де жили археоціати, витиснули своїх попередників, тому що володіли набагато більше сучасною організацією. У наш час від цих дивних тварин залишилися лише окремі вапняні рифи.

Характерними представниками тваринного світу всієї палеозойської ери були трилобіти - морські зябродишучі членистоногі тварини. Спинна частина тіла трилобіта ділиться по довжині на середню виступаючу частину й більше плоскі бічні частини. По ширині тіло ділиться на три відділи-щити: головний (на ньому були розташовані очі), грудний (рухомі сегменти) і черевний (з різним числом більш-менш зрослих сегментів). На всіх грудних і черевних сегментах були двогілкові парні кінцівки. Хвостовий щит мав вигляд круглого придатку, довгих шипів або невеликої пластинки. Черевна сторона тіла трилобітів була м'якої, шкірястої й, вочевидь, мало з'єднання кальцію. Підростаючи, тварини линяли. Відсутність щелепних зубів говорить про те, що трилобіти харчувалися органічним мулом, а яйцеподібне тіло й витягнутий хвостовий щит - про те, що вони жили переважно в стоячій воді. Одні з них були рухливими й швидко бігали по дну, інші - малорухомими, деякі жили в мулі. Пристосовуючись до різних умов перебування, трилобіти поступово змінювалися. У тих з них, які заривалися у мул, були очі на стеблинках, як у сучасних раків, ті ж, які жили в мутній воді, зовсім втратили орган зору. У середньому кембрії в Америці з'являються великі овальні трилобіти із гладкими щитами. Їх головні й хвостові щити були майже рівної величини, мало розчленованими. У мулі жили й хробаки. У морях кембрійського періоду було надзвичайно багато медуз.

Нам не відомі форми пращурів, від яких виникли безхребетні кембрійського періоду. Всі вони з'явилися в протерозої, але не маючи тверді кістяки або раковини, не залишили після себе слідів. Можливо, сліди зникли в результаті різних геологічних процесів. Найімовірніше, пращурами молюсків, трилобітів, брахіоподів були червоподібні істоти, що жили в морях раннього протерозою.

Тривалість кембрійського періоду - 70 млн. років. Основні корисні копалини цього часу: мідь, сірчаний колчедан, платина, золото, миш'як, поліметали, гіпси, гази. кам'яна сіль.

ОРДОВИКСЬКИЙ ПЕРІОД

Відкладення ордовика були виділені в Англії й описані англійським геологом Р. Мурчисоном. За рішенням XXI сесії Міжнародного геологічного конгресу ордовик виділений у самостійну систему.

Материк Лавренція в ордовикский період розпався на чотири більших і ряди більш дрібних островів. На місці Російського материка утворилися два більших острови, розділених вузькою протокою. Майже половина території Сибірського й Китайського материків була залита дрібним морем. У південній півкулі утворився величезний материк - Гондвана, що включав сучасну Південну Америку, південну частину Атлантичного океану, Африку, Індійський океан, Австралію, Північну Азію. Починають формуватися Північний Тянь-Шань, Алтай, Австралійські Кордильєри, Сибірські, Західно-Сибірські хребти. В існуючим на території Уралу, Чукотки й Кордильєр морських басейнах діяли тисячі вулканів, що дали потужні відкладення вулканічних порід. Серед порід ордовика переважають морські відкладення - піщаники, вапняки, сланці.

У порівнянні з відкладеннями кембрію серед ордовикських відкладень менше лагунових утворень - гіпсів, солей, вапняків, доломітів. Клімат в ордовикський період стає більше теплим і м'яким, про що свідчить велике поширення вапняків: строматопорих, коралових, криноідних, трилобітових і цефалоподних. Значно зросла площа моря. Екваторіальне первинне море затопило великі площі кембрійських материків. Повністю зникає південна суха зона. Скорочується площа північних пустель. У результаті цих змін змінюється також тваринний і рослинний світ. Гірські материки, що вклинилися між морськими басейнами, перешкоджали розселенню тварин і рослин по земній кулі. От чому фауна й флора європейського ордовика відрізняються від індійської й східно-азіатської.

Наприкінці кембрійського періоду вулканічні виверження заповнюють туфами й лавами морські басейни. Одночасно морське дно значно опускається. Все це обумовило нагромадження потужних товщ осадових порід, зокрема чорного мулу, що складає з вулканічного попелу, піску, уламкових порід. Майже не перетерпіли змін у цей період водорості. Морська фауна характеризувалася таким багатством форм, що ордовикський період представляється нам найважливішою епохою всієї історії Землі. Саме в ордовику сформувалися основні типи морських організмів. У порівнянні з кембрієм значно зростає кількість трилобітів. В ордовику багато великих трилобітів (до 50-70 см) з'являється й у Європі. Це свідчить про те, що вони себе добре почували в нових умовах.

Завдяки міграції фауни із заходу на схід і пристосуванню до нових умов в ордовикських морях з'являється 77 нових видів трилобітів. Зовнішня будова тіла свідчить про те, що трилобіти вели різний спосіб життя. Їхні очі мали від 10 до 1200 фасеток. Зустрічалися й сліпі трилобіти. Число тулубових члеників (сегментів) коливалося в різних видів від 2 до 29. Тіло було покрито шипами для захисту від ворогів або зовсім гладким, добре пристосованим до повзання в мулі. Іноді тіло покривали довгі гострі шипи, що збільшували його поверхню, що дозволяло тварині вільно триматися у воді.

В ордовикських відкладеннях знайдені всі найважливіші групи тварин, що жили в морях у більш пізній час. У пухких зелених піщаниках поблизу Ленінграда зустрічається багато ядер форамініфер. У чорних сланцях знаходять радіолярій. Досить численні в ордовикських відкладеннях губки, у кістяку яких були кремнеземні голки: ціатофікас, висотою до 12 см, і брахіоспондія, висотою до 30 см з 12 кореневими відростками. Морські губки були чотирьох і шестипроменеві. Особливо гарними голками відрізнялися чотирипромінна эутак-сиксадима шестипроменева рецептакулітида. Тіло першої, завбільшки з вишню, мало волокнисту структуру. Кожне з волоконець являло собою шестигранну трубку, що складалася з маленьких чотирипромінних голочок, що спліталися так тісно, що відокремити хоча б одну з них дуже важко. Шестипроменеві губки з'явилися вперше в ранньому ордовику. Кругле, плоске, грушоподібне або блюдцеподібне тіло цієї істоти було покрито щитом з ромбічних пластинок. Під кожною пластинкою перебував порожній загострений стовпчик. Стовпчики з'єднувалися із внутрішніми пластинками. Все це становило внутрішню раковину.

З'явилися перші корали, однак особливого значення в природі вони поки не мали. З молюсків найпоширенішими були наутилоподії й гастроподи. Раковини наутилоподій були прямими. Сам молюск містився в житловій камері, інші камери заповнював газ. Заповнюючи ці камери водою, молюск міг поринати на значні глибини, а витісняючи воду газом, спливати на поверхню. З'явилися граптолити, що мали вид гілочок, спіралей, петельок. Вони жили колоніями, прикріплювалися до водоростей або вільно плавали за допомогою міхура.

В ордовикский період уперше з'являються моховинки й табуляти, що особливо поширилися в силурійський період. Бурхливо розвиваються брахіоподи. Якщо в кембрії їх було 18 родів, то в ордовику існував уже 41 рід цих тварин. Голкошкірих в ордовику представляли багато видів цистоподій, тіло яких покривав вапняний панцир. Круглий ротовий отвір захищала пластинка. Значне поширення форм цистоподій дає підставу вважати їхніми предками морських лілій, морських їжаків і морських зірок, оскільки різні цистоподії мали багато загального в будові із цими більшими групами тварин.

Ордовикський період тривав 60 млн. років. У його відкладеннях залягають поліметалеві й залізні руди, фосфорити, горючі сланці, будівельні матеріали, нафта.

СИЛУРІЙСЬКИЙ ПЕРІОД

Силурійський період названий на честь давнього кельтського племені силурів. Він підрозділяється на два відділи: нижній і верхній силур. У силурі в північній півкулі знову утворився материк Лавренція. Наступивше з півдня на територію Гондвани, море утворило дрібну затоку, що майже розділив Гондвану на дві частини. Інші материки й острови мало змінили свої обриси, придбані в кембрії.

Притаманна особливість силурийского періоду - поступове опускання суші під воду. Море розмивало багато колись гірські масиви, що сформувалися, і залило величезні площі. Повільне занурення сушій опускання дна океану призвели до нагромадження осадових порід - мергелів, піщаників, доломітів, граптолітових сланців, брахіоподових і коралових вапняків. Наприкінці силуру відбуваються гороутворюючі процеси, завдяки яким утворилися Скандинавські, Кембрійські гори, а також гори Південної Шотландії й Східної Гренландії. На місці Сибіру утворився великий материк Ангарида, частково сформувалися Кордильєри. Клімат протягом усього силурийского періоду, імовірно був теплим, вологим і лише наприкінці силуру на півночі він став сухим і спекотним. У силурійському періоді життя проникає на сушу. Перші наземні рослини, залишки які знайдені в силурійських відкладеннях, одержали назву псилофітів, що означае - безлисті, голі рослини. Заввишки вони були не більше напівметра. На зовнішній вигляд рослини нагадували сучасні сфагнові мохи, однак мали більше просту організацію. По своїй будові псилофіти схожі на бурі водорості, від яких вони, очевидно, і відбулися. Росли псилофіти існували у зволожених місцях або в дрібних водоймах. Розгалуження у псилофітів було дихотомічним, тобто кожна гілка розділялася на дві. Їхнє тіло ще чітко не розчленовувалося на кореневу й стеблову частини. Замість кореня у них були відростки-ризоїди, якими вони прикріплювалися до ґрунту. Роль листів виконувала луска. На кінцях гілок псилофітів розташовувалися органи розмноження - спорангії, у яких розвивалися спори.

Серед рослин силурійских водних басейнів переважали водорості: зелені, синьо-зелені, червоні, сифонові, бурі, що майже не відрізнялися по своїй будові від сучасних водоростей. Така подібність наштовхнула деяких дослідників на думку про те, що в окремих частинах сучасних океанів температура, солоність й інші особливості води збереглися такими ж, якими вони були в той віддалений час.

Тваринний світ силурійського періоду представлений головним чином тими ж типами безхребетних, які жили й в ордовику. Досить розповсюдженими були трилобіти (понад 80 видів), молюски (понад 760 видів), брахіоподи (понад 290 видів) і морські лілії, чашечки яких мали характерні для цистоподій - ромбічні пори. У пізньому силурі з'являються численні представники морських зірок і морських їжаків. Серед силурийских двостулкових молюсків великого значення набувають таксодонти, гетеродонти, десмодоіти. Характерною рисою деяких із цих тварин було те, що їхні стулки загиналися в протилежні сторони. У солонуватоводних бухтах жила безліч тонко-раковинных форм. Брюхоногі молюски силуру виділялися досить цікавими особливостями.У переважної більшості раковин була загорнена вправо. Крім того, деякі з них мали кулясту раковину з розрізом посередині, що поступово заростали або претворювались у ряд дірочок. Значно поширилися в морях силурійського періоду головоногі молюски. Представники невеликого роду-вольбортелла з роговою раковиною, що жили в кембрійський й ордовикський періоди, дали численних нащадків (великих і малих) з округлими й гладкими вапняковими раковинами. Це свідчить про їхню велику рухливість. На відміну від брюхоногих молюсків, тіло яких майже повністю заповнювало раковину, головоногі молюски жили в камері, відділеної від інших камер перегородкою. У перегородках між нежилими камерами були круглі отвори, через які проходила тканина у вигляді тяжа, так званий сифон. До настання полової зрілості тіло молюска повністю заповнювало житлову камеру. Відклавши яйця, молюск стискувався, і житлова камера ставала занадто великою для молюска; тоді й виникала перегородка, що зменшувала обсяг житлової камери. Молюск знову ріс, збільшувалася житлова камера, і згодом виникала нова перегородка.

Найвідоміші представники головоногих -- ортоцераси.
Їхнє м'яке тіло нагадувало сучасних восьминогів, але у відмінності від восьминогів ортоцераси мали довгу пряму раковину, що сильно нагадувала прямий ріг. Звідси і їхня назва “ортоцераси”, що в перекладі значить “прямий ріг”. Їхня довжина досягала 1 метра. Плавали ортоцераси раковиною вперед, а в спокійному стані повисали за допомогою повітряних камер і хватальних щупалець, розпускаючи їх як парашути. Ортоцераси - предки всіх головоногих, що мали перегородки. Їхній нащадок - наутилус, що живе й у цей час.

В силурійський період поряд із трилобітами з'являється своєрідна група тварин, тіло яких було покрите щільним панциром із численними шипами й складалося із сегментів (5 головних, 7 грудних й 6 черевних) і овального хвостового плавця або кінцевої голки. Цих тварин називають ракоскорпіонами. Рухливі, добре озброєні, вони були справжніми володарями силурійських морів. В, найбільш характерного представника ракоскорпіонів - эвриптеруса на ногах були голки. У птериготуса перша пара ніг перетворилася в довгі клішні. На кінці тіла в нього були шипи, якими він вбивав своїх жертв. 

У пізньому силурі з'являються перші тварини, що дихали легенями. Близькі родичі сучасних скорпіонів, вони, мали багато загального з ракоскорпіонами, тобто минулою перехідною групою від ракоскорпіонів до сучасних скорпіонів.

Із представників коралів найпоширенішими були табуляти-хробакоподібні тварини з вапняковими трубочками. Вони жили колоніями. Трубочки розділялися на камери перегородками. Іноді, крім перегородок, у них були ще довгі ряди коротких шипів або поздовжніх ребер.

У середньому силурі з'являються перші представники справжніх коралів. Вони жили окремими особинами. Їх чашечка висотою до 20 см мала міцну зовнішню стінку. В одних коралів була чітка чотирипромінна будова, в інших - двустороння симетрична будова, що лежить в основі будови всіх коралів і сучасних коралів, що спостерігаються навіть у зародкових формах. Від чотирьох відрядів ордовикських плаваючих остракод відбулися 23 роди силурійских, величиною 22-80 мм. Серед голкошкірих у силурі з'являються дійсні бластоподіїї, офіури, морські зірки, дійсні морські їжаки. Силурійські риби ще не мали внутрішнього кістяка. Їхнє тіло й ротова порожнина були суцільно покриті маленькими шкірними зубами. Серед риб зустрічалися кістково-щитові, безщитові й разнощитові. У пізньому силурі з'явилися справжні щелепні риби з парними плавцями й складним кістяком.

У середньому силурі від Європи до Сибіру, від Канади до Аргентини поширилися конусоподібні, пряму або згорнуті в спіраль граітоліти. Наприкінці силуру вони майже повністю вимерли. Близькі родичі голкошкірих - граптоліти, великими групами прикріплювалися до дна, скелям, водоростям. В окремих граптолитах були нижні парашути, завдяки яким вони вільно плавали в морській воді. Їхні зовнішні кістяки складалися з хітиноподібної речовини. Тварини жили головним чином поблизу низьких берегів, у лагунах, на невеликих глибинах, де відкладалися глинисті опади, збагачені органічними речовинами.

Коли наприкінці силуру в результаті тектонічних рухів береги піднялися, поблизу їх почалося відкладення грубого уламкового матеріалу. Підсилився прибій. Сформовані умови впливали на граптолитів, тому їхній життєвий ареал значно скоротився. Поблизу берегів стали з'являтися корали, брахіоподи, моховинки, для яких нові умови були надзвичайно сприятливими. Нові роди риб наутилоподій харчувалися граптолитами, що також призвело до значного зменшення їхньої чисельності. Граптолиітами харчувалися, імовірно, і ракоскорпіони. Коли ж на початку девону з'явилася безліч гарних плавців - хребетних й амміноподій, граптолити зовсім зникли.

Основні корисні копалини силурийского періоду: залізні руди, золото, мідь, горючі сланці, фосфорити й барит. Силурийский період тривав 35 млн. років.

ДЕВОНСЬКИЙ ПЕРІОД

Девонські відкладення вперше були описані в англійському графстві Девоншир. Девонський період підрозділяється на три відділи: нижній, середній і верхній. У девоні північні материки утворили єдиний великий материк Атлантію, на схід від якої перебувала Азія. Продовжує існувати Гондвана. Величезні материки були перегороджені гірськими хребтами, які, руйнуючись, заповнювали уламками западини між горами. Клімат став сухим і спекотним. Пересихали озера й лагуни, а входили в склад їхніх вод солі й гіпси випадали в осад, утворюючи соленосні й гіпсоносні товщі. Підсилюється вулканічна діяльність. У середньому девоні море знову наступає на сушу утворюючи численні западини які поступово заливало море. Клімат стає теплим і вологим. У верхньому девоні моря знову омілюються, виникають невеликі гори, які в недалекому минулому майже повністю зруйновані. Найбільш характерні відкладення девонського періоду, континентальні червоні піщаники, сланці, гіпси, сіль, вапняки. Істотно змінилися фізико-географічні умови, що призвели до зміни флори й фауни.

У водах девонських морів й океанів жили численні водорості: сифонові, синьо-зелені, червоні, в затоках - харові. Псилофіти, що з'явилися в силурійський період, у ранньому девоні вже мали більше складну організацію. Їхнє тіло досить чітко розділялося на корінь, стебло й гілки. Від них у середньому девоні відбулися примітивні папороті. У псилофітів уже було дерев'янисте стебло. Гілки цих рослин починають виконувати різні функції, а їхні кінцеві частини поступово перетворюються в розсічені листи, за допомогою яких здійснюється фотосинтез. Виростають й інші нащадки псилофітів: плауноподібні й членостебельні, з більш складною організацією, ніж у псилофітів. Вони поступово витісняють своїх предків, захоплюючи їхнього місця й розселяючись у вологих місцевостях, у дрібних лагунах і болотах. У верхньому девоні псилофіти зникають. З'являються перші насінні папороті, кордаітові й справжні папороті. Спорові псилофіти, примітивні папороті, плаунові, членостебельні виростали у зволожених і болотистих місцях, утворюючи густі зарості. Вони досягали 30 м висоти й одного метра товщини. Рослини розмножувалися спорами, що проростали в паросток лише у вологому середовищі.

У перших насінних рослин на верхівках спеціалізованих листів були насінні зачатки, що лежали відкрито на листах. Тому рослини й одержали назву голонасінні. Вони являли собою вже справжні дерева зі справжніми листками й органами розмноження у вигляді шишок. Голонасінні могли розмножуватися безпосередньо на суші, оскільки для проростання насінини водне середовище не потрібне. Крім того, насіння є багатоклітинним органом зі значною кількістю запасних живильних речовин, які забезпечують зародок на початку його життя всім необхідним, а насінний покрив добре охороняє його від впливу несприятливих умов. Все це дало можливість голонасінним широко поширитися по суші. І хоча спорові рослини продовжували існувати, панівне положення серед рослин, поступово займають голонасінні.

Сухий жаркий клімат на материках, привів до висихання багатьох рік, озер, боліт, лагун, дрібних внутрішньоконтинентальних морів. З водних тварин виживали лише ті, які, крім зябер, що дозволяли їм жити у воді, володіли ще й легенями. При висиханні водойм вони могли дихати атмосферним повітрям. До них ставляться насамперед двоякодихаючі риби, що мали рогові зуби й гострі ребра. В 1870 р. у двох невеликих ріках Австралії були виявлені живі екземпляри двоякодихаючих риб, будова яких сильно нагадувало їхніх викопних предків. Згодом в Африці й Південній Америці також були знайдені живі двоякодихаючі риби. Крім них, у пересихаючих водоймах девонського періоду водилися зап'ястеплавникові риби. За допомогою плавців, що нагадували зап'ястя, зап'ястеплавникові риби здатні були плазувати. Плавальний міхур у них був збагачений кровоносними судинами й відігравав роль легенів. Таким чином, зап'ястеплавникові риби могли дихати повітрям і переповзати з лагуни в лагуну в пошуках їжі й води. Кістяк зап'ястеплавникових майже повністю окостенів. Череп складався з кісток, що є присутнім у черепах вищих хребетних тварин. Отже, зап'ястеплавникові риби були предками всіх наземних хребетних, у тому числі й амфібій, що з'явилися у верхньому девоні. Це були вже справжні наземні тварини. Вони жили на суші, хоча й мали ще багато загального з рибою форму черепа, луску, зяброві кришки.