История земли и жизни на ней.
- Благодарности. ⇢
- Авторское предуведомление. ⇢
- 1. Возраст Земли и Солнечной системы. Абсолютный и относительный возраст. Геохронологическая шкала. ⇢
- РИСУНОК 1. а — составление сводной стратиграфической шкалы на 5 разрезах; б — образование запрокинутого залегания (линия, складка и эрозия «нормальной» половинки).
- РИСУНОК 2. Геохронологическая шкала. (Для того, чтобы запомнить последовательность периодов, составляющих фанерозой — кембрий, ордовик, силур, девон, карбон, пермь, триас, юра, мел, палеоген, неоген, антропоген — студенты испокон веков пользуются мнемонической фразой не вполне педагогичного свойства: «Каждый отдельный студент должен купить поллитра. Ты, Юрик, мал — подожди немного, а то…»).
- РИСУНОК 3. Соответствие стратиграфических и временных подразделений.
- 1-а (дополнительная). Несколько слов о методологии науки. Принцип актуализма, «Бритва Оккама» и презумпции. Проверка теории: верификации и фальсификации. ⇢
- 2. Образование нашей планеты: «холодная» и «горячая» гипотезы. Гравитационная дифференциация недр. Происхождение атмосферы и гидросферы. ⇢
- РИСУНОК 4. Структура недр планеты (со схематическим вулканом).
- 3. Эволюция земной коры. Дрейф континентов и спрединг океанического дна. Мантийная конвекция. ⇢
- РИСУНОК 5. Истоки возникновения теории дрейфа континентов. а — совмещение береговых линий приатлантических материков. б — следы пермокарбонового оледенения на современных континентах.
- РИСУНОК 6. Изостазия. (а) — Соотношение в различиях между величиной надводных и подводных частей двух айсбергов (a: b); (б) — структура континентальной и океанической коры.
- РИСУНОК 7. Траектории движения полюса относительно континентов при их современном расположении: (а) — Северного относительно Европы и Северной Америки, (б) — Южного относительно Африки и Южной Америки. (в) — те же траектории, но при совмещении приатлантических частей континентов в соответствии с реконструкциями Вегенера.
- РИСУНОК 8. (а) — раздвижение литосферных плит с «впаянными» в них континентами в результате конвективных токов в мантии, выходящих на поверхность в рифтовой зоне срединно-океанического хребта. (б) — Пододвигание литосферной плиты под континент с возникновением вулканизма и глубокофокусных землетрясений.
- РИСУНОК 9. (а) — аномалии величины напряженности магнитного поля в районе Срединно-Атлантического хребта; (б) — карта значений карта возраста дна Северной Атлантики.
- РИСУНОК 10. Положение материков: (а) — 180 млн. лет назад, (б) — 135 млн. лет назад, (в) — 65 млн. лет назад, (г) — современное.
- РИСУНОК 11. Возникновение конвективной ячейки в нагреваемой жидкости; стрелками указано направление токов (справа — вид сбоку, слева — вид сверху). (а) — ячейка открытого типа, (б) — ячейка закрытого типа, (в) — двуячеистая конвекция — две ячейки открытого типа.
- РИСУНОК 12. (а) — теннисный мяч, состоящий из двух лоскутов; (б) — схема поверхности планеты, имеющей две конвективные ячейки: «шов» — линия подъема мантийного вещества (срединно-океанические хребты), материки выстраиваются вдоль линии опускания мантийного вещества (оси каждого из лоскутов); (в) — поверхность современной Земли (заштрихован американо-антарктический «лоскут»).
- 4. Происхождение жизни: абиогенез и панспермия. Гиперцикл. Геохимический подход к проблеме. ⇢
- РИСУНОК 13. (пропущен) «Левая» и «правая» молекулы аланина.
- РИСУНОК 14. Реакционные циклы (абстрактный трехчленный цикл, цикл Кребса и цикл Бете-Вайцзекера); каталитический цикл; гиперцикл.
- РИСУНОК 15. (пропущен) «Маргаритковый мир» Лавлока. Изменения температуры поверхности планеты с изменением светимости Солнца (1.0 — нынешнее состояние) при наличии единственной морфы маргариток (А) и при двух, «светлой» и «темной», способных кондиционировать среду обитания (В).
- 4-а (дополнительная). Термодинамические подходы к сущности жизни. Второе начало термодинамики, энтропия и диссипативные структуры. ⇢
- 5. Ранний докембрий: древнейшие следы жизни на Земле. Маты и строматолиты. Прокариотный мир и возникновение эукариотности. ⇢
- РИСУНОК 16. (пропущен) Геологические свидетельства изменений состава земной атмосферы и условий среды на протяжении докембрия и фанерозоя.
- РИСУНОК 17. Маты и строматолиты — современные и ископаемые: (а) — ископаемые строматолиты, общий вид; (б) — они же, в разрезе; (в) — современные строматолитовые постройки в Шарк-Бэй, Австралия; (г) — поперечный разрез мата; (д) — образование строматолита матом (схема).
- РИСУНОК 18. Схематическое изображение симбиогенеза.
- 6. Поздний докембрий: возникновение многоклеточности. Гипотеза кислородного контроля. Эдиакарский эксперимент. ⇢
- РИСУНОК 19. Изменения во времени относительного обилия основных биотических компонентов: (а) — прокариоты-строматолитообразователи, (б) — свободноживущие прокариоты, (в) — эукариотный фитопланктон, (г) — многоклеточные растения, (д) — многоклеточные животные.
- РИСУНОК 20. Ключевые характеристики истории позднего протерозоя. Изменения в ходе кривой захоронения органического углерода соответствуют ледниковым эпохам и интенсивному образованию железорудных формаций.
- РИСУНОК 21. (а) — Различные представители эдиакарской фауны — радиально- и билатеральносимметричные; (б) — строение дикинсонии.
- 6-а (дополнительная). Взаимоотношения хищника и жертвы в экологическом и эволюционном масштабах времени. ⇢
- РИСУНОК 22. (пропущен) Схема распространения в позднем докембрии и раннем кембрии основных размерных и морфологических групп планктона.
- 7. Кембрий: «скелетная революция» и пеллетный транспорт. Эволюция морской экосистемы: кембрий, палеозой и современность. ⇢
- РИСУНОК 23. Кривые таксономического разнообразия Раупа-Сепкоского и Журавлева. (На графике можно выделить 4 фазы: два небольших острых пика — в венде и раннем кембрии, затем крутой подъем на плато, существующее с ордовика по пермь, и затем, после резкого провала в конце перми, начинается плавный постоянный подъем, длящийся доныне. Как будет видно из дальнейшего, фазы эти реально отражают определенное единство соответствующих морских биот, условно называемых Сепкоским «кембрийской», «палеозойской» и «современной»).
- РИСУНОК 24. Археоциаты. (а) — Archaeocyatida, (б) — Capsulocyatida, (в) — Kazachstanicyatida, (г) — Archaeocyatida.
- РИСУНОК 25. Различные кембрийские животные: лобоподы (а-б), члнистоногие неясного систематического положения (в-д), трилобиты (е-ж). (а) — Xenusion; (б) — Aysheaia; (в) — Wiwaxia; (г) — Anomalacaris; (д) — Opabinia; (е) — Olenoides, (ж) — Ogygopsis.
- РИСУНОК 26. Самые страшные хищники раннего палеозоя — ракоскорпион и динихтис.
- РИСУНОК 27. Палеозойские и мезозойские головоногие: (а) — исходная жизненная форма головоногих (архаичная наутилоидея Mandaloceras); (б) — прямое головоногое (наутилоидея Michelinoceras); (в) — свернутое головоногое (аммонит); (г) — внутренераковинное головоногое (белемнит и его раковинвина — «чертов палец»).
- РИСУНОК 28. Челюсти ископаемой акулы Carcharodon megalodon.
- 8. Ранний палеозой: «выход жизни на сушу». Появление почв и почвообразователей. Высшие растения и их средообразующая роль. Тетраподизация кистеперых рыб. ⇢
- РИСУНОК 29. (а) — Реконструкция ландшафта Райни (девон Шотландии) с зарослями псилофитов; (б) — древнейшее наземное позвоночное — ихтиостега (девон Гренландии).
- РИСУНОК 30. Родословное древо первых наземных растений.
- РИСУНОК 31. Преемственность анатомических структур (череп, конечности и позвонки) кистеперых рыб и амфибий: идентичные кости черепа имеют одинаковую заливку; идентичные кости обозначены одинаковыми буквами; отдельно — поперечный шлиф половинки зуба лабиритнтодонта.
- РИСУНОК 32. Архаичный лабиринтодонт Acanthostega: скелет (а) и реконструкция в естественной обстановке (б).
- 9. Поздний палеозой — ранний мезозой: криоэры и термоэры. Палеозойские леса и континентальные водоемы — растения и насекомые. ⇢
- РИСУНОК 33. (пропущен) Расположение главных палеофлористических областей в позднем палеозое при современном положении материков (а) и на мобилистской реконструкции (б). А — Ангарская, Е — Евромерийская, К — Катазиатская и Г — Гондванская области.
- РИСУНОК 34. Циркуляция в атмосфере и гидросфере: схема термической и галинной циркуляции в океанах: (а) — криоэра, (б) — термоэра.
- РИСУНОК 35. Растительный мир каменоугольного периода — заболоченный карбоновый лес (а) и растения, характерные для тропической Еврамерийской (б-г) и внетропической Ангарской (д-е) и Гондванской (ж) областей: (б) — лепидодендрон (плаунообразное), (в) — каламит (хвощеобразное), (г) — древовидный папоротник Eospermatopsis, (д) — лофиодендрон и томиодендрон (плаунообразные), (е) — кордаиты (хвойные), (ж) — глоссоптерис (гинкговое).
- РИСУНОК 36. Палеозойские насекомые и гипотетические предки крылатых насекомых: (а) — стрекоза подотряда Meganeurina, (б) — диктионеврида, (в) — мисхоптерида, (г) — гипотетический предок, родственный современным щетинохвосткам.
- 10. Эволюция наземных позвоночных (1): поздний палеозой — ранний мезозой. Анамнии и амниоты. Две линии амниот — тероморфная и завроморфная. ⇢
- РИСУНОК 37. Расположение жевательной мускулатуры лабиринтодонта Ichthyostega (а) и примитивной капториноморфной рептилии Paleothyrus (б).
- РИСУНОК 38. (а) — Родословное древо рептилий (в основании соответствующих ветвей — схематически изображенные типы черепа); (б) — происхождение четырех типов черепа.
- РИСУНОК 39. Обобщенные схемы филогении тетрапод: традиционная (а) и современная (б).
- РИСУНОК 40. Палеозойские рептилии: тероморфы (а-г) и анапсиды (д). (а) — хищный пеликозавр Dimetrodon, (б) — растительноядный дицинодонт Dicinodontus, (в) — горгонопс Inostrancevia («саблезубый тигр палеозоя»), (г) — его череп, (д) — продвинутый цинодонт Dvinia prima («почти млекопитающее»), (д) — парейазавр.
- РИСУНОК 41. Замещение тероморфов завроморфами-архозаврами в триасовых фаунах. Процесс шел параллельно и среди фитофагов (замещение дицинодонтов и ринхозавров на растительноядных динозавров-завропод), и среди хищников (замещение цинодонтов на текодонтов).
- РИСУНОК 42. Мезозойские морские рептилии: эвриапсиды (а-г) и диапсиды (д-е). (а) — ихтиозавр, (б) — плакодонт, (в) — плезиозавр-эласмозавр, (г) — плезиозавр-плиозавр, (д) — мозозавр, (е) — морской крокодил.
- РИСУНОК 43. а — Положение конечностей в латеральном и парасагитальном положении; б — «рептильный» и «маммальный» шаг.
- 11. Эволюция наземных позвоночных (2): поздний мезозой. Завроморфный мир. Маммализация териодонтов. Динозавры и их вымирание. ⇢
- РИСУНОК 44. Филогения архозавров (древо с картинками).
- РИСУНОК 45. Наземные архозавры — динозавры и текодонты. (а) — диплодок; (б) — его череп (E — глазница, N — ноздри), (в) — тиранозавр, (г) — мелкая теропода Ornitholestes, (д) — гадрозавр, (е) — трицератопс, (ж) — стегозавр, (з) — анкилозавр, (и) — текодонт.
- РИСУНОК 46. Триасовые текодонты — экологические аналоги более поздних архозавров (динозавров и крокодилов): (а) — этозавр Staganolepis (аналог анкилозавров), (б) — псевдозух Ornithosuchus (аналог теропод-карнозавров), (в) — фитозавр Parasuchus (аналог крокодилов).
- РИСУНОК 47. Завоевание воздуха рептилиями: планеры из числа триасовых низших диапсид (а-в), птерозавры (г) и предки птиц (д-е). (а) — Icarosaurus siefkei, (б) — Sharovipteryx mirabilis, (в) — Longisquama insignis, г — птеранадон, д — протоавис, е — археоптерикс.
- РИСУНОК 48. Охотящиеся рамфоринхи.
- РИСУНОК 49. Происхождение млекопитающих: «маммализация териодонтов». (а) — Megazostrodon, древнейшее из известных млекопитающих из верхнего триаса; (б) — схема филогенеза по Татаринову (1976), демонстрирующая очередность приобретения маммальных признаков в различных филогенетических линиях тероморфов: I — звукопроводящий аппарат из трех слуховых косточек, II — вторичное челюстное сочленение между зубной и чешуйчатой костями, III — зачаточная барабанная перепонка в вырезке угловой кости. IV — мягкие, снабженые собственной мускулатурой губы, V — сенсорная зона на верхней губе (протовибриссы), VI — расширенные большие полушария головного мозга, VII — трехбугорчатые заклыковые зубы, VIII — верхние обонятельные раковины; (в) — эволюция челюстных структур и среднего уха (иллюстрирующая предыдущую схему).
- 12. Мезозойские биоценотические кризисы. «Ангиоспермизация мира» (средний мел) и «Великое вымирание» (конец мела). Импактные и биотические гипотезы. ⇢
- РИСУНОК 50. Распределение в меловых отложениях основных типов пыльцы и листьев покрытосеменных.
- РИСУНОК 51. Эволюция насекомых в мезозое: процент вымерших семейств от общего числа семейств насекомых в позднемезозойских и кайнозойских фаунах.
- РИСУНОК 52. Голосеменные-имитаторы цветковых и насекомые-имитаторы бабочек. (а) — гнетовое Dinophyton, (б) — гнетовое Eoantha, (в) — беннетит Baisia, (г) — сетчатокрылое Kalligrammatidae.
- 13. Кайнозой: наступление криоэры. Новые типы сообществ — тропические леса и травяные биомы. Эволюция млекопитающих и появление человека. ⇢
- РИСУНОК 53. Материки и морские течения. Мезозойское (средний мел) (а) и современное (б) расположение материков.
- РИСУНОК 54. Третичные млекопитающие Южной Америки: неполнозубые (а), «южноамериканские копытные» (б-г) и хищные сумчатые (д-е). (а) — глиптодонт, (б) — литоптерна Thoatherium, (в) — литоптерна Toxodon, (г) — нотоунгулят Macrauchenia, (д) — «сумчатый волк» Prothylacynus, (е) — «сумчатый саблезубый тигр» Thylacosmilus; черепа Thylacosmilus (ж) и «северной» саблезубой кошки Smilodon (з) (в одном масштабе).
- РИСУНОК 55. Раннетретичные растительноядные млекопитающие Арктогеи. (а) — кондиляртра (группа, исходная и для «северных», и для «южноамериканских» копытных) Phenacodus; (б) — диноцерат Uiantherium; (в-г) — парнокопытные: «жирафовый вердлюд» Aepicamelus (в) и гигантская (высота в плече 2,1 м) свинья Dinochyus; (д-е) — непарнокопытные: халикотерий Moropus (д) и гигантский безрогий носорог индрикотерий (е).
- РИСУНОК 56. Раннетретичные хищники Арктогеи. (а) — креодонт Patriofelis длиною около 1,5 м; (б) — собакоподобная мезонихида Synoplotherium; (в) — голова гигантской мезонихиды Andrewsarchus (рядом, в том же масштабе, изображена голова бурого медведя); (г) — диатрима.
- РИСУНОК 57. (пропущен) «Великий американский обмен». Диаграмма замещения «южных» копытных на территории Южной Америки: в прямоугольниках — число родов, на шкале слева — ярусы южноамериканской региональной шкалы.
- 14. Четвертичный период (антропоген): Великое оледенение. Ледниковая теория. Перигляциальные сообщества и мамонтовая фауна. ⇢
- РИСУНОК 58. Оледенение Северного полушария в наши дни (а) и в последнюю ледниковую эпоху (б).
- РИСУНОК 59. Проверка теории Миланковича: сопоставление климатической истории Европы (вверху) с инсоляционными кривыми Миланковича, рассчитанными для 55, 60 и 65 (внизу).
- РИСУНОК 60. Вымершие представители мамонтовой фауны: (а) — шерстистый носорог, (б) — гигантская саблезубая кошка смилодон.
- РИСУНОК 61. Климат последнего тысячелетия.
- 14-а (дополнительная). Историческая биогеография. Викариантная модель и концепция «оттесненных реликтов». Фитоспрединг. ⇢
- РИСУНОК 62. Географическая история сумчатых: пути расселения из центра происхождения (по палеонтологическим данным).
- РИСУНОК 63. Пример южнополушарной дизъюнкции: распространение родов пауков-археид по современным материкам (а) и при нанесении его на карту Гондваны (б). Ископаемые рода (из эоценового Балтийского янтаря и из юры Казахстана) помечены крестиком.
- РИСУНОК 64. Схема Брундина, отражающая степень родства между комарами-звонцами, обитающими в Южной Америке (ЮА), Австралии (АВ), Новой Зеландии (НЗ), на юге Африки (АФ) и на блоке Северных континентов, в Лавразии (ЛВ). Порядок ветвлений кладограммы действительно совпадает с порядком, в котором теряли между собою связь фрагменты Пангеи.
- РИСУНОК 65. «Циркумпацифическое домино» — вероятный ход сокращения первоначально единого биполярного циркумпацифического ареала. I — группа присутствует в регионе, II — группа вымерла; а — внетропическая восточная Азия, б — запад Северной Америки, в — восток Северной Америки, г — внетропическая Австралия, д — Новая Зеландия, е — внетропическая Южная Америка. Примеры ареалов: 1 — пауки подотряда Hypochilomorphae, 2 — хвойные рода Tsuga, 3 — насекомые отряда Grylloblattida, 4 — гигантские саламандры Cryptobranchiidae, 5 — саламандры семейства Ambistomatidae, 6 — клопы подотряда Peloridiina, 7 — цветковые семейства Tetrachondraceae, 8 — цветковые семейства Eucryphiaceae, 9 — ручейники семейства Helicophiidae, 10 — хвойные семейства Taxodiaceae, 11 — насекомые-вислокрылки рода Protochauloides, 12 — пауки-птицеяды семейства Mecicobothriidae, 13 — лягушки семейства Leiopelmidae, 14 — цветковые семейства Lardisabalaceae, 15 — скорпионницы семейства Meropeidae.
- РИСУНОК 66. Филогения высших растений и географическая приуроченность основных филогенетических линий. 1 — нотальные (гондванские) внетропические области, 2 — экваториальные области, 3 — бореальные внетропические области, 4 — географическая ситуация неопределенна.
- Рекомендуемая литература. ⇢
- 1. Художественная.
- 2. Научно-популярная.
- 3. Научная и учебная.
- Словарь терминов. ⇢
- Словарь названий живых и ископаемых организмов. ⇢
- Примечания. ⇢
Кирилл Юрьевич Еськов.