Какие полезные ископаемые образовались из древних растений? Основные полезные ископаемые. Древние растения ископаемые

Живые ископаемые. Определение, растения, животные, отдельные представители. Мироздание на Поэтому.Ру

Что за живые ископаемые

Этим термином обозначают существующие сегодня виды растений и животных, которые относятся к крупным семействам и видам, практически полностью вымершим десятки или сотни миллионов лет назад. Живых ископаемых часто называют палеоэндемиками, так как они сохранились, по большей части, исключительно благодаря изолированности их мест обитания.

К числу живых ископаемых также относят и некоторые виды, которое на протяжении длительного времени совершенно не изменились, к примеру, рачки-щитни и некоторые виды двустворчатых моллюсков.

Из всего многообразия животных и растений на нашей планете, живых ископаемых насчитывается не больше трёх десятков видов, некоторые из которых представлены очень небольшим числом особей.

Гингко билоба

Пожалуй, одно из самых известных живых ископаемых растений. Долгое время учёные считали его родственником хвойных деревьев - ели, сосны, кедра. Однако, выяснилось, что гингко - потомок одной из групп древних семенных папоротников и к хвойным не имеют никакого отношения.

Деревья гингко билоба достигают 40 метров в высоту, диаметр ствола - до 4,5 метров. Это листопадное растение и в ту эпоху, когда в умеренных полярных лесах Сибири это дерево было вполне обычным, по осени землю покрывал густой ковёр из листьев гингко.

Сегодня гингко произрастает в Китае, Японии и Корее. Кроме этого, гингко активно культивируется в большинстве ботанических садов и парков субтропической Европы и Северной Америки.

Дерево это не только древнее, но и чрезвычайно полезное: его варёные или жареные семена гинкго с давних времен употребляют в пищу в районах его произрастания, а также используют в китайской медицине, издревле известной своим нетрадиционным подходом к лечению недугов.

Современная медицина также очень внимательно отнеслась к полезным свойствам этого удивительного дерева. В начале 20 века препараты, содержащие экстракт листьев гингко стали довольно широко применяться при лекарственной терапии некоторых сосудистых заболеваний, при атеросклерозе, рассеянном склерозе для улучшения памяти и концентрации внимания.

Впрочем, сегодня существует ряд исследований, посвящённых вопросам возникновения побочных эффектов при применении этих препаратов и потому принимать их можно только после консультации с врачом, во избежание нежелательных последствий.

Если есть желание посмотреть на гингко билоба своими глазами, ехать в Китай совсем не обязательно. В России сохранилось несколько экземпляров:

в Городском саду (ЦПКиО им. М. Горького) Таганрога
рядом со входом в Калининградский зоопарк
в нижнем парке Никитского ботанического сада
в Ботаническом саду Санкт-Петербурга и в центральном парке Нальчика произрастают молодые деревья гингко.

Утконос и ехидна

Эти яйцекладущие млекопитающие животные сохранились исключительно в Австралии, правда некоторые представители семейства ехидновых встречаются на острове Тасмания, островах пролива Басса и в Новой Гвинее.

Утконосов открыли в 18 веке и когда шкурка этого животного впервые попала в руки британских учёных, разгорелись ожесточённые споры, а не подделка ли это. Дошло до того, что шкурку даже обследовали на предмет посторонних вмешательств.

Естественно ничего не нашли и задумались окончательно. Без малого 25 лет учёные не могли определиться, в какой класс отнести утконоса — к млекопитающим, птицам, пресмыкающимся или вообще к отдельному классу.

Сомнения разрешились в 1824 году, когда немецкий биолог Меккель обнаружил, что у утконоса всё-таки имеются молочные железы и самка выкармливает детёнышей молоком. То, что утконос откладывает яйца, было доказано только в 1884 году.

Утконос — одно из немногих ядовитых млекопитающих. Животное это ведёт скрытный ночной полуводный образ жизни, впадая в спячку на 5 -10 дней в зимнее время. В неволе долго не живут. Утконос изображён на австралийской монете достоинством 20 центов.

Что касается ехидны, то это животное похоже на небольшого дикобраза: оно покрыто грубой шерстью и иголками. Ехидна стала известна науке раньше своего земляка - утконоса и случилось это в 1792 году. Джордж Шоу, который, кстати, и доказал, что утконос - это реальное животное, а не чья-то искусная подделка, первоначально посчитал ехидну родственником муравьеда. Позднее эта идея была опровергнута.

Ехидны - наземные животные, что, впрочем, не мешает им при необходимости плавать и даже преодолевать довольно большие водные пространства. Рацион ехидны составляют муравьи, термиты, реже - другие насекомые, мелкие моллюски и черви. В отличии от утконоса, ехидна не является вымирающим видом и распространена практически по всей Австралии. Изображена на пятицентовой монете.

Ещё одно живое ископаемое - крокодилы. Но о них в двух словах не расскажешь, а потому мы обязательно вернёмся к этому вопросу в одной из ближайших публикаций. Следите за обновлениями.

www.poetomu.ru

ископаемые растения - это... Что такое ископаемые растения?

ИСКОПА́ЕМЫЕ РАСТЕ́НИЯ, остатки растений, сохранившиеся в осадочных горных породах. Ископаемые растения образуют осадочные породы (торф (см. ТОРФ), уголь (см. УГЛИ ИСКОПАЕМЫЕ), водорослевые известняки (см. ИЗВЕСТНЯК)и др.) или встречаются как включения в массе минеральных частиц. Включенные остатки растений находят в породах различного происхождения, как морских, так и континентальных. Иногда они образуются в результате погребения целого растения, корней, стволов в прижизненном положении под наносами песка, ила или вулканического пепла. Однако чаще мы имеем дело с разрозненными органами растений — обломками древесины, листьями, семенами, спорами и пыльцой. Этот растительный материал частью состоит из органов, которые отделяются от растения при жизни (листья листопадных пород, семена, пыльцевые зерна и др.), частью же образуются в результате гибели и распада растительных тканей. Те и другие остатки переносятся водой и ветром, попадая в область накопления осадочных пород (чаще всего это озерные глины, опоки (см. ОПОКА (в геологии)), известняки, болотные торфяники, илистые наносы в поймах и дельтах рек, а для морских водорослей — мелководные известняки). Формы сохранности ископаемых растений Форма сохранности ископаемого растения зависит от состава породы и химических условий захоронения. Для крупных органов самая обычная форма сохранности — это отпечатки, которые, однако, не являются механическим оттиском растения на породе, как иногда думают, а представляют собой тонкие минеральные пленки, выпадающие из иловых растворов на поверхности растительного остатка (инкрустация) или во внутренних полостях (субкрустация). При благоприятных условиях сохранившие объем растительные остатки полностью замещаются кремнистыми, карбонатными или железистыми соединениями, образуя окаменелость. Такие остатки представляют особую ценность, так как у них сохраняется структура тканей. Много палеоботанических открытий связано с окаменелостями, заключенными в «угольные почки» — карбонатные стяжения в угольных пластах. Иная форма сохранности возникает из спрессованных растительных остатков, органическое вещество которых не замещено или лишь в незначительной степени замещено минералами. Это так называемые фитолеймы (дословно «растительные пленки», в англоязычной литературе — compressions). Угольный пласт, в сущности, состоит из таких остатков, но по большей части разложившихся и бесструктурных. Мельчайший растительный материал, рассеянный в горных породах, служит материнским веществом для нефти (см. НЕФТЬ)и природного газа. Однако во многих случаях фитолеймы сохраняют клеточную структуру. Такие ископаемые чаще всего образуются в бескислородных условиях на дне застойных водоемов. При этом лучше всего сохраняются образования, содержащие химически устойчивые вещества — кутин (см. КУТИН) или спорополленин. Это кутикулярные пленки, покрывающие эпидермис («кожицу») наземных растений, оболочки спор и пыльцы. Даже у самых древних растений под сканирующим электронным микроскопом прекрасно видны мельчайшие стуктурные детали этих образований. Методы исследования Наука, изучающая ископаемые растения, называется палеоботаникой (см. ПАЛЕОБОТАНИКА). В современных палеоботанических исследованиях широко используется световая и электронная микроскопия, требующая довольно сложных методов обработки ископаемого растительного материала — выделения из породы, изготовления шлифов и срезов, препаратов кутикулы, спор, пыльцы и др. Благодаря этому ископаемые растения по морфологической изученности немногим уступают современным. Полученные в ходе палеоботанических исследований данные используются в систематике растений, для решения эволюционных проблем, для познания растительности и климатических условий прошлого, а также в стратиграфии (науке о последовательности и пространственных взаимоотношениях слоев осадочной оболочки Земли). Так, в результате палеоботанических исследований были открыты предковые формы голосеменных и цветковых растений (прогимноспермы (см. ПРОГИМНОСПЕРМЫ) и проангиоспермы (см. ПРОАНГИОСПЕРМЫ), соответственно), еще не имевшие листьев первичные наземные растения псилофиты (см. ПСИЛОФИТЫ), разделившиеся в результате быстротечных морфологических преобразований на основные эволюционные стволы растительного мира. Эти открытия позволили в первом приближении построить документально обоснованную филогению (см. ФИЛОГЕНЕЗ) растительного мира, работа над которой продолжается. Реконструкция прошлого Смена растительных остатков в ходе геологического времени, запечатленная палеоботанической летописью, дает представление не только об эволюционной последовательности форм, но и о развитии растительности в связи с глобальными изменениями климата и другими факторами среды обитания, которые также удается реконструировать на основе палеоботанических данных. Сейчас уже много известно о растительных сообществах прошлого, об экологии исчезнувших с лица земли лесов, об их значении в эволюции животных и человека. Мы можем точно установить, какие растения посещали насекомые, жившие сотни миллионов лет назад: в их желудках нередко сохраняется пыльца вымерших растений. Подобные находки проливают свет на сопряженную эволюцию (коэволюцию) растений и животных, но в этой области еще много непознанного. На ранних этапах палеоботанических исследований, в середине 18 века, ископаемые растения принимали за остатки ныне живущих видов. Однако такие экзотические находки, как листья пальм в арктических широтах, опрокидывали представление о неизменности лика Земли и населяющих ее существ. Вначале подобные находки объясняли иным распределением видов в прошлом. Действительно, на территории Европы когда-то встречались растения, ближайшие родственники которых сейчас обитают лишь в тропиках. Со временем пришлось признать, что многие ископаемые остатки принадлежат полностью вымершим группам растений, причем чем дальше вглубь времен, тем таких ископаемых больше. Этапы эволюции Эволюция растительного мира распадается на крупные этапы, соответствующие эрам, периодам и эпохам геологической летописи. Древнейшие растения — это остатки микроскопических водорослей, сохранившиеся в горных породах, геологический возраст которых более двух миллиардов лет. Около шестисот миллионов лет назад появились многоклеточные слоевищные растения, давшие начало различным типам высших водорослей, без больших изменений сохранившихся до наших дней. Первые признаки существования наземных растений (главным образом, обрывки кутикулы и споры) мы находим на хронологическом уровне около четырехсот миллионов лет назад. Эти этапы замедленной эволюции сменились в девонском периоде бурным развитием псилофитов, давших начало всем известным сейчас классам высших растений, за исключением цветковых, появившихся много позже, около 130 миллионов лет назад. В девонском периоде (см. ДЕВОНСКАЯ СИСТЕМА (ПЕРИОД))практически одновременно возникли примитивные формы папоротников (см. ПАПОРОТНИКОВИДНЫЕ), плауновидных (см. ПЛАУНОВИДНЫЕ), членистостебельных и, к концу его — голосеменных (см. ГОЛОСЕМЕННЫЕ). В последующем каменноугольном периоде (см. КАМЕННОУГОЛЬНАЯ СИСТЕМА (ПЕРИОД))резко возросло разнообразие как споровых, так и семенных растений. Плауновидные и членистостебельные достигали размеров крупных деревьев. Конец палеозойской (см. ПАЛЕОЗОЙСКАЯ ЭРАТЕМА (ЭРА))и мезозойская эры (см. МЕЗОЗОЙСКАЯ ЭРА)прошли под знаком бурной эволюции голосеменных, среди которых обособились саговниковые (см. САГОВНИКИ), гинкговые, хвойные, гнетовые (см. ГНЕТОВЫЕ) и многие вымершие группы. К концу мезозойской эры уже главенствовали цветковые растения. Эти эволюционные события формировали общий облик растительности, который в целом приближался к современному. Однако в определенные моменты геологической истории происходило кардинальное преобразование растительности всех континентов. Все эти сложные процессы известны лишь в общих чертах. Движущие силы и механизмы эволюционных преобразований еще остаются во многом неясными.

fr.academic.ru

Древние животные. Древние животные и растения

Древние животные Для многих из нас мир древних животных представляется стадами динозавров или, в крайнем случае, мамонтов. На самом деле он гораздо разнообразнее и фантастичнее. Нашу планету населяли миллионы существ, большинство из которых навсегда исчезло с лица Земли, оставив нам на память лишь свои ископаемые останки, окаменелые следы, рисунки древних людей или вообще ничего не оставив. А ведь каждый из них послужил кирпичиком великого царства, зовущегося флора и фауна.

Фантастические звери

Древние животные начали свое существование в образе бесхребетных микроорганизмов задолго до появления человека разумного. Так утверждает официальная наука. Неофициальная, основываясь на сотнях артефактов, находимых в разных уголках Земли, считает, что до появления нашей цивилизации были другие, не менее развитые, чем мы. Конечно, тогда жили не только люди, но и звери. Какими они были, определить почти невозможно. Единственное, что от них осталось – упоминание в древнейших манускриптах и мифах о всевозможных драконах, эльфах, невероятных чудовищах, единорогах. Однако существует единственный в мире музей, где экспонатами являются реальные, как утверждают его работники, останки единорогов, русалок и прочих диковинных существ. Есть среди них фрагменты драконов, русалок, мифических двуглавых змей и других монстров, извлеченных археологами-энтузиастами из недр Земли.

Как все начиналось

Самое древнее животное

Официальная наука палеонтология придерживается теории, что жизнь зародилась в докембрийский период. Это самый впечатляющий отрезок времени, на который приходится 90% продолжительности существования всего живого. Он продлился почти 5 миллиардов лет, от начала образования Земли до Кембрия. Сперва на нашей планете не было ни атмосферы, ни воды, ничего, даже вулканов. Древние животные земли

Мрачная и безжизненная, она безмолвно неслась по своей орбите. Этот период называется Катархей. 4 миллиарда лет назад его сменил Архей, ознаменовавшийся появлением атмосферы, правда, практически без кислорода. Тогда же возникли и первые моря, представлявшие собой кисло-солевые растворы. В этих ужасных условиях и зародилась жизнь. Самое древнее животное Земли - цианобактерии. Они жили колониями, образуя пленки или слоистые маты на субстрате. Память о них - известковые строматолиты.

Продолжение развития жизни

Останки древних животных Архей длился 1,5 миллиарда лет. Цианобактерии наполнили атмосферу кислородом и обеспечили появление сотен новых видов микроорганизмов, благодаря жизнедеятельности которых мы имеем залежи полезных ископаемых. Древние животные и растения Примерно 540 миллионов лет назад начался Кембрий, длившийся 55-56 миллионов лет. Первая его эра – Палеозой. Это греческое слово означает «древняя жизнь» («палео зои»). В Палеозой образовался первый и единый континент Гондвана. Климат был теплым, близким к субтропическому, что идеально подходило для развития жизни. Тогда она существовала в основном в воде. Ее представителями были не только одноклеточные, но и целые системы водорослей, полипов, кораллов, гидр, древних губок и прочего. Эти древние животные постепенно съели всех тех, кто образовывал строматолиты. В этот же период ими началось освоение суши.

Древние растения

Мир древних животных Считается, что на сушу первыми «вышли» растения. Сперва это были водоросли пересыхавших время от времени мелководий. Сине-зеленые водоросли считаются первыми растениями на планете. Им на смену пришли псилофиты. Корней у них еще не было, но уже существовали ткани, проводящие по клеткам воду и питательные вещества. Затем появились хвощи, плауны и папоротники. По размерам эти растения были настоящими гигантами, высотой с 10-этажный дом. В их лесах было сумрачно и очень влажно. Первые голосеменные возникли не из папоротников, а из папоротникообразных, у которых уже были корни, кора, сердцевина и крона. Во время оледенения предки голосеменных вымерли. Покрытосеменные появились в Меловой период. Они значительно потеснили своих предков - голосеменные растения, изменив облик планеты и став господствующим классом.

Первый рассвет и первый закат

Появление на суше растений способствовало возникновению и развитию насекомых. Самое древнее животное суши - паукообразные, ярким представителем которых является панцирный паук. Позже появились крылатые насекомые, а потом и амфибии. К концу Палеозоя на суше господствовали рептилии, имевшие весьма впечатляющие размеры. Среди них трехметровые парейазавры, пеликозавры, выраставшие до 6,5 метра, терапсиды. Последние были самым многочисленным классом, имевшим в своих рядах и мелких представителей, и гигантов. Примерно 252 миллиона лет назад произошла всемирная природная катастрофа, результатом которой стало полное исчезновение 70% всех животных суши, 96% морских обитателей и 83% насекомых. Случилось это в Пермский период. Им завершился Палеозой и начался Мезозой. Он длился целых 185-186 миллионов лет. В Мезозой входят Триасовый, Юрский и Меловой периоды. Древние животные и растения, пережившие катастрофу, продолжили развиваться. Со второй половины Триаса и до конца Мезозоя господствующие позиции заняли динозавры.

Господа динозавры

Самое древнее животное Эти рептилии насчитывали более тысячи видов, устанавливать и изучать которые помогают останки древних животных. Самым первым динозавром считается ставрикозавр, длина тела которого была менее метра, а вес около 30 кг. Позже появился эрроразавр, эораптор, плезиозавр, тиранозавр и другие. Они полностью освоили сушу, мировой океан, поднялись в воздух. Наиболее известный из летающих ящеров – птеродактиль. Их существовало множество видов, от малышей размером с воробышка до гигантов с размахом крыльев 12-13 метров. Питались они рыбой, насекомыми и своими собратьями. В 1964 году при раскопках нашли останки существа, названного дейнонихом. Это был первый теплокровный динозавр. Предположительно он явился пращуром птиц, так как имел оперение.

Динозавры – удивительные древние животные. Многие считают их тупыми и примитивными, однако они умели не только откладывать яйца, но и их высиживать, трепетно заботиться о потомстве, защищая и обучая своих деток. А пеликозавры явились прародителями первых млекопитающих.

Царство млекопитающих

Приблизительно 65 миллионов лет назад, в конце Мезозоя, произошла еще одна ужасная катастрофа, в результате которой все динозавры вымерли. Также исчезло большинство видов моллюсков, водных рептилий, растений. И снова смерть одних породила возникновение и развитие других. Теплокровные млекопитающие прошли длительную эволюцию и постепенно заселили все природные ниши. Случилось это в Кайнозое, сменившем Мезозой. В его Четвертичном периоде, продолжающемся и сейчас, появился человек. Древние животные Земли, пережившие природные катаклизмы, истреблялись первобытными людьми на заре человечества и человеком разумным в недалеком прошлом. Так, к 1500 году перебили всех птиц моа. В конце 17 столетия прекратили существование додо, дронты, туры, странствующие голуби. В 18 веке убили последнюю морскую корову. В 19-м погибла последняя квагги, напоминающая зебру, а в 20-м - тасманийский волк. И это только малая часть внушительного списка.

Необычные находки

Всех этих животных погубила человеческая жадность. Однако в мире есть много прекрасных людей, заботящихся о сохранении существующих на Земле видов и предпринимающих экспедиции с целью открытия новых. Энтузиасты верят, что не все древние животные вымерли. Есть даже наука - криптозоология, занимающаяся необычными реликтовыми видами. Самые известные из них - плезиозавр озера Лох-Несс и пуэрто-риканская чупакабра. Скептики не верят в их существование, однако сравнительно недавно никто не верил и в существование окапи, карликовых бегемотов, кистеперых рыб, карликовых оленей и других животных, открытых в 18-20 веках. Словно в подтверждение, что новые открытия еще впереди, люди находят необыкновенные скелеты или фрагменты тел неизвестных науке существ, которые ждут своего описания и классификации.

fb.ru

Живые ископаемые

: 17 Мар 2006 , Клад тагарского жреца , том 8, №2

Пожалуй, единственная постоянная черта нашего мира — его переменчивость. Меняются русла рек и берега океанов, поднимаются из недр и рассыпаются в прах горы, рождаются и умирают материки…Что же сказать о живой плоти — такой хрупкой и ничтожной в том четвертом измерении, названном временем? Тем не менее именно живая сложно организованная материя, а не бездушный неорганический мир дают нам образцы беспримерного постоянства и стойкости...

Феномен «живых ископаемых» достоин удивления. Известно, что в масштабах геологического времени эволюция живых существ идет довольно быстро. Конечно, скорость или темпы образования новых таксонов в разных группах организмов различаются. Если не принимать во внимание мир микроорганизмов с его специфическими законами видообразования, то по крайней мере среди эукариот определенный вид организмов существует в среднем несколько сотен тысяч или миллионов лет, а затем сменяется новым или вымирает. В некоторых группах животных, особенно среди простейших, моллюсков (например, двустворчатых и брюхоногих, а также у аммонитов), ряда млекопитающих (например, грызунов) скорость видообразования еще выше. Именно благодаря такой смене форм живых существ мы замечаем, как динамично менялся облик органического мира Земли в минувшие геологические эпохи.

Вместе с тем существуют организмы, составляющие исключение из общего правила. Они представляют собой фактически «застывшие» во времени типы животных и растений, представителей ранее широко распространенных таксономических групп. Именно такие формы и называют «живыми ископаемыми» или, реже, «персистирующими типами» (Schindewolf, 1993), или «реликтами» (Давиташвили, 1969; Яблоков, Юсуфов, 1989).

«Живых ископаемых» не так много. Если относить к ним только те организмы, которые повторяют строение своих предков, живших в начале мезозоя или даже в палеозое, то таких наберется всего несколько десятков. Это очень мало, просто ничтожное количество на фоне многих сотен тысяч видов, обитающих на нашей планете, сотые доли процента от общего разнообразия. Тем не менее важность их для науки трудно переоценить. Дело в том, что одна из серьезных трудностей, с которыми сталкиваются палеонтологи, связана с реконструкцией различных биологических особенностей ископаемых организмов, например физиологии или процессов размножения. Разобраться в строении древних животных и растений трудно потому, что в виде окаменелостей сохраняются, как правило, только твердые части: панцири, раковины и кости… А как были устроены мягкие ткани вымерших видов? Вот тут-то на помощь палеонтологам и приходят «живые ископаемые» — живые музейные образцы, заботливо сохраненные природой.

Вечность, застывшая в раковинах

Первый представитель «живых ископаемых» заставляет нас сделать небольшое отступление в античную мифологию. Один из древнегреческих мифов рассказывает нам о скульпторе Пигмалионе, который, разочаровавшись в современницах, изваял идеал женской красоты. Прекрасную мраморную статую, названную Галатеей, оживила богиня любви и красоты Афродита, сжалившаяся над скульптором.

Именно в честь красавицы Галатеи и было названо научно-исследовательское судно, проводившее в 1952 г. траление в Тихом океане у берегов Коста-Рики. При разборе очередного улова, поднятого с глубины 3590 метров, была найдена странная колпачковидная ракушка с макушкой, смещенной к одному из краев раковины. После тщательного изучения этого экземпляра оказалось, что он принадлежит моллюскам. Но не к современным группам, широко представленным в морях и океанах, а к моноплакофорам, считавшимся давно вымершими.

Моноплакофоры отличались от всех других моллюсков мускулами, симметрично располагавшимися относительно друг друга, а также некоторыми другими архаическими особенностями. Выловленная в Тихом океане моноплакофора оказалась очень похожей на свою кембрийскую (!) родственницу, относящуюся к роду пилина (Pilina). Ее современную пра-пра-правнучку назвали, естественно, неопилиной, т. е. «новой пилиной» (Neopilina), а видовое название дали в честь судна, на котором было сделано открытие, — Галатея (N. galatheae ). К настоящему времени описано уже восемь современных видов моноплакофор, распределяемых по четырем родам. Обитают современные моноплакофоры в Тихом, Индийском и Атлантическом океанах, в основном на больших глубинах (от 1000 до 6500 м), ползая по дну с помощью мускулистой ноги.

Неопилина галатея и ее родственницы — одно из подтверждений того, что органический мир прошлого нам известен очень и очень неплохо. Если, изучая современную фауну, мы обнаруживаем группы, которые были давно известны по ископаемым остаткам, значит, наши знания о «былых биосферах» вполне сопоставимы с тем, что мы знаем об окружающем нас мире.

К одним из наиболее популярных представителей «живых ископаемых» относится наутилус, обитающий в морях, омывающих берега Индо-Китая, в восточной части Индийского океана и юго-западной части Тихого океана, на глубинах от 100 до 700 метров. Его красивые перламутровые раковины прилекают ювелиров и коллекционеров раковин.

Предки современного наутилуса, головоногие моллюски из подкласса наутилоидей (Nautiloidea), чувствовали себя очень привольно в морях палеозойской эры. Из всего этого разнообразия остался лишь наутилус или, как его еще называют, «жемчужный кораблик», представленный в современной фауне несколькими видами.

В кембрии появляется еще одна группа морских беспозвоночных, современных представителей которой без колебаний можно отнести к «живым ископаемым». Это беззамковые брахиоподы (или плеченогие) с хитиново-фосфатной раковиной, относящиеся к роду лингула (Lingula), что по латыни означает «язычок».

Просто устроенная двустворчатая раковина лингулы имеет удлиненно-овальную форму и небольшие размеры (около 5 мм в длину). Со стороны макушки раковины высовывается нога, с помощью которой животное заякоривается в грунте. С другой стороны раковины лингула могла высовывать длинные «руки» с ресничками, создающими ток воды внутрь раковины, способствующий фильтрации и отцеживанию мелких пищевых частичек.

Лингулы нередко обитают в таких условиях, которые не по вкусу другим донным обитателям. Например, в условиях сильного опреснения морской воды, химического (как правило, серо-водородного) заражения придонных участков. Поэтому часто случается так, что лингулы образуют однородные сообщества. Такие лингуловые «общежития» можно наблюдать как в современных морях, так и обнаруживать, что называется, на ископаемом материале. Специалистам по палеозойским отложениям прекрасно знакомы лингуловые глины в верхнепермских (казанских) отложениях европейской России. Буквально нашпигованные мелкими раковинами лингул, они образовались, судя по всему, как раз в серо-водородных условиях. Таким образом, лингул можно использовать и как важный палеоэкологический маркер.

Братья ракоскорпионов

Если неспециалист и затруднится при установлении «древности» в общем-то обычных на вид моллюсков, то оригинальнсть облика следующих представителей «живых ископаемых» просто бросается в глаза.

Во-первых, речь идет о мечехвосте или лимулюсе (Limulus polyphemus). Несмотря на малосимпатичное видовое название (Полифемом звали циклопа, пытавшегося погубить Одиссея и его спутников), сам по себе мечехвост — милое и безвредное создание. Тело его состоит из головогруди в виде подковообразно изогнутого полусферического панциря (отсюда английское название мечехвоста horse-shoe crab, т.е. краб-подкова, хотя к крабам мечехвост никакого отношения не имеет), брюшка и длинного хвоста в виде заостренного меча (потому-то он и мечехвост!). Ничего воинственного в этом «мече», правда, нет, он используется исключительно для закапывания в грунт.

Обитают мечехвосты в морях Индо-Китая и Карибском море, у берегов с песчаными отмелями, очень подходящих им для выведения потомства. Мечехвосты достигают значительных размеров, попадаются особи не менее одного метра в длину. Панцири умерших особей иногда образуют настолько большие скопления на берегу, что местные жители перемалывают их на удобрения. В большой чести лимулюсы и у собирателей разных морских диковинок.

Удивительно, но многие миллионы лет назад мечехвосты обитали и на территории России. Например, панцирь мечехвоста был найден в нижнемеловых песчаниках Подмосковья вместе с раковинами аммонитов, известны древние остатки мечехвостов из триасовых отложений Поволжья. Головогрудь крупного мечехвоста обнаружена в позднепермских песчаниках Приуралья, а мелкие мечехвосты встречаются в каменноугольных отложениях Донбасса вместе с остатками наземных растений. Известны мечехвосты и из отложений гораздо более древних. Непосредственными родственниками мечехвостов, их «родными братьями», были ракоскорпионы, наводившие ужас на обитателей силурийских и девонских морских лагун и широких устьев рек.

Взглянув на хронологию появления предков мечехвостов в геологической летописи, можно заметить одну важную закономерность. Древнейшие мечехвосты имели тело с большим количеством сегментов. Например, у кембрийского агласписа колючконосного (Aglaspis spinifera) их было ровно одиннадцать. У эволюционно молодых форм количество сегментов неуклонно уменьшается за счет слияния некоторых из соседних сегментов. В результате пермский мечехвост палеолимулюс авитус (Palaeolimulus avitus) уже похож на современного. Его брюшко представляет собой единый щит, однако на нем еще видны поперечные борозды, отмечающие границы последних шести сегментов, слившихся краями.

Очень схожая эволюционная тенденция наблюдается у многих других ископаемых организмов, обладающих первоначально сегментированным телом, состоящим из одинаковых метамеров. В процессе эволюции число сегментов уменьшается и происходит их последующая специализация. Этот процесс морфологических преобразований, широко распространенный среди животных и растений, принято называть олигомеризацией. Еще один классический пример «живых ископаемых» — гаттерия (Sphenodon punctatus), рептилия из группы клювоголовых, все ближайшие родственники которой исчезли еще в мезозойскую эру, а непосредственные предки появились на Земле еще до динозавров. Сейчас гаттерия сохранилась лишь на небольших заповедных островках у побережья Новой Зеландии.

Под сенью мезозоя

«Живые ископаемые» встречаются и в мире растений. Так, в средней полосе России растут всем хорошо известные плауны и хвощи — споровые растения, в большинстве своем предпочитающие сырые тенистые места. В современной растительности и хвощи, и плауны представлены только невысокими травянистыми формами. Однако их палеозойские предки, очень привольно чувствовавшие себя в палеозойских лесах, достигали гигантских размеров.

Нередко в качестве чуть ли не прямых предков современных хвощей упоминаются каламиты — огромные членистостебельные растения каменноугольного периода. Вместе с тем это утверждение не совсем верно. Каламиты, безусловно, были близки предкам хвощей по своему таксономическому положению, но родословное древо хвощей восходит, судя по многим признакам, от другой группы палеозойских членистостебельных — от семейства черновиевых (Tchernoviaceae). Зоны размножения состояли у них из многочисленных органов спороношения, расположенных на нескольких последовательных стеблевых междоузлиях. В процессе эволюции число генеративных зон черновиевых сократилось (опять олигомеризация!) до одной, которая и стала праобразом стробила — спороносного колоска современных хвощей.

Первенство же среди растительных «живых ископаемых» следует, безусловно, отдать гинкго билоба (Ginkgo biloba). Вообще говоря, именно в адрес этого удивительного дерева и был впервые применен эпитет «живое ископаемое», причем сделал это сам творец эволюционной теории Чарльз Дарвин.

Современное гинкго — довольно большое дерево, достигающее тридцати метров в высоту. У него красивая пирамидальная крона и очень характерные листья с ромбовидной или треугольной пластинкой на длинном черешке, рассеченной на две лопасти (отсюда и видовое название билоба, т. е. двулопастный).

В наше время в естественном окружении гинкго встречается лишь в Китае, где известны несколько природных популяций этого вида, да еще, пожалуй, в Корее и Японии, где оно издавна культивировалось как священное и выращивалось вокруг буддийских храмов. В последние десятилетия гинкго стало приобретать в мире большую популярность: его можно увидеть в Париже и Берлине, в Нью-Йорке и Москве, в ботанических садах и просто растущим на улице.

Древние гинкго, практически ничем не отличающиеся от современного гинкго билоба, были широко распространены в лесах мезозойской эры, особенно в юрском и меловом периодах. Правда, семеносные органы мезозойских гинкговых отличались большим количеством семян, прикреплявшихся к генеративной оси. У современного вида семян только два, из которых к концу генеративного сезона вызревает, как правило, только одно. Помимо мезозойских гинкговых сейчас известны и растения палеозоя, обладавшие листьями и семеносными органами, удивительно сходными с таковыми у гинкго. Одно из таких растений — керпия крупнолопастная (Kerpia macroloba) — было обнаружено в пермских отложениях Приуралья.

В чем же секрет долгожительства «живых ископаемых»? Очевидно, в очень удачном сочетании признаков, необходимых для выживания в постоянно меняющемся мире. К ним, прежде всего, относится эффективная репродуктивная стратегия, позволяющая или производить огромное количество потомства, или же искусно оберегать его от врагов.

Во-вторых, большое значение имеет относительно слабая интегрированность в сообщества других организмов. Практически все «живые ископаемые» могут быть отнесены к ценофобам, т. е. организмам, не образующим устойчивых связей с другими компонентами биоценозов. Поэтому, когда в кризисные эпизоды эволюции экосистемы многие виды, входящие в нее, вымирают, эти «индивидуалисты» по-прежнему сохраняют шанс пережить неблагоприятные времена и устроиться уже в новом биотическом окружении. В-третьих, среди «живых ископаемых» много так называемых эврибионтных организмов, которые могут жить в широком спектре климатических и экологических условий.

«Живые ископаемые» — организмы, сохранившиеся почти без изменений с древнейших времен — могут многое рассказать об особенностях и образе жизни своих далеких предков, известных палеонтологам по ископаемым остаткам. Но значимость для нас этих осколков далекого прошлого далеко превышает их прагматическую ценность. Разве это не чудо — шагать по мокрым тротуарам, на которые, медленно кружась в воздухе, планируют сердечки облетающих листьев гинкго? Их золотистый ковер так же шуршит под нашими ногами, как в невообразимо далеком прошлом под лапами гигантских динозавров и юрких звероподобных рептилий, первых черновиков будущего царя природы...

Литература Давиташвили Л. Ш. Причины вымирания организмов. Москва: Наука, 1969. Яблоков А. В., Юсуфов А. Г. Эволюционное учение (дарвинизм). Москва: Высшая школа, 1989. Holder H. Naturgeschichte des Lebens. Berlin, Heidelberg, New York: Springer-Verlag. 1996. Schindewolf O. H. Basic questions in Paleontology. Geologic time, organic evolution, and biological systematics. Chicago: University of Chicago Press, 1993.

Исследования поддержаны грантами Президента Российской Федерации (№ МД-1703.2005.5), программы Президиума РАН «Происхождение и эволюция биосферы», РФФИ (№ НШ-1615.2003.5)

В публикации использованы фото и рисунки автора. Автор и редакция благодарят Кор Квант (Нидерланды, http://www.xs4all.nl/~kwanten/) за любезно предоставленные фотографии современного гинкго

: 17 Мар 2006 , Клад тагарского жреца , том 8, №2

scfh.ru

О предшественниках существующих деревьев

Когда она возникла? Сколько тысячелетий существует? Смогли ли люди узнать о времени появления первых растительных организмов и об облике древнейших растений и их сообществ, стала ли известна история образования современного растительного мира?

В настоящее время установлено, что жизнь на Земле существует 3 млрд. 500 млн. лет, а история человеческой цивилизации началась всего 9 тыс. лет назад. Смог ли человек узнать, какие происходили события на Земле до его появления? Как это ни удивительно, но люди, оказывается, смогли узнать и о древнейших животных, и о древнейших растениях (хотя и не в полной мере, так как о них можно в настоящее время судить лишь по найденным отпечаткам и остаткам, захороненным в древних пластах Земли). По сохранившимся в слоях Земли скелетам ученые-палеонтологи смогли воссоздать внешний облик первобытного человека и предков современных животных, но трудно представить, что в толще вековых наслоений Земли могли сохраниться следы растительных организмов — отпечатки и остатки листьев, почек, древесины, корней. Однако это так, и уже с давних времен при раскопках пластов земной коры люди находили остатки растений, произрастающих в былые эпохи. Вначале этим находкам не придавали большого значения, так как не было известно об их действительном происхождении. В древние времена даже ученые не могли дать правильного объяснения находимым в горных породах отпечаткам и окаменевшим частям растений. Мысль о возможном сохранении остатков растений прошедших веков ни у кого тогда не возникала. Однако по мере развития науки и техники была разгадана тайна ископаемых находок. Уже Леонардо да Винчи и другие ученые XVI века смогли дать правильное объяснение находимым отпечатками остаткам древних растений. Ученым стала понятна ценность таких находок для воссоздания картины исторического развития растительного мира. Возникает даже специальная наука, изучающая древние растения, — палеоботаника, и начинают проводиться уже осознанные поиски ископаемых растений, разрабатываются способы их консервации и методы исследования и анализа.

В настоящее время человечество располагает довольно обширными сведениями об облике исчезнувших видов растений, о времени их произрастания и даже об образе их жизни и, в целом, о характере растительности древнейших времен. Эти сведения получены в результате самоотверженного кропотливого многолетнего труда палеоботаников разных стран. Большой вклад в накопление знаний о древнем мире растений сделали и советские ученые. И прежде чем перейти к знакомству с воссозданным обликом растений древнейших эпох, познакомимся с работой палеоботаников, давших нам возможность узнать о предшественниках современного растительного мира. Как же ученые-палеоботаники смогли восстановить облик исчезнувших ископаемых древесных видов? Как они смогли детально изучить и воссоединить разрозненные отпечатки и остатки растений, пролежавших в пластах земли 300 и даже 500 млн. лет? И как стало возможным получить сведения об образе жизни ископаемых деревьев?

Чтобы получить ответ на эти вопросы, следует понять, как смогли сохраниться остатки и отпечатки древнейших растений в наслоениях земли. Известно, что большинство и наземных и водных растений при отмирании разрушается без видимого остатка. Однако небольшое количество растений в разные геологические эпохи попадало в такие условия, в которых сохранились или их отпечатки, или даже остатки отдельных органов, хотя и подвергшиеся изменениям в процессе длительного захоронения. Палеоботаники о таких растениях говорят, что они перешли в ископаемое состояние.

Как же происходил процесс консервации древних растений? Одни растения (а чаще их части) попадали в воду, уносились в водоемы и откладывались на их дне, покрываясь осадками песка или ила, которые отвердевали и превращались в горные породы. Другие растения накапливались в водоемах в виде разного типа торфа. В наносах, превращающихся в горные породы, происходило в разной степени разрушение растительного организма. Но некоторые растения при захоронении в определенных условиях смогли относительно хорошо сохраниться. Интересно, что сама природа, создав условия для консервации остатков растений, как бы позаботилась об увековечивании истории развития растительного мира. Нередко ископаемые растения находят в камнеподобных образованиях, в которых они хорошо сохранились, благодаря пропитке растворами солей. Например, в каменноугольных пластах Земли, являющихся кладбищем древних растений палеозойской эры, и добываемых в настоящее время как каменный уголь, горняки часто находят черные булыжники, называемые «угольными почками». Эти спрессованные камни мешают горнякам нормально работать, и они их очень не любят, а для палеоботаников «угольные почки» представляют настоящее сокровище, из которого можно извлечь скопление законсервированных растворами солей остатков растений — их стеблей, листьев, спор, шишек, семян.

Ученые научились делать из «угольных почек» прозрачные срезы — шлифы, которые помогли узнать строение клеток древесины, коры, наружной оболочки листьев — эпидермиса. Это, в свою очередь, позволило понять строение частей растения и отдельных его органов, а затем сделало возможным воссоздать и весь облик древнейших деревьев.

Проникновение во все более древние пласты Земли, получение новых остатков и отпечатков ископаемых растений и совершенствование способов их консервации и техники палеонтологических исследований дало в руки ученых богатейший материал, позволивший иметь все более полное представление о древнейшем растительном мире.

Палеоботаники смогли найти достоверный материал, дающий возможность довольно подробно узнать об истории формирования современного растительного мира. Стало известно и о том, когда растения начали заселять сушу. Ученые считают, что это произошло около полумиллиарда лет назад. Первые растения, поселившиеся на суше, были очень примитивными, но под влиянием более суровых условий существования у них усложнилось строение органов, т. е. постепенно возникали все более высокоорганизованные растения.

Как же выглядели первые поселенцы суши? По остаткам ископаемых наиболее древних сухопутных растений-псилофитов можно судить, что первые выходцы на сушу, отделившиеся от своих предков-водорослей, имели очень простое строение.

За сравнительно небольшой отрезок времени — за несколько десятков миллионов лет — из примитивных псилофитов развились уже крупные, сложно устроенные и очень разнообразные древовидные растения.

В результате проведения многочисленных сравнительных анализов захороненных растений палеоботаники не только восстановили внешний вид ископаемых древесных видов, но и попытались провести их систематизацию, что помогло познать флору разных геологических эпох в разных частях Земли.

Много трудностей вставало на пути ученых при проведении систематизации древних видов растений. Первые шаги нередко бывали неверными, и впоследствии эти ошибки были обнаружены с помощью новых методов изучения растительных остатков. Суть одного из методов исследования древних растений заключалась в том, что изучали строение эпидермиса листьев — их внешней оболочки — под микроскопом. Этот метод позволил более глубоко исследовать сходные по внешнему виду листья. Результаты иногда были самыми неожиданными: растения с однотипными листьями оказались представителями совершенно разных групп, а близкие родственники имели иногда резко различающиеся органы и были ранее отнесены даже к разным семействам.

Например, в начале нашего столетия шведские и английские палеоботаники методом анализа эпидермиса под микроскопом обнаружили, что однообразные, почти полностью сходные листья принадлежали двум совершенно разным группам растений. Одна группа — ископаемые цикадные (или саговниковые) — сохранилась до настоящего времени в тропических лесах. Другая группа древесных растений, названная в честь одного из палеоботаников «беннеттиты» и наиболее характерная для юрской флоры, вымерла вместе с динозаврами в середине мелового периода, когда господствующее положение заняли покрытосеменные, т. е. более совершенные растения, у которых семяпочки скрыты в особом органе — пестике, превращающемся после оплодотворения в плод. Наиболее обманчивой оказалась внешность хвойных. Многие ученые пытались их систематизировать. Особенно много сделал в этом направлении известный шведский исследователь Рудольф Флорин. Он вначале выполнил гигантскую работу по детальному изучению современных хвойных, выявив меняющиеся особенности строения листьев — хвои — одного и того же вида на разных стадиях жизненного цикла и в различных условиях произрастания. Только детально изучив внешний облик и строение современных хвойных, Р. Флорин приступил к изучению древнейших видов, применив сравнительный метод анализа, что позволило уточнить систематику ископаемых хвойных пород. Р. Флорин подверг ревизии старые определения, описал многие новые роды и виды. Кроме того, он сумел показать закономерности распространения древних хвойных и смог охарактеризовать условия их существования.

Немного ознакомившись с работой палеоботаников и поняв достоверность делаемых ими описаний древних растений, попытаемся теперь представить внешний вид предшественников современного древесного мира. Но сначала узнаем о времени появления ископаемых древесных, узнаем, в пластах каких геологических эпох найдены определенные их виды.Итак, обратимся к палеоботанической литературе. Оказывается, самые древние ископаемые остатки водных растений, которые удалось обнаружить, относятся к кембрийскому периоду — первому периоду палеозойской эры, т. е. возраст этих остатков около 500 млн. лет. Однако ученые предполагают, что некоторые водные формы растительной жизни существовали на Земле значительно раньше.

Первые (уже знакомые нам) наземные растения-псилофиты появились позже: споры и их отпечатки найдены в пластах Земли силурийского периода — третьего периода палеозойской эры, начавшейся 422 ( + 15) млн. лет назад и продолжавшейся 30 млн. лет. Причем по найденным остаткам и отпечаткам наземных ископаемых растений силурийского периода можно судить, что растения этого периода были уже высокоорганизованными. Именно поэтому ученые предполагают, что растения вышли на сушу еще раньше — в ордовикский период — второй период палеозойской эры, т. е. 480 (±20) млн. лет назад. Однако вещественные доказательства наличия наземных растений найдены пока лишь в силурийском периоде, и можно с достоверностью говорить о возникновении наземных растений 420—450 млн. лет назад.

Когда же появились первые древесные виды? Палеоботаники предполагают, что древнейшие голосеменные растения появились на границе девонского и каменноугольного периодов. Было ли это так или древние голосеменные появились раньше, судить трудно, так как остатков растений девонского периода очень мало и сохранились они плохо.

Богаты остатками и отпечатками ископаемых древесных растений пласты каменноугольного периода — пятого периода палеозойской эры, начавшейся 350 млн. лет назад и продолжавшейся 65—75 млн. лет. Богатство пластов каменноугольного периода свидетельствует, что древесные уже занимали в этот период большие площади. Какие же виды древесных росли в каменноугольный период и как выглядели в то давнее время леса? Ископаемые остатки растений этого периода в виде мощных каменноугольных пластов, которые извлекаются теперь человеком из недр земли и используются как топливный материал, эти мощные каменноугольные пласты говорят о том, что древесные виды в каменноугольный период процветали, хорошо росли, образуя обширные леса во многих районах Земли. В то же время угольные пласты предыдущего девонского периода редки, и можно предположить, что древесных пород в этот период было мало.

Теплый и влажный климат каменноугольного периода способствовал росту древесных пород на огромной территории, начиная от современных Ирландии до Донбасса, Турции, Северного Кавказа. И на месте теперешних территорий Донбасса, Силезии и Рура, наиболее богатых каменным углем, в каменноугольный период росли тропические джунгли.

Каков же был облик древесных ископаемых видов каменноугольного периода? Познакомимся с некоторыми из них на основе палеонтологических раскопок, свидетельствующих, что в этот период в лесах росли крупные деревья — лепидодендроны, получившие название от греческих слов «лепис» — чешуя и «дендрон» — дерево. По-русски эти деревья можно назвать чешуедревами. Лепидодендроны были предками современных плаунов, и в настоящее время от этой группы растений остались лишь травянистые плауны и несколько экзотических видов в тропиках Лепидодендроны — наиболее крупные представители лесов каменноугольного периода: их высота до первого разветвления прямого ствола равнялась 30 м, а диаметр у комля составлял 2 м. Некоторые современные виды деревьев не уступают им по размерам и даже превосходят их (например, секвойя, секвойядендрон, отдельные эвкалипты и др.). Однако у современных высоких деревьев ствол состоит главным образом из прочной древесины, а на сердцевину и кору падает небольшой процент. А у древних лепидодендронов в стволах было совсем другое соотношение частей: сложно устроенная кора составляла у них основную массу, а древесина была представлена лишь узким внутренним кольцом. Колоннообразный ствол на вершине делился надвое, а каждое из ответвлений снова раздваивалось, и подобное деление наблюдалось до самых верхних веточек. На верхних ветвях располагались длинные и очень узкие листья. Раскопки показали, что листья лепидодендрона иногда имели почти метровую длину с шириной менее 1 см. Шишки также были больших размеров (длиной до полуметра), а размножались лепидодендроны спорами, т. е. у них было бесполое размножение.

Кроме лепидодендронов в лесах каменноугольного периода были распространены каламиты — древовидные хвощеобразные. Они сходны по внешнему виду с травянистым хвощом болотным, но превосходят его по размеру в 20—30 раз и имеют значительно более толстые и более крепкие стволы. Главное же отличие каламитов от хвощей таится в органах размножения. У травянистых хвощей органы размножения — споры — располагаются на вершине стебля, а у древовидных каламитов они формировались среди веток и не имели, как у хвощей, длинных, свитых в пружину нитей, служащих для разбрасывания спор. Ученые считают, что от каламитов произошли современные хвощи.

В каменноугольный период в лесах произрастало и много папоротников. На некоторых местообитаниях они занимали господствующее положение. Многие папоротники были древовидными, имели крупные, колоннообразные стволы. Некоторые древовидные папоротники сохранились в современных тропических лесах.

В конце прошлого века ботаники стали предполагать, что; среди ископаемых остатков можно выделить еще одну группу древних растений.ч Отпечатки этих растений находили и рацьше. Они по внешнему виду напоминали настоящие папоротники, но не имели спорангиев со спорами. В 1903 и 1904 годах в статьях двух английских палеоботаников — Ф. Оливера и Д. Скотта — были опубликованы материалы, которые вызвали сенсацию. Они свидетельствовали о наличии у этих папоротников настоящих семян, и, следовательно, напрашивался вывод о том, что это не споровые, а семенные папоротники. Они так и были названы. В настоящее время считают, что настоящие (споровые) папоротники и семенные папоротники — это две независимые линии эволюции, имевшие в девоне общего предка.

Палеоботаники установили также, что по мере изменения климата погибли сначала древовидные плауновые и хвощи, т. е. лепидодендроны и каламиты, а затем стали вымирать и древовидные папоротники, но часть последних все же дожила до нашего времени в тропических лесах.

В каменноугольных лесах встречались и дальние родственники каламитов — мелкорослые травянистые сфено-филлы, а также своеобразная группа «папоротников», возможных предков и споровых, и семенных папоротников. К ним относится бискалитека, отличающаяся своеобразным ветвлением листьев (точнее, не настоящих листьев, а прихотливо ветвящихся утолщенных голых осей, торчащих в разные стороны).

И еще одна интересная группа растений была характерна для каменноугольного леса. Это кордаиты — высокие стройные деревья с красивыми листьями, между которыми располагались сережки с семенами. Предполагают, что кордаиты — возможные предки современных хвойных. Кордаиты имели крупные, до метровой длины лентовидные листья, сходные с листьями ириса. Вдоль листа располагались многочисленные и почти параллельные жилки, а между ними крепкие продольные волокна механической ткани, придававшие листу, прочную конструкцию. Кордаиты в большом количестве найдены среди ископаемых растений Сибири, где они образовывали в далекие времена кордаитовые леса. Судя по ископаемым остаткам, существовало до 100 видов кордаитов.

Итак, познакомившись с отдельными древнейшими видами древесных растений, представим, как выглядели леса на нашей планете в древний каменноугольный период, т. е. более 250 млн. лет назад.

В европейских тропических лесах выделялись огромные стволы-колонны лепидодендронов с высоко поднятой кроной, высились красивые хвощеподобные каламиты и древовидные папоротники, а в Сибири шумели высокоствольные леса из разнообразных видов кордаитов. Под пологом высокорослых деревьев росло множество других видов древесных, о чем свидетельствуют находки ископаемых растений.

В пластах Земли в настоящее время найдено большое количество видов древесных растений, произраставших в прошедшие эпохи. По некоторым данным, хоть и довольно приблизительным, описано до 5000 родов и 40 000 видов ископаемых наземных растений, существовавших в течение 400—500 млн. лет, т. е. за период постепенного переселения растений на сушу. Например, считают что во флоре всего третичного периода число видов едва ли было меньшим, чем в современной флоре. К сожалению, далеко не все ископаемые виды обнаружены. Однако ученые считают, что древесных видов было значительно меньше, чем травянистых. Например, предполагают, что в миоцене на европейской территории существовало лишь 500—600 видов древесных растений.

Многое о древнейших растениях нам еще предстоит узнать, но и имеющиеся сведения позволяют приоткрыть завесу над историей рождения и развития растительного мира и его постоянного совершенствования.

www.sweli.ru

Какие полезные ископаемые образовались из древних растений? Основные полезные ископаемые

Одним из наиболее ценных источников энергии для мировой промышленности в настоящее время являются твердые горючие полезные ископаемые. Человечество без них уже вряд ли сможет обойтись. Кроме прочего, еще гениальный Дмитрий Иванович Менделеев говорил: «Топить можно и ассигнациями». Ученый подразумевал, что эти ресурсы было бы полезнее использовать для синтеза требуемых человеку веществ.

Современная наука постоянно подтверждает его правоту. Как ни странно, но во многом тем богатствам, которые залегают глубоко под землей, мы обязаны древней флоре. Именно древние папоротники и деревья образовали со временем многие полезные ресурсы. Кстати, а какие полезные ископаемые образовались из древних растений? Что ж, давайте узнаем!

Все эти виды топлива содержат огромное количество углерода. Образовались все они из растительных остатков, на которые в течение миллионов лет действовало повышенное давление и высокая температура. Возраст некоторых видов древнего растительного топлива значительно превышает отметку в 650 миллионов лет. Приблизительно 80% этих ископаемых образовалось в третичный период. Именно этим временам мы обязаны тем, что ресурсы полезных ископаемых до сих пор обеспечивают нас всем необходимым.

Основной особенностью их образования следует считать то обстоятельство, что в те времена на планете было еще мало кислорода, который в настоящее время очень быстро окисляет органику, зато много углерода и соединений на его основе. Осадочные породы быстро консервировали огромные массы веществ в толще земли.

Чтобы вы лучше ориентировались в этом вопросе, нами была подготовлена таблица. Полезные ископаемые далеко не бессистемно располагаются в недрах земли.

Расположение и виды ресурсов

Форма рельефа	Строение коры, ее возраст	Основные виды ископаемых	Примеры
Равнина	Щиты времен археозоя, протерозоя	Много железных, марганцевых руд	Балтийский щит Русской платформы
Равнина	Плиты древних платформ, формирование которых происходило во времена палеозоя	Нефть, газ, уголь и прочие ископаемые растительного происхождения	Западная Сибирь
Горы	Молодые горы альпийского возраста	Много полиметаллических руд	Кавказ
Горы	Старые, разрушенные горы времен мезозоя	Содержат практически все виды ценных ископаемых, в том числе и полиметаллические руды	Казахский мелкосопочник

Впрочем, в среде некоторых ученых популярна теория абиогенного происхождения многих горючих ископаемых, которая объясняет их возникновение сочетанием разнообразных факторов, которые привели к появлению сложных углеродных соединений из простых неорганических веществ.

полезные ископаемые россии Эта точка зрения также имеет свое право на жизнь, но большинство ученых все же уверены, что подавляющее число месторождений имеет именно биологическую природу возникновения. Ну так какие полезные ископаемые образовались из древних растений? Об этом мы сейчас и расскажем.

Важность для промышленности и человека

Как мы уже и говорили, многие из этих веществ – настоящий кладезь для современной химической промышленности. Тот же уголь содержит в себе множество соединений, которые в иных случаях можно получить только в результате сложного и дорогого синтеза. К примеру, гуминовые кислоты, которые в природе встречаются не так уж и часто и довольно сложны для искусственного синтеза, человек массово получает из дешевого и распространенного бурого угля.

В принципе, обо всем этом вам расскажет экономическая география. Полезные ископаемые играют важнейшую роль в формировании нормальной производственной экономики любой страны.

Следует помнить, что полноценное использование многих ресурсов растительного происхождения возможно только в том случае, если человек хорошо знает нюансы их образования. Сначала мы рассмотрим уже не раз упомянутые нами угли, так как процесс их образования весьма интересен. Угли, как и другие основные полезные ископаемые растительного происхождения, были образованы различными растениями в процессе их отмирания.

Характеристика образования гумусовых углей

Очень давно, когда на Земле все еще бродили гигантские динозавры, на огромных пространствах произрастали красивые пышные леса. Для их роста и развития условия были идеальны: в почве много органики, а в атмосфере преобладает углекислый газ. Впрочем, эти же условия способствовали тому, что растения весьма бурно отмирали. Их части падали на землю, где быстро разлагались, так как ничем не были защищены от окислительного действия воздуха.

карта полезных ископаемых Совокупность всех этих факторов приводила к очень быстрому разложению целлюлозы. Гигантские массы растительности превращались в настоящий «коктейль» гуминовых веществ, разбавленный незначительными количествами примесей смол, восков и парафинов. Впрочем, вся эта масса довольно быстро разлагалась микроорганизмами, а потому особенно быстрого накопления органического вещества в ту пору не происходило. Основные запасы полезных ископаемых появились несколько позднее.

Так как образовывался непосредственно уголь?

Описанным выше способом происходило образование сухого торфа, которого и в нынешнее время на поверхности нашей планеты достаточно. Как правило, никаких дальнейших метаморфоз с ним не происходило, так как чаще всего его покрывал слой песка и земли, надежно консервируя органику от воздействия кислорода и микроорганизмов. Такая масса была крайне пластичной, а потому какого-то расслоения или перемешивания в дальнейшем не происходило.

Так как неразложившейся органики в толще торфа было очень мало, дальнейших процессов гниения не было. Таким образом, температура в толще пластов всегда оставалась на одном уровне.

Давление и время…

Впрочем, со временем слои постепенно уплотнялись по причине слеживания. Постепенно гуминовые кислоты превращались в гумиты, смолы подвергались процессу декарбоксилирования, и только лишь воски оставались неизменными на протяжении тысячелетий. Вот так происходило образование бурых гумусовых углей. Особенно их много в Красноярском крае. Это наиболее распространенные полезные ископаемые края (и важный источник доходов, конечно же).

Под воздействием целого спектра факторов внешней среды происходил постепенный их метаморфоз, в результате которого получались каменные гумусовые угли. Основная роль в этом процессе принадлежит высокому давлению и не менее высокой температуре. В этих условиях гуминовые кислоты начинали интенсивно разлагаться, смолы и воски подвергались естественной полимеризации.

месторождения полезных ископаемых Все это приводило к синтезу неплавких, совершенно нерастворимых соединений. Именно благодаря им этот сорт угля и сохранился до наших дней. Он залегает на сравнительно небольших глубинах, а потому при условии несколько иных физических и химических свойств он бы неизбежно подвергся вымыванию. А какие полезные ископаемые образовались из древних растений, помимо описанного выше гумусового угля?

О процессе образования смешанного типа углей

Следует отметить, что в природе процесс образования чистых гумусовых соединений протекал чрезвычайно редко. Куда чаще происходил смешанный процесс. Ученые предполагают, что шел он сразу по нескольким направлениям. Как правило, происходило все это на дне древних водоемов, на месте которых сейчас располагаются месторождения полезных ископаемых.

Гумусовые вещества постепенно приносились туда с дождевыми водами и медленно, в течение столетий, оседали на дне. Планктон, который активно развивался при таком обилии органических веществ, постепенно перемешивался со всей этой массой. Но все могло быть совершенно иначе.

После того как на сушу обрушивались мощные ураганы и ливневые дожди, в водоемы попадало огромное количество гумусовых веществ и разнообразных минеральных соединений. Сначала на дне оседали именно тяжелые минералы, а уж гумусовые кислоты действовали на них как мощные окислители. Постепенно вся эта масса подвергалась полимеризации. Так как кислорода на дне водоемов было очень мало, вещества со временем оказались под воздействием процесса дегидратации. Вот так и образовывался уголь смешанного состава.

Данные полезные ископаемые России чрезвычайно распространены в Восточной части нашей страны.

О химическом составе углей

ресурсы полезных ископаемых В общем-то, их состав не отличается особым разнообразием: углерод, водород, кислород, азот и сера. Отличие только в массовой доле всех этих веществ, так как именно по их процентному соотношению можно с уверенностью определить не только вид ископаемого растительного топлива, но даже регион его возникновения и добычи. Чтобы вы имели хотя бы приблизительное представление об этом вопросе, разберем состав среднестатистического бурого гумусового угля.

Классификация веществ, входящих в состав углей

Наиболее типичные вещества, которые входят в состав любого его сорта, называются углеобразователями. Вот их полный перечень:

Как ни странно, белки. При гидролизе угля ученые обратили внимание, что в получаемой смеси имеется некоторое количество аминокислот. Нахождение этих веществ в толще пластов ископаемого топлива объясняется довольно просто: это законсервированные в давние времена простейшие, а также останки более высокоразвитых организмов. Во всяком случае многие месторождения полезных ископаемых зачастую могут похвастаться коллекцией, достойной палеонтологического музея.
Конечно же, целлюлоза. Этот сложный углевод, являющийся основным строительным материалом любой растительной формы жизни, составляет немалую весовую часть как углей, так и горючих сланцев (о них мы поговорим ниже).
Воски, о которых мы неоднократно упоминали. Представляют собой сложные эфиры некоторых карбоновых кислот и алифатических спиртов.
Смолы. Это весьма сложная смесь из все тех же карбоновых кислот, а также омыляющихся и неомыляющихся веществ. В некоторых специфичных условиях легко поддаются декарбоксилированию и быстрой полимеризации. Являются своего рода «связующим звеном» для угля, так как скрепляют его компоненты на процессе первичного сжатия.

Именно практически идентичный состав всех ископаемых сортов топлива говорит об их растительном и частично животном происхождении. Поборникам абиотического появления той же нефти не удается найти достаточно убедительных доводов, при помощи которых можно было бы опровергнуть эти фактические данные. Во всяком случае любая карта полезных ископаемых (органических) покажет, что их залежи преимущественно находятся на местах древних морей, богатых органикой.

Основные сведения о добыче угля

таблица полезные ископаемые Характеристики и способы этого процесса в полной мере зависят от глубины залегания пластов. Если таковая не превышает ста метров, то возможен открытый, карьерный способ разработки. Очень часто бывает так, что с увеличением глубины разреза экономически более целесообразным становится шахтовый метод.

На территории нашей страны уровень самой глубокой шахты равен приблизительно 1200 метрам. Любая карта полезных ископаемых России покажет, что больше всего их в Сибири. Край этот заслуженно считается настоящей кладовой, житницей природы. география полезные ископаемые

Прочие важные вещества

Необходимо отметить, что в пластах каменного угля нередко встречаются скопления веществ, обладающих громадной промышленной ценностью. К ним относятся некоторые ценные геологические породы (мрамор, к примеру), огромное количество метана, а также редкие, рассеянные химические элементы. К примеру, некоторые сорта бурого угля содержат много германия, без которого немыслима современная радиоэлектронная промышленность, так как именно на его основе создаются многие виды полупроводников.

Давно прошли те времена, когда этот вид полезных ископаемых использовался исключительно в качестве топлива. Как мы уже отмечали, из него добываются некоторые редкие химические элементы, уголь служит сырьем для производства многих типов пластмасс. Еще со времен Второй мировой войны известно, что из него можно делать искусственный бензин.

Именно эти полезные ископаемые России во многом обеспечили интенсивный рост промышленности после революции. Они же позволяют поддерживать экономику на стабильно высоком уровне.

Горючий сланец

Это твердое горючее ископаемое растительного происхождения из группы твёрдых каустобиолитов. Основной чертой сланцев, которая обеспечила им столь высокую популярность в последние годы, является смола, входящая в их состав. Ее получают при перегонке. Ценность ее в том, что по своим физико-химическим свойствам она очень близка к нефти, но при этом стоимость ее добычи куда ниже нефтяного промысла.

Дифференциальный состав

Главным отличием сланца от все того же угля является то, что в его составе содержится больше минеральных веществ. Органическая его часть - кероген. Только в сланцах наивысшего качества его доля доходит до 70%, тогда как во всех прочих случаях содержание органики не превышает 30%. Кероген представляет собой ископаемые остатки древнейших одноклеточных водорослей.

запасы полезных ископаемых Та их часть, которая за века не потеряла следов клеточного строения, - это талломоальгинит. Соответственно, полностью деградировавшие одноклеточные водоросли получили название коллоальгинит. Помимо этого, в сланцах довольно часто можно отыскать даже части высших растений, которые были на нашей планете в незапамятные времена.

Вот какие полезные ископаемые образовались из древних растений. Надеемся, что из этой статьи вы получили все интересовавшие вас сведения.

загрузка...

buk-journal.ru