Биографията на живота 36. Пермът: Краят на палеозоя

В предишния запис на тази поредица в Биографията на живота се сбогувахме с активния карбонов период. Днес е време да продължим напред и да влезем в нещастния Перм.

милиона години

Той обхваща дълъг период от почти 50 милиона години: от 299 до 251 преди днес.

Този нов период дължи името си на обширните изкопаеми находища, които съответстват на това време, намиращи се в околностите на руския град Перм, близо до Урал. Това е периодът, в който Пангея е консолидирана, обстоятелство, донесло със себе си време на сух климат и изключителна безводност в земите. Ето защо не е изненадващо, че успехът, постигнат през тези години в облъчването на влечуги, животни, добре подготвени за тези обстоятелства.

Този период ще завърши с най-голямото изчезване на известни видове. Оттук и прякорът, който му дадох като „нещастен“.

Накрая всички странстващи континенти се обединиха, за да образуват един единствен, Пангея, който ще заеме позиция север-юг. Той практически преминаваше от полюс на полюс и заемаше около една шеста от обиколката на екватора. Във вътрешността му древното море на Тетида беше затворено. Океанът, който заобикаляше Пангея, беше уникален и изключително огромен, поради което призова Панталаса (от гръцкото „всички морета“). Нивото на водата беше ниско в резултат на южните ледници.

Но географската му ориентация наистина беше континентална бариера, която променяше морските и въздушните течения. Източните брегове бяха окъпани от умерени потоци, докато на западния бряг беше установен по-студен климат. Територията беше толкова обширна и с център толкова далеч от морето, че дъждовете бяха много трудни да достигнат вътрешността си. Липсата на важни релефи не улесни образуването на облаци или дъжд и намали силата на мусоните, които по това време биха се образували много мощни и с голяма енергия, предвид термичните разлики между морето и сушата. Пангея се превърна в горещ, сух и пустинен континент, на който площта, заета от ледници, беше намалена, оставяйки ги ограничени в големи полярни разширения и в западните планински вериги.

Зонална еволюция на вътрешния климат на Пангея през Пермския само за 20 милиона години.

Сухите и сухи условия на континенталния център предизвикаха изсъхването на малкото останали вътрешни морета. Пример за това беше Зехщайнското море, изключително солено вътрешно море, което по протежение на Перм обхващаше добра част от Европа. Неговата прогресивна десикация образува големи седиментни куполи на минерала от изпарения, които запазват обширните газови полета, които в момента се експлоатират в тази област. Друг случай на изпаряване от вътрешните морета се открива в басейна на Парадокс в югоизточната част на Юта и Колорадо, САЩ. Той обхваща площ от около 85 470 км², достигайки до седиментните пластове на места с дебелина над 4600 метра. .

Положение на Зехщайнско море над сегашните европейски територии и общ изглед на добив на поташ в района на басейна на Парадокс (Снимка: Нелсън Минар, справедливо използване)

Царството на растенията

На сушата растенията са се развили следвайки щафетата на климата. С течение на годините влажните и умерени зони намаляват, като се ограничават до крайбрежния кръг на Тетиско море. Блатните гори, толкова мощни в карбона, също западаха и губеха част от разнообразието си. Каламитите и Ликоподията намаляват по размер, оставайки като храсти. Те бяха постепенно заменени на техните територии, вече по-сухи, от онези растения, които са се развили, ставайки устойчиви на сухи условия на околната среда. Сред тях семенните папрати, процъфтявали в южното полукълбо на Пангея, и иглолистните дървета. Резултатът беше, че растенията с голосеменни растения, като самите иглолистни дървета, или новите подкласове, които се появяват сега за първи път: гинкотата, които се предполага, че са получени от папратите със семена, и цикасите.

Лист от гинко и цикаден конус (Wikimedia и wikimedia, GNU FDL 1.2)

Царството на животните

Животът в моретата и океаните обикновено е продължение на този на карбона. Големи рифове и господство на акули.

Междувременно на сушата насекоми те продължиха своята експанзия, използвайки придобитите преди това умения. Те бяха много гъвкави животни, с шест пъргави крака, два чифта прибиращи се крила, развити сетива, като зрението и „обонятелните“ антени, ефективна структура на устата, храносмилателна система, която може да се справи с всичко, и хитинов екзоскелет, който им даваше подкрепа и защита, което беше голямо предимство пред други растителноядни животни.

Вече знаем, че концентрацията на атмосферния кислород се е увеличила значително по време на карбона. Въпреки това, в началото на Перм започва да преживява упадък. Изучавайки вкаменелостите на крилата на насекомите от това време, е възможно да се провери, че много от тях са имали различни размери, нараствали и намалявали в зависимост от атмосферната концентрация на този газ. Това изглежда подкрепя хипотезата, която вече беше обяснена в точка 34, че колкото по-високо е кислородното налягане в атмосферата, толкова по-добър е кислородният капацитет на насекомите и следователно е по-активен и ефективен техният метаболизъм, което в крайна сметка е довело до гигантизъм.

По това време се появяват най-примитивните колеоптери - от гръцките κολεός koleos, „кутия или калъф“ и πτερον pteron, „крило“ -, бръмбарите, които по това време са заемали 90% от нишата на насекомите и която в момента остава като доминиращ ред от този клас, с около 375 000 описани вида. Най-древните се характеризират с наличието на елитра - двойката предни крила, модифицирана чрез втвърдяване - украсена с мрежести шарки и сплескана форма, която предполага, че те са живели под кората на дърветата. Обаче ще отнеме до средата на Триаса, преди около 230 милиона години, за да се видят първите собствени бръмбари, които достигнаха огромно разнообразие в края на Юра, 95 милиона години след края на Перм.

Hymenoptera - от гръцки υμεν химен, „мембрана“ и πτερον pteron, „крило“ - като мравки, пчели, пчели и оси, съставляват един от братските ордени на Coleoptera от класа Insecta. В момента има около 125 000 каталогизирани вида. Според някои филогенетични изследвания тези насекоми също биха се разнообразили през това време, преди около 300 милиона години. Най-примитивни бяха симфитите, чието име идва от латинското symphytum, което означава „обединени“ и се отнася до факта, че няма стеснение, което да отделя гръдния кош от корема, което е известно като „талия на оса“. Оттогава основната анатомия на симфитите остава до голяма степен непроменена. Тези първи хименоптери се хранят с растения, а по-късно разширяват диетата си с дърво. Въпреки че трябва да изчакаме, за да намерим най-стария вкаменен хименоптеран до триаса, преди около 230 милиона години, тези животни ще имат своето голямо развитие през периода Креда.

Ранни пермски земноводни (Wikimedia, wikimedia and wikimedia, GNU FDL 1.2)

Слънцето обаче изгряваше за всички. Това им струваше, но някои растения и животни бяха облагодетелствани в генетичните мутации и картите за естествен подбор. Изправени пред суша ... добри решения: ксерификация и хитинизация, твърди семена и яйца с черупка. Сухите земи, които доминираха в хоризонтите на земноводните, бяха възможности за растения с голосеменни растения и околоплодни тетраподи. И завладяваха по-високи географски ширини, плахо прониквайки в шест хиляди километра от ширината на Пангея: първо иглолистните и семейството, в тяхната сянка и защита, влечугите и насекомите.

В това приключение бръмбарите ще служат за храна на някои подобни на гущери синапсиди, пеликозаврите, които започват интересна специализация, като моделират малка група от семейството на амниотиците, по пътя към бозайниците.

Малко след това останалата част от клуба на амниоти, сауропсидите, се диверсифицира в две нови еволюционни линии, които ще водят, от една страна, до сегашните костенурки, а от друга страна, до динозаврите, с техните внуци птиците и останалите влечуги, гущери, крокодили и змии.

Както виждаме, пермският период видя развитието на пълна панорама от животни и появата на големите тревопасни и месоядни животни.

Преди да започнем с малко повече подробности за развитието на амниотите по време на Перм, ние повтаряме, като помощно средство за паметта, тяхната семейна книга, с която затворихме предишната глава на карбона.

Да видим как продължава сагата.

Малко по-горе сме коментирали, че с напредването на Перми бозайниците от пеликозавър, диверсифицирани към нов ред от тетраподи, терапсиди, че по време на среднопермската фаза те са били тези, които са доминирали в света на влечугите и които са довели, почти на границата с триаса, до най-родовите „бозайници“: цинодонтите.

По пътя си терапсидите приеха много модификации на тялото. Колкото по-малко напреднали, толкова диноцефалос „Ужасна глава“, те все още споделяха характеристики с пеликозаврите, но вече бяха модифицирали илиачната си кост и имаха по-прави крайници, което очевидно би ускорило и дало повече сила на походката им. Костите на главата бяха дебели и понякога дори с рог, което вероятно им даваше предимство, когато ставаше въпрос за съревнование за храна или чифтосване. Всички диноцефали се характеризираха с блокиращи се резци, позволяващи по-рязко прилягане между горните и долните зъби. Диетата беше разнообразна, като можеше да бъде месоядни, тревопасни или всеядни.

Пътят на терапсидите (От Wikimedia, GNU FDL 1.2)

Следващата стъпка от фосилната поредица ни отвежда до горгонопс, "ужасното женско чудовище" на "лицето на Горгона", на ефимерен живот, тъй като те са изчезнали в края на Перм, за което ще кажем, че е можело да бъдат първите животни с топла кръв. До него дицинодонти, „двойните кучешки зъби“, с мощен скелет от къси и здрави кости.

Изобразяване на художника на цинодонта Олигокиф (Wikimedia, GNU FDL 1.2)

Към края на периода, преди 260 милиона години, последният отстъпи на цинодонт, „кучешки зъби“, все още бозайникови влечуги, от които определено са еволюирали в края на триасовия период, преди около 200 милиона години, първите бозайници, след като са събрали еволюционните промени на своите предци.

Вече вървяха по-изправени от влечугите, с крака в по-вентрално положение. По време на неговата еволюция се наблюдава как те губят броя на костите, съставляващи долната челюст, и как черепът се укрепва в онези точки, които са служили като опора за все по-мощен дъвкателен мускул на лицето. Зъбите станаха специализирани по такъв начин, че не само да грабне и разкъса плячката, за да я погълне, но и започна да дъвче, което ще улесни храносмилането и ще подобри ефективността на храненето. В горната му челюст вече могат да се видят дупки, които биха могли да бъдат преминаване на нерви и кръвоносни съдове, действали върху лицевите мускули, изключителна характеристика на съвременните бозайници. Той вече имаше второ небце, това, което отделяше обонятелните канали от устата му, за да може да яде и диша едновременно. Костите, които той губи в долната челюст, се използват за подобряване на слуха, умение, което го принуждава да обработва по-голям брой външни данни и следователно да благоприятства коеволюцията на мозъка си. Вероятно те са били поне частично топлокръвни животни, тъй като започват да се наблюдават покрити с косми, които биха им помогнали да поддържат температурата.

Всички тези първоначални промени имат своето укрепване при бъдещите бозайници. Ще се справим с него в статия, съответстваща на юрския период.

Връщайки се към другия клон на влечугите, сауропсиди, Трябва да се отбележи, че в средата на Перм, вече се наблюдават примитивни анапсиди, докато ние трябва да изчакаме до края на периода, за да се появят диапсидите.

Преди да сложим край на картината на влечугите, струва си да споменем едно от тях, което след излизане на брега се е върнало във водната среда, както по-късно ще направят китовете или тюлените, където е ловувало малки риби и други водни животни. Това беше първото влечуго, което направи това. Това е Мезозавър, вероятно от семейство Анапсид, който имаше стройна конституция и удължена форма, което доведе до добра хидродинамика, която му позволи да плува с висока скорост. В допълнение, краката завършваха с плетени ръце, които имаха гребна функция. Опашката беше тясна и дълга, идеално адаптирана към нейните нужди и може би имаше перка.

Мезозавър (Wikimedia, GNU FDL 1.2)

И защо специално споменавам това влечуго? Защото трябва да благодарим на Мезозавър, заедно с гения на мисълта на германския учен Алфред Вегенер, който през 1911 г. издигна теорията за континенталния дрейф. Вегенер отбелязва, че малки вкаменелости, принадлежащи на сладководно влечуго, се повтарят в пермски скали на места, отдалечени днес като Бразилия и Южна Африка, но никъде другаде по света. Тези данни го накараха да подозира, че може би тези територии са били свързани в далечно минало. Когато успява да събере други доказателства, Вегенер излага теорията си за континенталния дрейф пред научния свят.

„Просветлението“ на Вегенер на древния хоризонт на Гондвана (Wikimedia, публично достояние)

Подозрението беше инициирано, когато се проверяваше дали профилите на сегашните континенти сякаш си пасват, въпреки че са разделени от големи океански маси. Например, Гвинейският залив на западния бряг на Африка е идеално подходящ за корема на Бразилия. В завършването на пъзела той също забелязва, че планински вериги от една и съща възраст и едни и същи видове скали съществуват на различни континенти, които според него са били обединени. И дори същото се случи с находища на въглища или ледникови морени, които се повтаряха от двете страни на морето. И има още. Указанията, оставени от вкаменелостите, сред които бяха тези на някои сухоземни животни като влечуги - тук влиза Мезозавърът - или тези на някои растения, които сами по себе си не биха могли да преминат океани, сочеха към същите тези модели.

Това беше доказателството, че той не се поколеба да предположи, че по време на живота на тези видове е имало един континент, обединение на всички земи. Ако бяха обединени и сега бяха разделени, съществуваше само възможността тя да се държи като съвкупност от каменни салове, плаващи по течението. По-късно, с развитието на палеомагнитните изследвания (за ориентацията на молекулите на феромагнитните минерали, кристализирали според ориентацията на магнитната ос на Земята по време на тяхното втвърдяване) разбирането на механизма на отклонението на континенталната плоча е приковано, тъй като днес научна теория повече от доказана.

Концепция на художник за това каква би могла да бъде една сцена през пермския период (Снимка: Природонаучен музей на Сам Нобъл, Оклахома, честна употреба)

Въпреки големите геоложки движения, светът изглеждаше идиличен, след като е претърпял стреса, причинен от Пангея. Илюстрацията по-горе ни позволява да отпуснем погледа си върху речен пейзаж от късния Перм, където иглолистните гори и папратите със семена дават подслон на пеликозаврите с изложените на слънце платна, които се хранят с рибите, които успяват да уловят. В центъра на изображението някои дицинодони очакват своята възможност. Нова зора със слънцето, рисуващо първите светлини на върховете. Още един ден като всеки друг от тези, които вече са живели.

И изведнъж Армагедон започна. Мистерията ще бъде разкрита в следващия пост.