Климат во времена динозавров
Мезозой, или мезозойская эра, MZ (от др.-греч. «средний» + «жизнь») — геологическая эра, которая продолжалась от 251,902 ± 0,024 млн лет назад до 66,0 млн лет назад (всего около 186 млн лет). Впервые эту эру выделил британский геолог Джон Филлипс в 1841 году.
Мезозой следовал за палеозоем и предшествовал кайнозою. Вместе эти три эры составляют фанерозойский эон.
Мезозойская эра делится на три периода: триасовый, юрский и меловой.
Мезозой — эра тектонической, климатической и эволюционной активности. Происходит формирование основных контуров современных материков и горообразование на периферии Тихого, Атлантического и Индийского океанов; разделение суши способствовало видообразованию и другим важным эволюционным событиям. Климат был тёплым на протяжении всего временного периода, что также сыграло важную роль в эволюции и образовании новых видов животных. К концу эры основная часть видового разнообразия жизни приблизилась к современному её состоянию.
Начиная с триасово-юрского вымирания и вплоть до конца эры доминирующими наземными позвоночными являлись динозавры, из-за чего мезозой часто называют эпохой динозавров или эпохой рептилий.
Изменение климата по циклу Уилсона
Чтобы раскрыть основную тему статьи в полной мере, требуется погрузиться историческую справку и ознакомиться с некоторыми фактами. С течением времени климат на планете меняется по Циклу Вильсона: постепенно общая температура падает, начинается Ледниковый период, затем климат постепенно теплеет, и так по кругу. Прохождение полного цикла может занимать миллионы лет.
Интересный факт: ученые считают, что сейчас человечество живет в период очередного Ледникового периода, поскольку на полюсах планеты имеются снежные шапки, которые отсутствуют в период пикового потепления.
Цикл Вильсона происходит из-за непрерывного движения материков. Считается, что они уже несколько раз сходились в единый континент (Пангея последний суперконтинент), и расходились обратно. Территориальные преобразования меняют климат на планете, и когда Пангея сходится воедино, погода становится максимально теплой, при расхождении температура падает, постепенно наступает Ледниковый период.
Динозавры жили в мезозойскую эру, которая длилась в период 251-66 млн лет назад. За 185 миллионов лет климат преображался, следуя очередному Циклу Вильсона. Чтобы проследить его изменения, целесообразно рассмотреть каждый период мезозоя отдельно.
Интересный факт: с каждым годом Северная Америка “отплывает” от Европы на 8 см. Получается, за 100 млн лет расстояние между материками увеличится на 8 000 км.
Триасовый период (251 – 201 млн лет назад)
До триасового периода земля на планете представляла собой единый континент – Пангею. Триас начинается как раз с того момента, когда он начал раскалываться на материки. В то время их уже населяли первые виды динозавров.
Климат на планете был теплым. В самых холодных участках Земли температура была лишь на несколько градусов ниже нуля. На экваторе температура могла достигать 50 градусов. Большинство территорий представляли собой тропики, где росли десятки видов папоротников. Дожди были редкостью, но сухой климат не препятствовал распространению растительности.
На суше большинство живых существ были рептилиями, наиболее распространенными видами были нотозавры, ихтиозавры, плакодонты и аскептозавры. Однако основная жизнь “кипела” в единственном океане, посреди которого находилась Пангея. Там обитали крупные хищники, продолжали развиваться моллюски, водоросли и другие организмы. Дополнительные трудности наземным обитателям доставляло постепенное высыхание большинства внутренних морей и повышение концентрации соли в оставшихся.
Между пермским и триасовым периодом началось пермское вымирание, в ходе которого исчезло примерно 25% морских животных. Скорее всего оно спровоцировано тем, что из-за движения материков менялась структура океана. Из-за этого наземные существа постепенно завоевывали эволюционное преимущество.
Юрский период (201 – 145 млн лет назад)
К началу юрского периода материки все еще напоминали единое целое, но между ними уже начинали образовываться мелководные моря. Климат оставался таким же, как и в триасовом периоде: теплые тропики.
Однако примерно 183 млн лет назад произошло массовое извержение вулканов, из-за чего в атмосфере сильно возросло количество углекислого газа. Общая температура на планете постепенно выросла на 5 градусов. Из-за изменения состава воздуха в несколько раз увеличилось число осадков, появились проливные дожди, смывающие минеральные вещества в океаны. Из-за этого водоросли и водные бактерии начали сильно наращивать популяцию.
Выпадение осадков привело к тому, что помимо папоротников начали появляться высокие деревья, увеличилось количество видов растительности. Живые существа также серьезно менялись на протяжении юрского периода.
Подводные обитатели обзавелись жабрами, а океанское дно активно заполняли устрицы и моллюски. Что касается суши, то ее окончательно захватили динозавры, делящиеся на хищных и травоядных. Млекопитающие, в свою очередь, разделились на сумчатых, птицезверей и плацентарных.
Интересный факт: в то время жили археоптериксы, представляющие собой гибрид рептилий и птиц. Они имели крылья, но довольно плохо летали, вместо клюва у них имелся ящеровидный рот с острыми зубами, тело покрывали перья. Археоптериксы считаются неудачной попыткой эволюции от рептилий к птицам. Так и не сумев приспособиться, эти существа вымерли спустя 3 млн лет существования.
Повышенная температура держалась в период с 174 по 166 млн лет назад, затем началось постепенное похолодание, даже появились обледеневшие участки земли. Примерно 155 млн лет назад общая температура начала подниматься, но к концу юрского периода вновь вернулись похолодания.
Меловой период (145 – 66 млн лет назад)
В начале мелового периода материки уже находились друг от друга на немалых расстояниях. Африка, Индия, Америка и Австралия расходились в разные стороны, между ними появлялись современные океаны.
Температура на планете продолжала постепенно снижаться. С момента начала мелового периода вплоть до 114 млн лет назад ее средний показатель постепенно упал на 5 градусов. Спустя 20 млн лет случилось извержение вулканов Индийского океана, которое вытянуло большую долю кислорода из океанических вод. Это спровоцировало вымирание большинства водных видов, относящихся к ихтиозаврам.
Земля продолжила охлаждаться, 70 млн лет назад южный и северный полюса уже были покрыты снегом. Зимой температура на некоторых участках планеты могла падать до -10 градусов, а где-то показатель и вовсе доходил до -45. Виды, не сумевшие приспособиться к холоду, постепенно начали исчезать.
Однако если динозавры испытывали трудности из-за холода, растениям это не мешало развиваться. В меловой период по Земле стремительно распространялись различные виды цветов и лепестковых растений. Это, в свою очередь, провоцировало появление большого количества насекомых.
Ближе к концу мелового периода динозавры уже не господствовали на Земле. Из-за снижения температуры и регулярных суровых зим некоторые виды исчезали, им на смену приходили другие животные, более приспособленные к выживанию в холодных условиях. Именно они постепенно заменят динозавров на планете. Одними из таких станут их ближайшие потомки – птицы.
В конце периода, 66 млн лет назад, произошла меловая катастрофа. По какой-то причине произошло резкое вымирание большинства животных и растений. Динозавры перестали существовать. Уцелевшие звери адаптировались и продолжили выживать в текущем климате, который постепенно стал максимально похож на современный.
На протяжении 185 млн лет, пока жили динозавры, климат постепенно менялся от жаркого к холодному. Это связано с расколом единого континента Пангеи на несколько материков. Если изначально температура редко опускалась до минусовой, а климат напоминал теплые тропики, то в последние миллионы лет жизни динозавров на планете ежегодно наступали холодные зимы.
Флора и фауна
Вымирают гигантские папоротники, древесные хвощи, плауны. В триасе достигают расцвета голосеменные растения, особенно хвойные. В юрском периоде вымирают семенные папоротники и появляются первые покрытосеменные растения (тогда представленные только древесными формами), постепенно распространившиеся на все материки. Это обусловлено рядом преимуществ — покрытосеменные имеют сильно развитую проводящую систему, что обеспечивает надёжность перекрёстного опыления, зародыш снабжается запасами пищи (благодаря двойному оплодотворению развивается триплоидный эндосперм), защищён оболочками и так далее.
В животном мире достигают расцвета насекомые и рептилии. Рептилии занимают господствующее положение и представлены большим числом форм. В триасовом периоде появляются летающие ящеры, которые «завоёвывают» воздушную среду. В меловом периоде специализация рептилий продолжается, они достигают громадных размеров. Масса некоторых из динозавров достигала 50 тонн.
Начинается параллельная эволюция цветковых растений и насекомых-опылителей. В конце мелового периода наступает похолодание, сокращается ареал околоводной растительности. Вымирают растительноядные, за ними хищные динозавры. Крупные рептилии сохраняются только в тропическом поясе (крокодилы). Вследствие вымирания динозавров и некоторых других архозавров начинается быстрая адаптивная радиация птиц и млекопитающих, занимающих освободившиеся экологические ниши. В морях вымирают многие формы беспозвоночных и теплокровных морских ящеров, экологические ниши которых аналогичны месту современных зубатых китов.
Птицы, по мнению большинства палеонтологов, произошли от одной из групп динозавров или близких к ним архозавров. Полное разделение артериального и венозного кровотоков, давно произошедшее в эволюционной линии архозавров, обусловило их теплокровность. Они широко распространились по суше и дали начало множеству жизненных форм, среди которых доминировали летающие или парящие. Крокодилы, напротив, утратили прогрессивные черты их предков-крокодиломорфов (также архозавров) при переходе к полуводному образу жизни, требующему пониженного уровня обмена веществ.
Возникновение млекопитающих связано с рядом крупных ароморфозов, возникших у одной из групп синапсид. Ароморфозы млекопитающих, в сравнении с их предками-терапсидами, включают высокоразвитую нервную систему, особенно коры больших полушарий, обеспечившая приспособление к условиям существования путём изменения поведения, перемещение конечностей с боков под тело, возникновение органов, обеспечивающих развитие зародыша в теле матери и последующие выкармливание молоком. Среди признаков, которые с высокой долей вероятность могли иметься уже у терапсид, можно назвать появление шерстяного покрова, полное разделение кругов кровообращения, возникновение альвеолярных лёгких, повысивших интенсивность газообмена и как следствие — общий уровень обмена веществ.
Млекопитающие появились в триасе, но не могли конкурировать с теплокровными завропсидами в лице динозавров и наземных крокодиломорфов, и на протяжении более 150 млн лет занимали подчинённое положение в экологических системах того времени.
Источники
Мезозой, или мезозойская эра, MZ (от др.-греч. «средний» + «жизнь») — геологическая эра, которая продолжалась от 251,902 ± 0,024 млн лет назад до 66,0 млн лет назад (всего около 186 млн лет). Впервые эту эру выделил британский геолог Джон Филлипс в 1841 году.
Мезозой следовал за палеозоем и предшествовал кайнозою. Вместе эти три эры составляют фанерозойский эон.
Мезозойская эра делится на три периода: триасовый, юрский и меловой.
Мезозой — эра тектонической, климатической и эволюционной активности. Происходит формирование основных контуров современных материков и горообразование на периферии Тихого, Атлантического и Индийского океанов; разделение суши способствовало видообразованию и другим важным эволюционным событиям. Климат был тёплым на протяжении всего временного периода, что также сыграло важную роль в эволюции и образовании новых видов животных. К концу эры основная часть видового разнообразия жизни приблизилась к современному её состоянию.
Начиная с триасово-юрского вымирания и вплоть до конца эры доминирующими наземными позвоночными являлись динозавры, из-за чего мезозой часто называют эпохой динозавров или эпохой рептилий.
Изменение климата по циклу Уилсона
Чтобы раскрыть основную тему статьи в полной мере, требуется погрузиться историческую справку и ознакомиться с некоторыми фактами. С течением времени климат на планете меняется по Циклу Вильсона: постепенно общая температура падает, начинается Ледниковый период, затем климат постепенно теплеет, и так по кругу. Прохождение полного цикла может занимать миллионы лет.
Интересный факт: ученые считают, что сейчас человечество живет в период очередного Ледникового периода, поскольку на полюсах планеты имеются снежные шапки, которые отсутствуют в период пикового потепления.
Цикл Вильсона происходит из-за непрерывного движения материков. Считается, что они уже несколько раз сходились в единый континент (Пангея последний суперконтинент), и расходились обратно. Территориальные преобразования меняют климат на планете, и когда Пангея сходится воедино, погода становится максимально теплой, при расхождении температура падает, постепенно наступает Ледниковый период.
Динозавры жили в мезозойскую эру, которая длилась в период 251-66 млн лет назад. За 185 миллионов лет климат преображался, следуя очередному Циклу Вильсона. Чтобы проследить его изменения, целесообразно рассмотреть каждый период мезозоя отдельно.
Интересный факт: с каждым годом Северная Америка “отплывает” от Европы на 8 см. Получается, за 100 млн лет расстояние между материками увеличится на 8 000 км.
Триасовый период (251 – 201 млн лет назад)
До триасового периода земля на планете представляла собой единый континент – Пангею. Триас начинается как раз с того момента, когда он начал раскалываться на материки. В то время их уже населяли первые виды динозавров.
Климат на планете был теплым. В самых холодных участках Земли температура была лишь на несколько градусов ниже нуля. На экваторе температура могла достигать 50 градусов. Большинство территорий представляли собой тропики, где росли десятки видов папоротников. Дожди были редкостью, но сухой климат не препятствовал распространению растительности.
На суше большинство живых существ были рептилиями, наиболее распространенными видами были нотозавры, ихтиозавры, плакодонты и аскептозавры. Однако основная жизнь “кипела” в единственном океане, посреди которого находилась Пангея. Там обитали крупные хищники, продолжали развиваться моллюски, водоросли и другие организмы. Дополнительные трудности наземным обитателям доставляло постепенное высыхание большинства внутренних морей и повышение концентрации соли в оставшихся.
Между пермским и триасовым периодом началось пермское вымирание, в ходе которого исчезло примерно 25% морских животных. Скорее всего оно спровоцировано тем, что из-за движения материков менялась структура океана. Из-за этого наземные существа постепенно завоевывали эволюционное преимущество.
Юрский период (201 – 145 млн лет назад)
К началу юрского периода материки все еще напоминали единое целое, но между ними уже начинали образовываться мелководные моря. Климат оставался таким же, как и в триасовом периоде: теплые тропики.
Однако примерно 183 млн лет назад произошло массовое извержение вулканов, из-за чего в атмосфере сильно возросло количество углекислого газа. Общая температура на планете постепенно выросла на 5 градусов. Из-за изменения состава воздуха в несколько раз увеличилось число осадков, появились проливные дожди, смывающие минеральные вещества в океаны. Из-за этого водоросли и водные бактерии начали сильно наращивать популяцию.
Выпадение осадков привело к тому, что помимо папоротников начали появляться высокие деревья, увеличилось количество видов растительности. Живые существа также серьезно менялись на протяжении юрского периода.
Подводные обитатели обзавелись жабрами, а океанское дно активно заполняли устрицы и моллюски. Что касается суши, то ее окончательно захватили динозавры, делящиеся на хищных и травоядных. Млекопитающие, в свою очередь, разделились на сумчатых, птицезверей и плацентарных.
Интересный факт: в то время жили археоптериксы, представляющие собой гибрид рептилий и птиц. Они имели крылья, но довольно плохо летали, вместо клюва у них имелся ящеровидный рот с острыми зубами, тело покрывали перья. Археоптериксы считаются неудачной попыткой эволюции от рептилий к птицам. Так и не сумев приспособиться, эти существа вымерли спустя 3 млн лет существования.
Повышенная температура держалась в период с 174 по 166 млн лет назад, затем началось постепенное похолодание, даже появились обледеневшие участки земли. Примерно 155 млн лет назад общая температура начала подниматься, но к концу юрского периода вновь вернулись похолодания.
Меловой период (145 – 66 млн лет назад)
В начале мелового периода материки уже находились друг от друга на немалых расстояниях. Африка, Индия, Америка и Австралия расходились в разные стороны, между ними появлялись современные океаны.
Температура на планете продолжала постепенно снижаться. С момента начала мелового периода вплоть до 114 млн лет назад ее средний показатель постепенно упал на 5 градусов. Спустя 20 млн лет случилось извержение вулканов Индийского океана, которое вытянуло большую долю кислорода из океанических вод. Это спровоцировало вымирание большинства водных видов, относящихся к ихтиозаврам.
Земля продолжила охлаждаться, 70 млн лет назад южный и северный полюса уже были покрыты снегом. Зимой температура на некоторых участках планеты могла падать до -10 градусов, а где-то показатель и вовсе доходил до -45. Виды, не сумевшие приспособиться к холоду, постепенно начали исчезать.
Однако если динозавры испытывали трудности из-за холода, растениям это не мешало развиваться. В меловой период по Земле стремительно распространялись различные виды цветов и лепестковых растений. Это, в свою очередь, провоцировало появление большого количества насекомых.
Ближе к концу мелового периода динозавры уже не господствовали на Земле. Из-за снижения температуры и регулярных суровых зим некоторые виды исчезали, им на смену приходили другие животные, более приспособленные к выживанию в холодных условиях. Именно они постепенно заменят динозавров на планете. Одними из таких станут их ближайшие потомки – птицы.
В конце периода, 66 млн лет назад, произошла меловая катастрофа. По какой-то причине произошло резкое вымирание большинства животных и растений. Динозавры перестали существовать. Уцелевшие звери адаптировались и продолжили выживать в текущем климате, который постепенно стал максимально похож на современный.
На протяжении 185 млн лет, пока жили динозавры, климат постепенно менялся от жаркого к холодному. Это связано с расколом единого континента Пангеи на несколько материков. Если изначально температура редко опускалась до минусовой, а климат напоминал теплые тропики, то в последние миллионы лет жизни динозавров на планете ежегодно наступали холодные зимы.
Флора и фауна
Вымирают гигантские папоротники, древесные хвощи, плауны. В триасе достигают расцвета голосеменные растения, особенно хвойные. В юрском периоде вымирают семенные папоротники и появляются первые покрытосеменные растения (тогда представленные только древесными формами), постепенно распространившиеся на все материки. Это обусловлено рядом преимуществ — покрытосеменные имеют сильно развитую проводящую систему, что обеспечивает надёжность перекрёстного опыления, зародыш снабжается запасами пищи (благодаря двойному оплодотворению развивается триплоидный эндосперм), защищён оболочками и так далее.
В животном мире достигают расцвета насекомые и рептилии. Рептилии занимают господствующее положение и представлены большим числом форм. В триасовом периоде появляются летающие ящеры, которые «завоёвывают» воздушную среду. В меловом периоде специализация рептилий продолжается, они достигают громадных размеров. Масса некоторых из динозавров достигала 50 тонн.
Начинается параллельная эволюция цветковых растений и насекомых-опылителей. В конце мелового периода наступает похолодание, сокращается ареал околоводной растительности. Вымирают растительноядные, за ними хищные динозавры. Крупные рептилии сохраняются только в тропическом поясе (крокодилы). Вследствие вымирания динозавров и некоторых других архозавров начинается быстрая адаптивная радиация птиц и млекопитающих, занимающих освободившиеся экологические ниши. В морях вымирают многие формы беспозвоночных и теплокровных морских ящеров, экологические ниши которых аналогичны месту современных зубатых китов.
Птицы, по мнению большинства палеонтологов, произошли от одной из групп динозавров или близких к ним архозавров. Полное разделение артериального и венозного кровотоков, давно произошедшее в эволюционной линии архозавров, обусловило их теплокровность. Они широко распространились по суше и дали начало множеству жизненных форм, среди которых доминировали летающие или парящие. Крокодилы, напротив, утратили прогрессивные черты их предков-крокодиломорфов (также архозавров) при переходе к полуводному образу жизни, требующему пониженного уровня обмена веществ.
Возникновение млекопитающих связано с рядом крупных ароморфозов, возникших у одной из групп синапсид. Ароморфозы млекопитающих, в сравнении с их предками-терапсидами, включают высокоразвитую нервную систему, особенно коры больших полушарий, обеспечившая приспособление к условиям существования путём изменения поведения, перемещение конечностей с боков под тело, возникновение органов, обеспечивающих развитие зародыша в теле матери и последующие выкармливание молоком. Среди признаков, которые с высокой долей вероятность могли иметься уже у терапсид, можно назвать появление шерстяного покрова, полное разделение кругов кровообращения, возникновение альвеолярных лёгких, повысивших интенсивность газообмена и как следствие — общий уровень обмена веществ.
Млекопитающие появились в триасе, но не могли конкурировать с теплокровными завропсидами в лице динозавров и наземных крокодиломорфов, и на протяжении более 150 млн лет занимали подчинённое положение в экологических системах того времени.