المجموعة الأكثر تنظيماً من الحيوانات في العصر الديفوني. العصر الديفوني في العصر الباليوزوي: الخصائص والأحداث الرئيسية والحيوانات والنباتات. بلا فك و مدرعة

من وجهة نظر الإنسان ، كانت الفترة الديفونية لحظة حاسمة لتطور حياة الفقاريات: هذا هو الوقت الذي خرجت فيه أولى الفقاريات من البحار وبدأت في استعمار الأرض. احتلت الديفونية الوسط (منذ 542-252 مليون سنة). كان يسبقه ، وبعد ذلك تم استبداله بفترات.

المناخ والجغرافيا

كان المناخ العالمي خلال العصر الديفوني معتدلاً بشكل غير متوقع ، مع معدل الحرارةمن 25 إلى 30 درجة مئوية. الشمالية و الأقطاب الجنوبيةكانت أبرد قليلاً من المناطق القريبة من خط الاستواء ولم يكن بها أغطية جليدية ؛ تم العثور على الأنهار الجليدية الوحيدة في السلاسل الجبلية العالية. اتحدت القارات الصغيرة لورينتيا وبلطيقيا معًا لتشكل لوروسيا ، في حين أن جندوانا العملاقة (التي انقسمت إلى إفريقيا وأمريكا الجنوبية والقارة القطبية الجنوبية وأستراليا بعد ملايين السنين) استمرت في الانجراف ببطء جنوبًا.

الحيوانات البرية:

الفقاريات

إيتشثيوستيجا

حدث خلال العصر الديفوني حدث تطوري نموذجي: تكيف الأسماك ذات الفصوص الزعانف مع الحياة على الأرض. أفضل اثنين من المرشحين لأقدم رباعيات الأرجل هما Acanthostega ( أكانثوستيجا) و Ichthyostega ( إيتشثيوستيجا) ، والتي تم تطويرها من قبل ، بحرية حصرية ، مثل Tiktaalik و Panderichthys.

والمثير للدهشة أن العديد من رباعيات الأرجل المبكرة هذه كانت تحتوي على سبعة أو ثمانية أصابع على كل طرف من أطرافها. هذا يعني أنها كانت "عناصر ميتة" في التطور ، حيث أن معظم الفقاريات الأرضية التي تعيش على كوكبنا اليوم ليس لديها أكثر من 5 أصابع على أطرافها.

اللافقاريات

على الرغم من أن رباعيات الأطراف كانت أعظم إنجاز في العصر الديفوني ، إلا أنها لم تكن الوحيدة على الأرض.

تشتهر ديفون بالعديد من الديدان الصغيرة والحشرات التي لا تطير وغيرها التي استفادت من النباتات البرية المعقدة التي بدأت تتطور في هذا الوقت لتنتشر تدريجيًا في الداخل (على الرغم من أنها لا تزال بعيدة جدًا عن المسطحات المائية).

الحياة البحرية

بلاكوديرم

شهدت الفترة الديفونية ظهور أنواع من الجلد placoderms ، وهي أسماك ما قبل التاريخ تتميز بصفائح قوية (تزن بعض الألواح الجلدية ، مثل Dunkleosteus الضخم ، ثلاثة أو أربعة أطنان). وشهدت هذه المرة أيضًا ظهور أسماك شعاعية الزعانف جديدة نسبيًا ، وهي أكثر عائلات الأسماك اكتظاظًا بالسكان على وجه الأرض اليوم. أصبحت أسماك القرش الصغيرة نسبيًا ، مثل Stetecanthus الغريبة ، شائعة بشكل متزايد في البحار الديفونية. استمرت اللافقاريات ، مثل الشعاب المرجانية ، في الازدهار ، ولكن تراجعت ثلاثية الفصوص بشكل كبير ، وتنافس فقط الأبتريدات العملاقة (عقارب البحر اللافقارية) بنجاح مع أسماك القرش الفقارية على الفريسة.

عالم الخضار

خلال الفترة الديفونية ، أصبحت المناطق المعتدلة في القارات المتطورة للأرض خضراء حقًا.

شهدت ديفون أول غابة مهمة ، وكان انتشارها بسبب المنافسة التطورية فيما بينها ، للحصول على أكبر قدر ممكن من ضوء الشمس (في غابات كثيفةتتمتع الأشجار الطويلة بميزة كبيرة على الشجيرات الصغيرة). كانت أشجار العصر الديفوني المتأخر أول من طور لحاءًا بدائيًا (لدعم وزنها وحماية جذوعها) بالإضافة إلى أعضاء تبادل المياه الداخلية القوية للمساعدة في مواجهة قوة الجاذبية.

الانقراض الديفوني

تم وضع علامة نهاية العصر الديفوني. لم تتأثر جميع مجموعات الحيوانات بشكل متساوٍ بهذا الانقراض: كانت الكائنات الحية الدقيقة وثلاثية الفصوص معرضة بشكل خاص ، لكن الكائنات الحية في أعماق البحار بقيت سليمة نسبيًا.

الدليل غير مؤكد ، لكن العديد من علماء الحفريات يعتقدون أن حدث الانقراض الديفوني كان ناتجًا عن تأثيرات نيزكية متعددة يمكن أن تسمم أسطح البحيرات والمحيطات والأنهار.

كانت الفترة الديفونية وقت حدوث أعظم الكوارث على كوكبنا. اصطدمت أوروبا وأمريكا الشمالية وجرينلاند مع بعضها البعض ، مما شكل شبه القارة الشمالية الضخمة لوراسيا. في الوقت نفسه ، تم دفع كتل ضخمة من الصخور الرسوبية من قاع المحيط ، مما شكل أنظمة جبلية ضخمة في شرق أمريكا الشمالية وأوروبا الغربية. انخفضت مستويات البحر في نهاية الفترة. وقد ازداد المناخ دفئًا وأصبح أكثر قسوة بمرور الوقت ، مع تناوب فترات هطول الأمطار الغزيرة والجفاف الشديد. أصبحت مناطق شاسعة من القارات بلا ماء.

عالم عضوي

في بداية العصر الديفوني ، ظهرت مجموعة كبيرة ومتنوعة من الأسماك على الأرض. وكان من بينها الأسماك في كل من قشرة العظام والمقاييس: مع الفكين وبدون الفكين ؛ ولها هيكل عظمي غضروفي وحافة عظمي. تتكون زعانف بعض الأسماك من أشعة صلبة ، في حين أن البعض الآخر كان سمينًا وعضليًا.

لم يكن للأسماك الديفونية الفكية (العقيق) فك وأسنان حقيقية. لم تكن الهياكل العظمية لها عظمية ، لكنها غضروفية ، لكن معظمها كان يغطي قشرة عظمية. هذه المخلوقات تسمى الأسماك المدرعة. يبدو أن العظام نشأت في البداية كغطاء واقي ثم تحولت إلى هيكل عظمي داعم. في العصر الديفوني ، تطورت أنواعها أيضًا ، حيث تتكون القشرة من عدد من الخطوط ، تتخللها مقاييس أصغر. وقد أتاح ذلك للأسماك مزيدًا من المرونة والحركة في الماء. كانت معظم الأسماك المدرعة صغيرة الحجم ، لكن بعضها بلغ طوله 1.5 متر.

ملأت Placoderms البحيرات والأنهار والمحيطات ، بحثًا عن الفريسة التي كانت في السابق صعبة جدًا على أي حيوان مفترس. أسماك القرش القديمة ذات الزعانف العريضة والأجسام الانسيابية تخترق بسرعة مياه البحار الديفونية. هم أسنان حادةيتم استبدالها باستمرار بصفوف جديدة تنمو خلف القديمة. تزلج أقارب أسماك القرش ، راي ، بصمت فوق قاع البحر ، بحثًا عن الأسماك والمحار المطمئنين. في وقت واحد مع أسماك القرش في البحار بدأت تنتشر أكثر مجموعة واعدةالأسماك - الأسماك العظمية (osteichthia). تنتمي معظم الأسماك الحديثة إلى هذه المجموعة. في هذه الأسماك ، أثناء نموها ، يتم استبدال الهياكل العظمية الغضروفية بأخرى عظمية. بالإضافة إلى ذلك ، في الأسماك العظميةهناك ميزة أخرى مهمة للغاية: ما يسمى ب المثانة السباحة.

منذ لحظة ظهورها ، بدأت الأسماك العظمية الأولى في التطور في اتجاهين رئيسيين وتم تقسيمها إلى أسماك شعاعية الزعانف وشحمية الزعانف. من بين هذا الأخير ، لم يبق اليوم سوى السمكة الرئوية والكولكانث النادرة. معظم الأسماك العظمية الحديثة هي أسماك شعاعية الزعانف.

ابتلعت معظم الأسماك العظمية البدائية الهواء على سطح الماء. تمتص الأوعية الدموية الرقيقة التي تؤطر حلقهم الأكسجين مباشرة من الهواء. بمرور الوقت ، طورت أول سمكة عظمية رئتين يمكن أن تمتلئ بالهواء ، وظهرت فتحات أنف من خلالها استنشقوا هذا الهواء. في وقت لاحق ، في معظم مجموعات الأسماك العظمية ، تم تحويل الرئتين إلى مثانة سباحة ، ولكن بالنسبة للعديد من سكان المستنقعات ، ظلوا لا يقدرون بثمن كخزان للأكسجين. ابتلعت معظم الأسماك العظمية البدائية الهواء على سطح الماء. تمتص الأوعية الدموية الرقيقة التي تؤطر حلقهم الأكسجين مباشرة من الهواء. بمرور الوقت ، طورت أول سمكة عظمية رئتين يمكن أن تمتلئ بالهواء ، وظهرت فتحات أنف من خلالها استنشقوا هذا الهواء. في وقت لاحق ، في معظم مجموعات الأسماك العظمية ، تم تحويل الرئتين إلى مثانة سباحة ، ولكن بالنسبة للعديد من سكان المستنقعات ، ظلوا لا يقدرون بثمن كخزان للأكسجين.

في العصر الديفوني ، كانت الأرض التي لا حياة لها حتى الآن مغطاة تدريجيًا بسجادة من النباتات الخضراء ، تتسلل عليها من البحر. في بداية العصر الديفوني ، كانت الأرض عبارة عن مجموعة من القارات القاحلة الجرداء ، تحدها البحار والمستنقعات الدافئة الضحلة ، وفي النهاية ، كانت مساحات شاسعة مليئة بالغابات البكر الكثيفة. نمت في منطقة مستنقعات على حافة بحيرة صغيرة. في تلك الأيام ، كانت توجد بالفعل عدة مجموعات من النباتات الوعائية. الأكثر شيوعا كانت ريبيا. أدت مجموعة أخرى من النباتات المبكرة إلى ظهور الطحالب التي نشأت منها طحالب النادي الحديثة. خلال العصر الديفوني ، أصبحوا أكبر وأكثر عددًا ، حتى تحولوا أخيرًا إلى أشجار ضخمة من مستنقعات الفحم التي يصل ارتفاعها إلى 38 مترًا.

تدريجيا ، الأراضي على طول شواطئ البحيرات و شرايين المياهمغطاة بغابات كثيفة بشكل متزايد من النباتات. كان المكان أكثر قتامة وأكثر قتامة هناك. من أجل الحصول على مزيد من الضوء ، كان على النباتات أن تمد يدها وتتجاوز جيرانها في النمو. كانت هناك حاجة إلى أساس متين. مع مرور الوقت ، بدأت النباتات في إنتاج الأنسجة الخشبية ، ونشأت الأشجار الأولى.

من كل هذه النباتات المورقة ، تركت هناك كتلة من الأخشاب والأوراق الميتة ، والتي يمكن لأكوام منها أن تفسد بسرعة جميع الغابات. عالج عدد لا يحصى من البكتيريا كل شيء مات. هذه هي الطريقة التي تشكلت بها طبقة التربة الأولى تدريجياً.

خلال العصر الديفوني عالم الخضارأصبح أكثر وأكثر تعقيدا وتنوعا. ظهرت السراخس الأولى والطحالب وذيول الحصان ، وبحلول منتصف العصر الديفوني ، بدأت العديد من النباتات في الابتعاد تدريجياً عن حافة الماء. ومع ذلك ، كانت هذه النباتات القديمة لا تزال بحاجة إلى الماء للتخصيب. وفقط قرب نهاية العصر الديفوني ظهرت أولى النباتات الحاملة للبذور على الأرض - سرخس البذور.

ليونيد تيخوميروف 2010

المناظر الطبيعية الديفونية الوسطى

الفترة الديفونية (Devo'n)- الرابع الفترة الجيولوجيةمنذ بداية عصر الباليوزويك. بدأ منذ حوالي 416 مليون سنة وانتهى قبل 360 مليون سنة. المدة - 50 مليون سنة. النظام الديفونيكوحدة طبقية ، تنقسم إلى 3 أقسام فائقة و 3 أقسام و 7 مراحل.

التكتونية والصهارة

تتميز الفترة الديفونية ، على عكس فترات أخرى من حقب الحياة القديمة ، بنطاق صغير نسبيًا من التحولات الهيكلية الرئيسية لقشرة الأرض.

تتميز بداية الفترة باستكمال التكتونية الكاليدونية. في عدد من المناطق ، يقترب تكوين هياكل الطيات الجبلية من نهايته. ومع ذلك ، فإن الهياكل الكاليدونية المستقرة لا تنتقل إلى مرحلة تطوير النظام الأساسي ، ولكن يتم تشكيل ما يسمى بالانخفاضات المتراكبة أو الأحواض الموروثة داخل هياكل كاليدونيا. مع اكتمال عصر التكتوجينيس في كاليدونيا ، بدأ عصر جديد من التكتوجين في التطور - هيرسينيان. نشأت الغالبية العظمى من أحواض Hercynian Geosynclinal ، مثل أحواض كاليدونيا ، على قبو بايكال المطوي. احتضنت عملية التكوُّن الهرسيني كل شيء أحزمة جيوسينكلالمعروف منذ بداية حقب الحياة القديمة.

في أوائل العصر الديفوني ، كانت المنصات القديمة في كل مكان تقريبًا مرتفعة فوق مستوى سطح البحر. يتم إنشاء النظام القاري دائمًا بعد نهاية المرحلة التكتونية من التطور ، وفي هذه الحالة الكاليدونية.
في العصر الديفوني الأوسط ، حدث تجاوز جديد ، والذي تجلى بقوة في منصة أوروبا الشرقية.

على منصات أخرى ، تجلى التعدي الديفوني المتوسط ​​والمتأخر للبحر إما في مناطق صغيرة نسبيًا ، أو كان غائبًا تمامًا. في نهاية العصر الديفوني ، حدث صعود المنصات مرة أخرى ، ونتيجة لذلك ، حدث بعض الانحدار في البحر. في قسم الرواسب الديفونية ، على المنصات والمنخفضات ، تنتشر طبقات الأرض المالحة والمتنوعة ، مما يشير إلى الظروف القاحلة.

عالم الحيوان والنبات

خلال العصر الديفوني ، نشأت ليكوبس ، ذيل الحصان ، السرخس وعاريات البذور من نباتات الأنف ، وقد تم تمثيل العديد منها بأشكال خشبية (مثل الأركيوبتريس). ظهرت أول الفقاريات الأرضية. يقترح علماء الأحافير أن الرئتين التي تتنفسها الكائنات الأرضية نشأت في الأصل من الأسماك التي عاشت في المستنقعات. نشأت البرمائيات من هذه الأسماك ذات الفصوص الزعانف. كان أحد البرمائيات الأولى - ichthyostegi و acanthosteg - يتميز بالعديد من سمات الأسماك ، لكن أطرافه متشكلة جيدًا. كانوا مرتبطين ارتباطًا وثيقًا بالمياه ، وربما أكثر ارتباطًا من الضفادع الحديثة. ظهرت العناكب والقراد والحشرات - اتخذت الكائنات الحية أشكالًا جديدة وسيطرت على الأرض. الحيوانات المفترسة السفلية للعقارب الراسية - يصل طول الشوائب اليوريتيرية إلى 1.5 - 2 متر في العصر الديفوني. في البحار في العصر الديفوني ، ظهرت الأمونيت الأولى ، والتي كانت لتجربة ذروتها في الدهر الوسيط. غالبًا ما يُطلق على العصر الديفوني "عصر الأسماك" ، لأنه خلال هذه الفترة من الزمن الجيولوجي كانت تعيش فيها الحيوانات التي لا تحتوي على فك وفك تقريبًا جميع أحواض المياه العذبة والبحرية وتحقق تنوعًا كبيرًا.

خلال العصر الديفوني ، استمرت الكائنات التي لم يكن لها عمود فقري في التطور بنفس الطريقة كما كانت من قبل ، على الرغم من أن معدل التطور لم يكن هو نفسه كما في Silurian. الأمونويد ذات الأصداف التي تشبه الحلزون المنحدر من النوتيلويد ، مكونة مجموعة من الرخويات المحفوظة جيدًا لعلماء الآثار. بدأت العقارب ثلاثية الفصوص والقشريات في النهاية في الانقراض ، ولكن حتى بعد انتهاء العصر الديفوني ، تمكن كلا المخلوقين من الوجود لأكثر من مائة مليون سنة. التغييرات في الحيوانات الفترة السيلوريةأعطى ظروفًا جيدة لتطور الكائنات الفقارية ، التي كانت أول من سار على الأرض.

سمكة المشي.

هناك ميزة واحدة مثيرة للاهتمام للغاية في مملكة الحيوانات في العصر الديفوني. كانت هذه الميزة في ذلك الوقت كانت شديدة جدًا عدد كبير منسمكة برأس ثقيل مدرع. من الصعب جدًا مواجهة الأسماك المدرعة ، أو كما يُطلق عليها أيضًا اسم placoderms ، في عصرنا ، ولكن بعد ذلك كان عدد كبير من الأسماك من هذا النوع يعيش على عمود البحر ، في البحيرات والأنهار. عاشت معظم هذه الأسماك في القاع لأن قوقعتها الثقيلة جعلت السباحة اختبارًا صعبًا.
يُصنف بوثريو ليبيس على أنه حيوان ذو درع للرأس على شكل نصف دائرة وليس زعانف أمامية عريضة (صدرية). استخدمت هذه الحيوانات زعانفها الأمامية للحفاظ على توازنها أثناء تحركها على طول القاع. Pterichthiodes هو ممثل آخر لـ Pla-Coders ، هذا الحيوان يشبه سمكة تسبح في درع مصنوع من العظام لا يظهر منه سوى ذيل واحد. كان لديه أيضًا زعانف صدرية مطولة ، والتي ربما يحتاجها للزحف في الوحل في البحيرات. ممثل آخر للأنواع هو سمكة صغيرة بحجم الإصبع - Greenlandaspis. هذه الأسماك لها موطن للمياه العذبة ، وكانت هذه الأنواع شائعة جدًا ، ولا توجد بقايا هذا الحيوان إلا في جرينلاند وأستراليا والقارة القطبية الجنوبية.
ثلاثة ديفونيين الفك s شكل مختلفقيفة. كان Drepanaspis (أعلاه) و cephalaspis (يسارًا) من سكان القاع ، مع الجزء السفلي من الجسم بالارض وذيول مثلثة. كان Pteraspis (على اليمين) أكثر انسيابية في الشكل ومتكيفًا جيدًا لحياة ناجحة في أعالي البحار.

نهاية الدرع.

في العصر الديفوني ، طورت المخلوقات الخالية من الفك ، مثل كثيرين ، غلافًا للحماية. أنواع المجموعة الواحدة هي osteostracans ، وتعرف هذه المخلوقات بشكل رأسها الذي يشبه حافرًا ، وغالبًا ما توجد هذه الحيوانات كأحفاف. سمكة أخرى نموذجية لتلك الفترة هي السيفالاسبيس. كان على رأسها ما يشبه الدرع ، انتهى هذا الدرع بقرنين منحني للخلف ، يمثل عظمًا صلبًا. كان لدى Cephalaspis حزم من النهايات العصبية على الجانبين وفي الجزء العلوي من الدرع.
مخلوق آخر يسمى drepanaspis ، ينتمي إلى الفك المدرع. كان درع هذا الحيوان عمليا شكل دائري، هذا المخلوق لديه أيضا أنف مدبب. على مدى عشرات الملايين من السنين ، عاشت هذه المخلوقات عبر الزمن بشكل جيد. لكن الوقت كان يتغير مثل الأسماك المحيطة ، وأصبح من الواضح أن السرعة والقدرة على المناورة ستكون قريبًا أكثر أهمية من الدروع.
بلغ طول الأكانثوستيجا 60 سم (مع ذيل على شكل فص) ، وكان أحد أكبر الحيوانات التي عاشت على أرض العصر الديفوني. للوهلة الأولى ، يبدو وكأنه نوع من السمندل العملاق الذي لا يزال موجودًا حتى يومنا هذا ، ولكن كان له العديد من السمات السمكية ، بما في ذلك رأس انسيابي وعضو حسي يسمى "الخط الجانبي" ، والذي تستخدمه الأسماك الحديثة لاكتشاف الاهتزازات والحركات المختلفة في ماء.

تنفس الهواء.

في أوائل العصر الديفوني ، أصبحت البحيرات والأنهار الاستوائية موطنًا لأول سمكة الرئة في العالم ، وهي سمكة لا تزال تحتوي على خياشيم ولكن يمكنها أيضًا أن تتنفس الهواء إذا أصبح الأكسجين الموجود في الماء غير كافٍ. كان هذا التكيف مفيدًا بشكل خاص في المياه الدافئة الراكدة حيث كانت الأسماك الأخرى معرضة باستمرار لخطر الاختناق. واحدة من أولى الأسماك الرئوية تسمى dipterus معروفة جيدًا من البقايا المتحجرة الموجودة في أوروبا و شمال امريكا. وصل طوله إلى 50 سم ، وكان له جسم أسطواني وذيل مرتفع بشكل حاد.

الزعانف والأطراف.

ينتمي سمك الرئة إلى مجموعة lopetipores. كانت لهذه الأسماك زعانف ضخمة ، مما جعلها تبدو وكأنها أطراف. أدى وجود مزيج من الخياشيم والرئتين ، بالإضافة إلى زعانف تشبه الأطراف ، إلى اعتقاد علماء الأحياء أن هذه الأسماك كانت أسلاف البرمائيات. وبالتالي ، كل الفقاريات ذات الأربع أرجل. ولكن إذا نظرت إليها بشكل أفضل ، يتضح لك أن هذه المخلوقات ربما لم تتحرك أبدًا إلى اليابسة. حتى الآن ، مجموعة من الأسماك ذات الفصوص الزعانف ، Racemosus ، هي مرشح لشغل هذا المكان المهم في شجرة التطور. من بين هذه الأسماك ، كانت ripidistii هي الأكثر شيوعًا. Eustenopteron هو أحد ممثلي ripidistia. سمكة بطول 1.2 متر وشكل الرأس غير حاد ، هذه السمكة لها عظام زعنفة مرتبة مثل تلك الموجودة في البرمائيات. في eustenopterons ، يشبه شكل الجمجمة أيضًا شكل البرمائيات البدائية ، وهذا دليل آخر على علاقتهم وأنهم كانوا أسلاف تلك الحيوانات التي انتقلت إلى اليابسة.

البرمائيات الأولى.

هناك عدد قليل جدًا من بقايا المخلوقات البرمائية الأولى ، على عكس الأسماك. تم العثور على معظم بقايا ichthyostegi في جرينلاند. كان لهذا المخلوق جسم طويل يشبه السمكة وأربعة أرجل وذيل. إذا كنت لا تأخذ في الاعتبار حقيقة أن هذه المخلوقات كان لها أسلاف كانوا أسماكًا ، فعندئذٍ كان لديهم تكيفات ومهارات كافية للحياة على الأرض. يتم التنفس بالرئتين والجلد ، والهيكل العظمي قوي ويمكن أن يتحمل ضغط وزن الجسم الذي يشعر به بشدة أثناء الخروج من الماء. منذ وقت ليس ببعيد ، كانت هناك دراسات تبين أن كفوف ichthyostega لا تستطيع تحمل وزن الجسم لفترة طويلة. وأثار هذا سؤالًا للعلماء عما إذا كانت هذه المخلوقات بارعة كما كان يعتقد سابقًا. في معظم الأوقات ، يقضي السماك في الماء ، يخرجون على الأرض فقط من أجل الهروب من المهاجمين.
يمسك ichthyostega بحزم في فكيه ، ويستعد لابتلاع فريسته. نظريًا ، بطول متر تقريبًا ، تمكنت من اصطياد العديد من الحيوانات البرية الحديثة. ومع ذلك ، فإن ما إذا كانت قد قامت بمطاردتهم بالفعل هو مسألة نقاش حاد ، ويعتقد بعض الخبراء أنها ، بعد أن تركت الماء ، كانت بطيئة جدًا في الصيد.