Кіріспе

Фанерозой эонының бірінші дәуірі 539–252 миллион жыл бұрын

Палеозой (,/p//æ//l//i//.//ə/'/z//oʊ//.//ɪ//k//, // //i//.//oʊ// //, /,/p//eɪ// / PAL ee ə ZOH ik, ee oh , PAY; немесе Палеозой) эрасы – Фанерозой эонының үш геологиялық дәуірінің біріншісі. 538,8 миллион жыл бұрын (млн ж.) басталып, Протерозой эонының соңғы дәуірі – Неопротерозойден кейін және 251,9 млн ж. Мезозой эрасының басында аяқталады. Палеозой алты геологиялық кезеңге бөлінеді (ең көнесінен ең жасынан):

Кембрий
Ордовик
Силур
Девон
Карбон
Пермь

Кейбір геологиялық уақыт шкалалары Палеозойды ресми емес түрде ерте және кеш подэраларға бөледі: ерте Палеозой – Кембрий, Ордовик және Силурдан тұрады; кеш Палеозой – Девон, Карбон және Пермьден тұрады. Палеозой атауын алғаш рет Адам Седжвик (1785–1873) 1838 жылы Кембрий және Ордовик кезеңдерін сипаттау үшін қолданды. 1840 жылы Джон Филлипс (1800–1874) оны Кембрийден Пермге дейінгі кезеңдерді қамтитын етіп қайта анықтады. Бұл атау грек тіліндегі palaiós (παλαιός, "ескі") және zōḗ (ζωή, "өмір") сөздерінен шыққан, яғни "көне өмір" дегенді білдіреді. Палеозой геологиялық, климаттық және эволюциялық өзгерістердің маңызды кезеңі болды. Кембрий кезеңінде Жер тарихындағы тіршіліктің ең жылдам және кең ауқымды әртараптануы – кембрийлік жарылысы орын алды, оның нәтижесінде қазіргі заманғы филумдардың көпшілігі алғаш рет пайда болды. Палеозой кезеңінде ішекқұрттар, моллюскалар, балықтар, қосмекенділер, бауырымен жорғалаушылар және синапсидтер эволюциялады. Өмір мұхитта басталды, бірақ ақырында құрлыққа көшті. Палеозойдың соңына қарай континенттерді примитивті өсімдіктердің үлкен ормандары жауып, олардың көпшілігі Еуропа мен Солтүстік Американың шығысындағы көмір кен орындарын құрады. Дәуірдің соңына таяу ірі, күрделі синапсидтер мен диапсидтер басым болды және алғашқы заманауи өсімдіктер (қонысқарағайлар) пайда болды. Палеозой эрасы Фанерозой эонының ең ірі жойылған оқиғасы – Пермь-Триас жойылған оқиғасымен аяқталды. Бұл апаттың салдары соншалықты ауыр болды, құрлықтағы тіршілік Мезозой эрасында 30 миллион жылға жуық уақытқа дейін қалпына келмеді. Теңіздегі тіршілік одан да жылдам қалпына келген болуы мүмкін.

Шекаралар

Палеозойдың негізі – геологиялық уақыттың маңызды бөлімдерінің бірі, ол Протерозой мен Фанерозой эондары, Палеозой және Неопротерозой дәуірлері мен Эдиакаран және Кембрий кезеңдері арасындағы шекараны белгілейді. Адам Седжвик 1835 жылы Палеозойды атағанда, оның негізін тас жазбаларындағы күрделі өмірдің алғашқы пайда болуы деп түсіндірді, бұл трилобиттер басымдығымен сипатталатын фаунаның болуымен анықталды. Кейінгі қазбалық қалдықтардан өзгеше, кембрий іздері әртүрлі шөгінділер мен орталарда сақталған, бұл әлемнің әртүрлі аймақтарындағы корреляцияны жеңілдетеді. Іздер қалдықтары оларды жасаған организмнің дене құрылымының күрделілігін көрсетеді. Эдиакаран іздері – қарапайым, көлденеңге жақын жататын қоректену іздері. Күрделі организмдердің эволюциясымен бірге, олардың күрделі мінез-құлқы олар қалдырған іздердің әртүрлілігі мен күрделілігінде көрінді. Бұл бұрын Пермь-Триас шекарасын белгілейтін деп есептелген оқиғалар, мысалы, Сібір тұзақтарының базальт ағындарының жарылуы, жылыжай климатының басталуы, мұхиттың деоксигенациясы және қышқылдануы, соның салдарынан жаппай жойылу, енді Пермьдің соңғы кезеңіне жатқызылады және Пангея суперконтиненті құралып жатқан кезде аяқталды. Паннотияның ыдырауы Япет мұхитының және басқа кембрий теңіздерінің ашылуымен басталды және теңіз деңгейінің күрт өсуімен бірге жүрді. Палеоклиматтық зерттеулер мен мұздықтардың куәліктері Орталық Африканың Палеозойдың басында полярлық аймақтарда орналасқанын көрсетеді. Паннотияның ыдырауынан кейін Гондвана атты алып континенттің құрастырылуы жүрді. Палеозойдың ортасында Солтүстік Америка мен Еуропаның соқтығысуы Акадия-Каледониялық көтерілістерге және шығыс Австралияны көтерген субдукциялық плитаға әкелді. Палеозойдың соңында континенттік соқтығысулар Пангея суперконтинентін құрып, Аппалач, Каледонидтер, Урал таулары және Тасмания таулары сияқты алып тау тізбектерін жасады.

Ордовик дәуірі

Ордовик 485–444 миллион жыл бұрын басталды. Ордовик – Жер тарихында бүгінде кең таралған көптеген биологиялық кластардың, мысалы, алғашқы балықтардың, головоногих моллюскалардың және кораллдардың пайда болған кезеңі. Дегенмен, өмірдің ең көп кездесетін түрлері трилобиттер, қабықты ұлулар және моллюскалар болды. Алғашқы бунақденелілер құрлыққа шығып, бос Гондвана континентін мекендеуге кірісті. Ордовик дәуірінің соңына қарай Гондвана Оңтүстік полюсте орналасты, ал Солтүстік Американың бастапқы бөлігі Еуропамен соқтығысып, арадағы мұхитты жапты. Африканың мұздануы теңіз деңгейінің күрт төмендеуіне алып келді, нәтижесінде Гондвананың жағалауында қалыптасқан барлық тіршілік жойылды. Мұздану ордовик-силурлік жойылу оқиғаларына себеп болуы мүмкін, оның салдарынан теңіз омыртқасыздарының 60%-ы және отбасылардың 25%-ы жойылды. Бұл оқиға бірінші фанерозойлық жаппай жойылу және екінші ең қауіпті жаппай жойылу болып саналады.

Силур дәуірі

Силур дәуірі 444–419 миллион жыл бұрын басталды. Силур дәуірінде Жер бұрынғы мұз басудан қалпына келгенде өмір жаңадан гүлденді. Осы кезеңде балықтардың кеңінен таралуы болды: жақсыз балықтардың саны артты, жақты балықтар пайда болды және алғашқы тұщы су балықтары эволюциялады, алайда теңіз шожандары сияқты бунақденелілер әлі де басты жыртқыштар болып қала берді. Жерде тіршілік толыққанды дамыды, оның ішінде ертедегі кенелер, саңырауқұлақтар және мыңаяқтылар пайда болды. Тамырлы өсімдіктердің (Куксония) эволюциясы өсімдіктерге құрлықта бекінуге мүмкіндік берді. Бұл алғашқы өсімдіктер құрлықтағы барлық өсімдіктердің негізін құрады. Осы уақытта төрт құрлық болды: Гондвана (Африка, Оңтүстік Америка, Австралия, Антарктида, Сібір), Лорантия (Солтүстік Америка), Балтика (Солтүстік Еуропа) және Авалония (Батыс Еуропа). Теңіз деңгейінің жақындағы көтерілуі көптеген жаңа түрлердің суда гүлдеуіне жағдай жасады.

Девон кезеңі

Девон дәуірі 419–359 миллион жыл бұрын басталды. "Балықтар дәуірі" деп те аталатын Девон, балықтардың кең түрленуімен еректелді, оның ішінде Dunkleosteus сияқты қабықталған балықтар және ақыр соңында алғашқы төрт аяқты жануарларға (тетраподтарға) эволюциялаған жүзбеқанатты балықтар болды. Құрлықта өсімдіктер тобы Девон жарылысы деп аталатын құбылыста лигнинді игергеніне байланысты тез түрленді, бұл олардың биік өсуіне және қантамырлы тіндерінің дамуына әкелді; алғашқы ағаштар мен тұқымдар пайда болды. Бұл жаңа орталар бунақденелілердің (артиподтардың) түрленуіне ықпал етті. Алғашқы қосмекенділер пайда болды және балықтар тағам тізбегінің ең жоғарғы буынында тұрды. Жердегі екінші фанерозойлық жаппай жойылу оқиғасы (немесе бірнеше шағын жойылу оқиғаларының жиынтығы), Яғни, Девонның соңғы кезеңіндегі жойылу, барлық түрлердің 70 пайызын құртты.

Көміртек дәуірі

Көміртек дәуірі 359–299 миллион жыл бұрын басталды. Осы кезеңде әлемдік орташа температура едәуір жоғары болды; ерте Көміртек дәуірінде шамамен 20 градус Цельсийді құрады (бірақ орта Көміртек дәуірінде 10 °C-қа дейін төмендеді). Жер бетінде тропикалық батпақтар басым болды, лигнинді қамтитын ағаштар биіктігі мен саны жағынан арта түсті. Лигнинді қорытуға қабілетті бактериялар мен саңырауқұлақтар әлі жетілмегендіктен, олардың қалдықтары көміліп, бүгінгі көмір кен орындарының көп бөлігін құрады (содан "Көміртек" атауы шықты). Бұл дәуірдегі ең маңызды эволюциялық өзгеріс – амниоталық жұмыртқалардың пайда болуы болды, ол қосмекенділерге құрлық ішіне тереңірек енуге және осы кезең бойына басым омыртқалы жануарлар болып қалуға мүмкіндік берді. Сонымен қатар, алғашқы дернәсілдер мен синапсидтер батпақтарда пайда болды. Көміртек дәуірі бойы салқындау үрдісі жалғасты, ол Пермь-Көміртек мұз басуына немесе Көміртек жаңбырлы ормандарының құлауына әкелді. Гондвананың көп бөлігі Оңтүстік полюске жақын орналасқандықтан мұзға айналды.

Перм дәуірі

Перм дәуірі 299–252 миллион жыл бұрын басталды және Палеозой дәуірінің соңғы кезеңі болды. Осы кезеңнің басында барлық құрлықтар бірігіп Пангея суперконтинентін құрады, ол Панталасса деп аталатын бір мұхитпен қоршалған. Бұл кезде құрлық өте құрғақ болды, қатал маусымдар басталды, себебі Пангеяның ішкі аймақтарының климаты үлкен су көлемімен реттелмеді. Диапсидтер мен синапсидтер жаңа құрғақ климатта гүлденді. Диметродон және Эдафозавр сияқты жандар жаңа құрлықта үстемдік құрды. Алғашқы қылқан жапырақтар пайда болып, құрлықтағы ландшафтқа басымдық етті. Алайда Перм дәуірінің соңына қарай Пангея құрғақтап кетті. Ішкі аймақ шөлге айналып, Скутозаврлар мен Горгонопсидтер сияқты жаңа таксондар оны толтырды. Соңында олар Жердегі барлық тіршілік пен бірге "Ұлы қырып жою" деп аталатын, үшінші және ең ауыр фанерозойлық жаппай жойылуда жоғалып кетті.

Климат

Алғашқы кембрий климаты, әлдебір орташа болған, кембрийдің барысында жылына бастады, себебі фанерозойдағы теңіз деңгейінің екінші ең үлкен көтерілісі басталды. Бірақ, бұл үрдіске қарсы тұру үшін Гондвана оңтүстікке жылды, сондықтан ордовик кезеңінде Батыс Гондвананың көп бөлігі (Африка және Оңтүстік Америка) тікелей Оңтүстік полюстің үстінде жатты. Ерте палеозой климаты күшті аймақтық сипатта болды, нәтижесінде «климат», абстрактілі мағынада, жылырақ болды, бірақ сол кездегі көптеген организмдердің тіршілік кеңістігі – континенттік шельф теңіз ортасы – үнемі суық болды. Алайда, Балтика (Солтүстік Еуропа мен Ресей) және Лаврентия (Солтүстік Американың шығысы мен Гренландия) тропикалық аймақта қалды, ал Қытай мен Австралия кем дегенде орташа температуралы суларда орналасқан. Ерте палеозой қысқа, бірақ айқын түрде қатал болған, ордовик мұз дәуірімен күрт аяқталды. Бұл суық кезең фанерозой эонының екінші ірі жаппай жоғалуына әкелді. Уақыт өте келе, жылы ауа райы палеозой дәуіріне енді. Ордвик және Силур жылы жылыжай кезеңдері болды, палеозойдың ең жоғары теңіз деңгейіне (қазіргіден 200 м жоғары) ие болды; жылы климат тек салқын кезеңмен, ерте палеозой мұздығымен үзілді, ол ордовик кезеңінің соңында Гирнант мұз басуына ұласты. Орта палеозой тұрақтылық кезеңі болды. Теңіз деңгейі мұз дәуірімен бірге төмендеді, бірақ сілур және девон кезеңдерінде баяу қалпына келді. Балтика мен Лаврентияның біртіндеп бірігуі және Гондвананың бөліктерінің солтүстікке қарай жылжуы салыстырмалы түрде жылы, жасыл теңіз түбінің көптеген жаңа аймақтарын құрды. Өсімдіктер континенттік шеттерде орныққан сайын оттегі деңгейі көтерілді, ал көмірқышқыл газы төмендеді, бірақ бұл үлкен өзгеріс болған жоқ. Солтүстік-оңтүстік температура градиенті де азайған сияқты, немесе метазоандар тіршілігі жай ғана төзімдірек болды, немесе екеуі де. Қандай жағдайда болса да, Антарктида мен Батыс Гондвананың оңтүстік континенттік шеттері барған сайын шөлейттенді. Девон кезеңі орта палеозойдың көптеген омыртқалы жануарларын жойған, айналым импульстерінің сериясымен аяқталды, бірақ түрлердің жалпы әртүрлілігін айтарлықтай азайтпады. Палеозойдың соңғы кезеңдері туралы көптеген жауапсыз сұрақтар бар. Миссисипп (ерте карбон кезеңі) атмосфералық оттегінің күрт өсуімен басталды, ал көмірқышқыл газы жаңа төменгі деңгейге түсті. Бұл климатты тұрақсыздандырды және карбон кезеңінде бір, мүмкін екі мұз дәуіріне әкелді. Бұл қысқа мерзімді ордовик мұз дәуірінен әлдеқайда қатал болды; бірақ бұл жолы әлемдік биотаға әсері елеусіз болды. Цисурал дәуірінде оттегі мен көмірқышқыл газы қалыпты деңгейге жетті. Екінші жағынан, Пангеяның құралуы экстремалды температураға ұшыраған үлкен құрғақ ішкі аймақтарды жасады. Лопингиан дәуірі теңіз деңгейінің төмендеуімен, көмірқышқыл газының артуымен және жалпы климаттың нашарлауымен байланысты, бұл перм жоғалуының апатты жағдайына әкелді.

Флора

Өсімдіктердің макроскопиялық түрлері палеозой дәуірінің басында және мүмкін, одан бұрынғы эонның неопротерозой дәуірінің соңында пайда болғанмен, өсімдіктер көбінесе 420 миллион жыл бұрын, силур дәуірінде құрлыққа көшуді бастағанға дейін сулы ортада өмір сүрді. Құрлықтағы өсімдіктер карбон дәуірінде ең жоғары деңгейіне жетті, сол кезде ликопсид жаңбырлы ормандары Еуроамериканың тропикалық белдеуінде басым болды. Климаттың өзгеруі карбон дәуіріндегі жаңбырлы ормандардың құлдырауына алып келді, бұл ортаны фрагменттеді және карбон мен перм дәуірлерінің соңында өсімдіктердің түрлілігін азайтты. Палеозой теңіз фаунасында қазіргі заманмен салыстырғанда жыртқыштар аз болды. Палеозой фаунасының шамамен 4% жыртқыштардан тұрды, ал жайлы кенозой фаунасының 17% және тропикалық аймақтардың 31% жыртқыштарды құрады. Жұмсақ субстратты палеозой қауымдастықтарында инфаунальді жануарлар 4% құрады, ал кенозой қауымдастықтарында 47% құрады. Сонымен қатар, палеозойда бұзылыстарға оңай бейімделе алатын факультативті қозғалатын жануарлар өте аз болды, мұндай жаратылыстар оның жиынтығының 1% құрады, ал кенозой фауналық жиынтықтарында 50% болды. Кенозойда өте сирек кездесетін, субстратқа бекітілмеген қозғалмайтын жануарлар палеозойда көптеп таралған.

Микробиота

Жалпы алғанда, палеозойлық фитопланктонның өзінде де қоректік заттар аз болған және қоректік заттарға қанағаттандырылмаған орта жағдайларына бейімделген. Осы фитопланктонның қоректік заттарға кедейлігі палеозойдың салыстырмалы түрде төмен биологиялық әртүрлілігіне себеп ретінде көрсетілген.