Недра * Палеогеографические этюды Вход
   Карты области  

 Природа Донского края
 
   А. А. Ярков. Палеогеографические этюды Волгоградской области  
...Хотя эта интереснейшая статья больше относится к нашим соседям — Волгоградской области, но многое из неё справедливо и для Донского края. Автор — действительный член Палеонтологического общества при РАН и Русского географического общества Александр Аркадьевич Ярков.
Прим. ред. Разбиение оригинальной статьи на части сделано для удобства посетителей портала и не несёт логической нагрузки

Часть 1 | Часть 2 | Часть 3 | Часть 4 | Часть 5 | Часть 6 | Часть 7 | Часть 8 | Часть 9 | Часть 10 | Часть 11 | Часть 12 | Рис. 1 | Рис. 2 | Рис. 3 | Рис. 4 | Рис. 5 | Рис. 6 | Рис. 7 | Рис. 8 | Геохронологическая шкала | Литература

В музее «Эволюционной экологии и археологии» Волжского Гуманитарного института представлена обширная коллекция палеозойских окаменелостей, собранная автором в песке Ахтубы, в песчаных карьерах Бекетовки, Городища, Спартановки, Челюскинца и даже во флювиогляциальном песке на вершине Мамаева Кургана. Интересно, что из этого кремня неандертальцы знаменитой стоянки «Сухая Мечетка» изготавливали свои рубила, остроконечники и скребла.

Особенно воодушевят любого скептика, отрицающего эволюционную теорию, результаты палеонтологических исследований в отвалах карьера окрестностей г. Фролово, куда, полагаясь на записи в моем дневнике, и совершим наше первое путешествие.

Только что прошли грозовые дожди. В понижении карьера образовалось длинное озеро. Я спустился к озеру и остановился ошеломленный, рассматривая свидетельства экологической катастрофы, случившейся в необозримо далеком прошлом. Бульдозер снял верхний слой глины, дождевая вода обмыла плиту известняка и теперь дно карьера покрывали россыпи из окаменевших остатков животных. Все это великолепие ископаемой жизни когда-то двигалось, дышало, ощущало радость бытия и в одно мгновение погибло, не ведая о том что, через 280 миллионов лет опять воскреснет в описаниях ученых. Разве это не чудо заглянуть под занавес вечности, и познакомится с вполне реальным подводным миром, в существование которого даже вездесущая фантазия отказывается верить?

Чего здесь только нет! Порой ногу невозможно поставить, чтобы не потревожить останки патриархов планеты, потомки которых до сих пор прекрасно себя чувствуют в Тихом, Индийском и Атлантическом океанах. Глаза разбегаются от обилия всевозможных видов. Какое разнообразие форм! На дне ископаемого океана цвели яркими красками «трава» и «кустарник», сетчатые бокалы и плоские веера, высокие спирали и пористые ковры. Жаль, что невзрачные обломки скелетов некогда красивейших созданий не способны вызвать восхищение художника!

По всему видно что в гжельском веке на дне океана находились мшанковые рифы или биогермы, где тесно переплетались, создавая многоцветное сгущение жизни, мшанки и стебли морских лилий (Hydriocrinus, лат. - водная лилия). Волгоградские лилии напоминали современных Neocrinus (лат. – новая лилия) decorus. Их тело подобно изящному цветку, имело корни, стебель и крону – чашечку (бутон) с руками, покрытыми членистыми ресничками. Ритмично работая ресничками, лилии сгоняли по желобкам ко рту в центре чашечки всевозможную снедь. Я беру стебелек морской лилии и легко представляю изогнутые под напором течения заросли сказочных животных, а рядом ажурные кружева сетчатых и ветвистых мшанок создающие, будто в настоящем лесу, многоярусные заросли высотой до 1м. Верхний ярус занимали ветвистые Rhombotrypella (лат. — ромбическое отверстие) отдаленно напоминающие современных энкратей Белого моря. Под ними находились сетчатые бокалы Oxifenestella (лат. — окошко).

А теперь возьмем обломок ромботрупэллы и посмотрим через увеличительное стекло. Хорошо видно, что веточка со всех сторон пронизана симметрично расположенными округлыми отверстиями. В одном сантиметре скелета мшанки (зоарии) насчитывается около 180 отверстий или жилых камер (зооцеев). В каждой жилой камере, а попросту — квартирке, обитал микроскопических размеров, не более 1 мм, зооид. Удивительно, как в такой крохотной ячейке мог поместиться двухслойный мешочек и петлеобразный пищеварительный канал с пищеводом, желудком и кишкой?

Ротовое отверстие и окружающие рот многочисленные руки или щупальца мшанки покрывали реснички. Согласованными колебательными движениями реснички загоняли в рот мельчайшие кусочки пищи - зоопланктон и детрит (плавающие в воде органические крошки). Причем, калории усвоенной пищи распределялись по особому каналу каждому члену колонии —  чем не коммунистические взаимоотношения? Вместе с пищей улавливался и углекислый кальций, используемый для строительства многоэтажного дома. В случае опасности руки втягивались в жилую камеру, и устье камеры закрывалось такой же крохотной крышечкой. Именно так поступают современные хелостоматы — губоротые мшанки.

Открыто немало доказательств того, что появились эти необычные создания на эволюционной сцене планеты в ордовикском периоде примерно 500 миллионов лет назад; достигли расцвета в карбоне и с тех времен, в экологическом и конструктивном плане, почти не изменились. Говоря языком биологов, мшанки, как и коралловые полипы, филогенетически законсервировались и стали живыми ископаемыми или реликтами (термин «живые ископаемые» впервые применил Ч. Дарвин).

А известно ли вам, что мшанки или моховые животные (Briozoa) людям знакомы с древности? Они не такие уж загадочные и экзотические существа, как многие думают. Кстати, биологи называют «мшанкой», как всю колонию, так и отдельных животных — зооидов. К настоящему времени описано свыше 4 тыс видов бриозой, заселивших моря всех климатических зон, от литорали до глубины 8 тыс метров.

По свидетельству римского писателя-эрудита Плиния Старшего скелет мшанок применялся для лечения зубов. В Средние века их принимали за растения. Отчего и происходит название от слова «мох». Еще в 1555 г. врач и натуралист Ронделе причислял мшанок к животным. Но великий систематик и король цветов Карл Линней отнес бриозой вместе с кораллами к чему-то среднему - между животными и растениями, назвав «зоофитами». Он писал натуралисту Джону Эллису в 1761 г.: «Зоофиты устроены очень различно. Живущие в море различного происхождения и вырастают каждый год из покрытых корой древовидных образований, имеющих годичные кольца на разрезах стволов. Следовательно, они являются растениями с цветами».

Возможно, поэтому род самых мелких наземных растений Sagina из семейства гвоздичных называются мшанками. В Нижнем Поволжье имеет широкое распространение растение Sagina procumbenus (мшанка лежачая). Со временем, окончательно установив родство с животными, ученые стали искать их филогенетические (родственные) связи. Вначале вместе с плеченогими организмами бриозой отнесли в группу моллюскообразных. А некоторые биологи пытались найти дальних пращуров мшанок в окружении гидроидных кораллов, червей, и оболочников. Часть систематиков до сих пор считают мшанок родственниками плеченогих организмов, и объединяет в один тип – шупальцевых, так как у них одинаково устроены эти самые щупальца, называемые «брахидиями». Другие относят их к типу червеобразных. Палеонтологи же, плеченогих организмов и мшанок рассматривают как отдельные типы животных, которые, не смотря на относительную простоту устройства тела, находятся выше в своем развитии, нежели губки и кораллы.

Мшанки обычны и для волгоградских водоемов (в России описано не менее 19 видов пресноводных мшанок). Впрочем, строят они свои убежища из рогового вещества. Клубчатая мшанка (Plumatella fungosa) создает на листьях или стеблях водных растений шарообразные сетчатые кружева.

Ползучая мшанка (Plumatella repens), способная жить даже в аквариуме, образует напоминающие мох пленки. Особой оригинальностью среди всего богатства мшанок отличается гребенчатая мшанка или хохлатка (Cristatella mucedo). Вся колония хохлатки обладает своеобразным центром управления. Кроме нервных узлов около глоточного отверстия находится множество соединенных между собой нервных волокон. Через нервные волокна от каждой хохлатки подается сигнал на мускулистую подошву - и вот сотовый дом начинает ползти со скоростью 1 см в день. За месяц коллектив преодолевает ощутимое расстояние.

К мшанкам и лилиям «цветущих» на дне палеозойского океана присоседились закрученные в спираль известковые трубочки червей (Spirorbis, лат.- спираль). Нетрудно представить, наблюдая за спирорбисами Черного моря, как ярко красные ловчие жабры червей то втягивались в трубочку, захватив пищевые частицы, то вновь распускались.

На полянках, подальше от зарослей мшанок тянулись к солнцу хрупкие на тонких ножках одиночные кораллы (Gshelia, в честь города Гжели и Bathrophyllum греч. - ямчатая пластинка). Поблизости находились и многоквартирные строения: кустистые Aulopora (греч. пористая трубка), трубчатые Syringopora (греч. - отверстие в трубке) и комковатые Lithostration.

Используя метод актуализма (актуалис, лат. – настоящий) позволяющий моделировать образ жизни вымерших существ на основе изучения экологии современных родственников, мы вправе предположить, что крохотное тельце литострациона находилось внутри пятиугольной квартирки. Полип своим студенистым телом обволакивал сложное скелетное образование с радиально расположенными гребнями, делившими жилую камеру на отсеки (септы). В каждом отсеке располагалось одно щупальце. В центре тела находилось ротовое отверстие, окруженное венчиком таких щупальцев. Щупальца были вооружены крапивными (стрекательными) клетками, которые выбрасывались на ловчих нитях, усеянных мизерными гарпунчиками, способными впиваться в жертву. После меткого попадания коралл поедал несчастного, а далее происходило невероятное: калории переваренной пищи распределялись на всю колонию по специальному соединительному каналу.

Во время роста животное настраивало из карбоната кальция под старым днищем новое, и мягкие ткани перебирались в верхнюю часть коралла. По существу литострацион проектировался многими поколениями крошечных архитекторов. Похожим образом создают коралловые рифы и современные потомки.

Возле колоний литострациона прямо на илистом дне лежали небольшие сферы (Chaetetes, греч. - волосы, щетинки), принадлежащие то ли кораллам, то ли губкам. Некоторые хететиды, согласно образцу из коллекции ВГИ ВолГУ покрывали пушистыми щетками раковины брюхоногих моллюсков. Так, оседлав моллюсков, они совершали длительные путешествия по дну океана. Напомню, в народе кораллами называют как живой организм, так и скелет, состоящий в основном из углекислой извести. Тем не менее, среди биологов животное, обозначается словом «полип» (полипус – греч многоногий), а скелет называют «кораллитом».

Многие современные кораллы напоминают растения и по своей форме и яркости окраски могут соперничать с наиболее экзотическими цветами. Быть может, поэтому Карл Линней включил их в отряд Lithophita (каменные растения). Ошибку в определении можно объяснить незыблемым авторитетом итальянского биолога Л. Марсильи, сообщившего на заседании Парижской академии наук в начале XVIII в., что у кораллов открыты цветы и процесс цветения. Доклад Марсильи высоко оценили академики того времени.

Только в 1752 г. французский натуралист В. Пейсонель под микроскопом рассмотрел удивительные вещи. Оказывается, цветы согласованно манипулировали лепестками, что доказывало животную природу кораллов. Вслед за Пейсонелем, в 1763 г. П.С.Паллас в Голландии выпустил труд «Исследование зоофитов», где подтвердил выводы Пейсонеля и окончательно доказал что губки и кораллы животные.

Согласно особенностям внутреннего строения кораллы разделены на три класса: гидроидные, сцифоидные и коралловые полипы. Коралловые полипы они же Anthosoa (животные - цветы) по количеству и морфологии мягких перегородок в кишечной полости, наличию наружного или внутреннего скелета, строению и степени развития септ разделяется на шесть подклассов. К коралловым полипам из подкласса четырехлучевых (Tetracoralla) можно причислить большинство палеозойских форм. Их объединяют в группу пузырчатых кораллов (Rugosa, лат. - морщина).

Да вот еще что, ископаемые одиночные кораллы помогли ученым восстановить продолжительность палеозойского года. Оказывается, интенсивный рост современных кораллов происходит только днем и строго подчиняется приливам и отливам. В зимний сезон рост замедляется, а летом вновь убыстряется. Анализируя наслоения кораллита под электронным микроскопом, установили, что в девонском периоде скорость вращения Земли вокруг своей оси была иной, отчего год длился 460 - 480 дней. В каменноугольном периоде продолжительность года уменьшилась до 385 - 390 дней. Современные кораллы, по понятным причинам, надстраивают только 360-370 слоев в году. К выше сказанному необходимо добавить, что в девонском периоде продолжительность суток составляла только 22 часа. Дело в том, что под влиянием приливных сил постепенно замедляется вращение Земли, что и приводит к увеличению суток примерно на 20 секунд каждый миллион лет.

В конце палеозойской эры все четырехлучевые кораллы вымерли. В мезозое их сменили представители подклассов шестилучевых и восьмилучевых мадрепоровых кораллов. Именно шестилучевые кораллы Acropora (греч. — приподнятое отверстие), тельце которых не превышает 1мм, являются основными архитекторами рифовых биогерм в Мировом океане.

Второе значение в строительстве рифа занимают водоросли - каменные багрянки, которые имели широкое распространение в палеозое Волгоградской области. Всего лишь 50 видов акропор (по другим источникам — 200) создали мегалитические, заметные даже из космоса биогермы, названные Вернадским «рифовыми сгущениями жизни».

Так Большой Барьерный риф протянулся вдоль побережья Австралии на 2,4 тыс км, а общая площадь «рифовых сгущений жизни» равна территории Мадагаскара.

Выдающиеся строители планеты для созидания одного кораллового атолла используют около 500 кубических километров строительного материала (прежде всего кальция), что в 250 раз больше объема зданий Нью-Йорка и в 15 тыс раз больше объема самой крупной египетской пирамиды.

Экологическая роль рифа в океане просто неоценима. Благодаря биофильтрации, риф, словно космических размеров насос, вытягивает из глубин водные массы богатые солями, которые аккумулирует в своем теле.

По расчетам доктора биологических наук Ю.И.Сорокина вода всего Мирового океана профильтровывается полипами за 40 тыс лет. Хотя и грандиозны деяния акропор, но они и дня не способны прожить без симбиотических водорослей - зооксантелл, которые находятся внутри полипа. Хозяин снабжает водоросли отходами жизнедеятельности – аммиаком, углекислым газом, азотом, и фосфатными соединениями.

Симбиотические сожители поставляют кораллам кислород и, по-видимому, сами являются источником питания полипов. Этим фактом объясняется не желанием акропор опускаться глубоко от лучей солнечного света. Они не создают коралловые тела ниже глубины 40 м.

Кроме всего прочего кораллы невероятно красивы. Чаще всего кораллит имеет цвет белый извести. Но бывают исключения. Невероятной изысканностью отличается скелеты горгоновых (названы в честь мифического чудовища Горгоны) или роговых кораллов из группы восьмилучевых. Предполагается, что роговые кораллы появились еще в силурийском периоде палеозойской эры, хотя, широко распространились в океане Тетис только в позднеюрскую эпоху.

Скелет черного коралла, занявший достойное место в моей коллекции по твердости превышает слоновую кость, так как содержат горгонин - пропитанное известью роговое вещество. Вообще-то на коралл он не похож. Так как отсутствуют жилые камеры для полипов. Кораллит напоминает черную лакированную веточку сказочного деревца. Веточки составляли осевой очень прочный ствол колонии коралловых полипов.

В группу роговых кораллов занесены и благородные - красные кораллы, ткани которых имеют пламенно красную окраску. Они напоминают шикарные веера и небольшие деревья до 3 метров в высоту. У средиземноморского красного коралла Corallium rubrum осевой скелет слагается из крепко спаянных известковых спикул, окрашенных органическим веществом в красный цвет различных оттенков. Благодаря чрезвычайной гибкости скелета, ветви коралла все время в движении.

Кораллиты солнечных кораллов (гелиопорид) окрашены в редкий кобальтовый цвет, потому их еще называют «голубыми кораллами». По форме они близки сталагмитам карстовых пещер. Голубые кораллы имели широкое распространение в океане Мезо-Тетис примерно 130 млн лет назад (возможно, обитали и на территории области). В настоящее время здравствует только один вид солнечника, ареал которого находится в пределах тропиков Тихого и Индийского океанов.

За длительное время, почти с ордовикского периода не изменились и представители наиболее низкоорганизованных кишечнополостных класса Hydrozoa. Название в честь мифического древнегреческого чудовища Гидры животные получили из-за невероятных возможностей восстанавливать утраченные участки тела. Подобное явление называется регенерацией.

Все гидроидные, как впрочем, и коралловые полипы исконно морские обитатели. Тем не менее, замечательным примером исключения из правил может служить хорошо знакомая по школьной программе гидра. В пресных водоемах планеты, в том числе и Волгоградской области, обитает около 8 видов гидр. Наиболее распространенная Hidra vulgaris. Интересна и Chlorogydra viridissima, светло-зеленый, цвет которой зависит от присутствия симбиотических одноклеточных водорослей Chlorella vulgaris. Симбиоз с водорослями позволяет хлорогидре легче переносить недостаток кислорода в загрязненной воде.

Плавающие отпрыски гидроидов совершенно непохожи на оседлых родителей. На самом деле, что может быть общего между кораллами с твердым скелетом и кочующими по воле течений студенистыми медузами? У медуз оплодотворенные яйца развиваются в личинки, которые после ряда превращений снова становятся сидячими полипами. Достойно удивления то, что некоторые медузы сцифоидных кишечнополостных, никогда не становятся оседлыми полипами и размножаются только половым путем (высеивают либо яйца, либо сперматозоиды).

Существуют и пресноводные медузы. Они обычные жители Дуная. В 70х годах прошлого века автор наблюдал удивительное явление, когда множество мелких медуз, возможно принадлежащие роду Craspedacusta sp. плавало в Волго-Донском канале близ с. Червленого.

Именно медузы дают нам представление о наиболее древних обитателях планеты. Множество отпечатков их студенистых тел собрано в докембрийских осадках по всему миру.

Медузы были обычными животными и в палеозойском царстве Нептуна на широте Волгограда. Впрочем их количество не могло конкурировать с поселениями плеченогих организмов Brachiopoda, которых из-за наличия двух раковин ученые в недалеком прошлом объединяли с двустворчатыми моллюсками Bivalvia (греч. - две створки). Почему-то плеченогих до сих пор незаслуженно путают с моллюсками. Так в книге «Особо охраняемые природные территории Волгоградской области» Альянс, 2006 г. на стр. 92 под названием «раковины древних моллюсков» с горы Улаган запечатлены брахиоподы юрского периода Russirahynchia (rhynchos , греч – клюв). На палеонтологической выставке Областного краеведческого музея допущена та же серьезная таксономическая ошибка.

Конечно, можно было бы не заметить промахов любителей природы, если бы моллюски и брахиоподы не принадлежали разным типам животных. То есть филогенетические линии у них также далеки как у комара и жирафы.

Если у бивальвий – двустворчатых моллюсков плоскость симметрии проходит параллельно створкам, а раковина различается на левую и правую, то раковина и, даже тело плеченогих организмов, плоскостью симметрии делится перпендикулярно, на две равные части (верхнюю и нижнюю).


Часть 3 | Страница 4 из 22 | Часть 5
Опубликовано с разрешения автора.
Сайт музея Волжского Гуманитарного Института http://museum.vgi.volsu.ru/

Реклама: уаз патриот отзывы владельцев , плюсы и минусы машины. .
Общая информация | География | Недра | Степи | Леса | Животный мир | Водоёмы | Экология | Памятники природы | Заповедники