Четвертичный период, антропоген. Антропогенный период Какой геологической эре соответствует четвертичный период
Четвертичный период — это текущий период на временной шкале Земли. Он начался примерно 2,6 миллиона лет назад и продолжается вплоть до сегодняшних дней. Этот период часто делится на две крупные эпохи: эпоху плейстоцена и эпоху голоцена. За этот промежуток времени произошло очень мало геологических изменений — по крайней мере, по сравнению с предыдущими периодами. Континенты остались на своих нынешних позициях, но все же произошли некоторые незначительные геологические изменения: появился новый пролив Босфор, за которым последовали периоды подъема и отступления уровня мирового океана. Это было также время, когда ледники продвинулись и создали уникальные гористые ландшафты, а затем снова отступили. Именно в этом жизненном цикле мы и живем сегодня.
За это время наземные млекопитающие, такие как мамонты, бизоны, быки и носороги, обзавелись густым шерстяным пальто из толстых волос. Эти животные питались в основном растительным материалом: кустарниками, травами и листьями низко растущих деревьев. Затем около 10 000 лет назад атмосфера планеты снова стала нагреваться. Это не только заставило ледники отступить, но и вызвало исчезновение многих крупных, покрытых теплой шерстью, млекопитающих. Есть версия, что многие крупные существа, выжившие после потепления, были уничтожены появлением человечества.
В это же время в Северной Америке вымерли саблезубые кошки, лошади, верблюды и американские гепарды. Как и в случае с гигантскими глиптодонами, мамонтами и мастодонами, это было частично связано с изменением климата, а частично из-за того, что люди начали охоту на этих животных. Палеонтологи до сих пор так и не выяснили, какая из причин больше повлияла на вымирание этих видов: климат или человек.
Внезапное появление человека в течение четвертичного периода привело к тому, что некоторые палеонтологи назвали этот период эпохой Человечества. В начале этого периода Homo erectus появился в Африке, и после этого стали появляться многие гоминиды с большим объемом мозга. По оценкам, первые современные люди эволюционировали около 190 000 лет назад в Африке, а затем мигрировали в поисках пищи через сухопутные перешейки в Европу, Австралию, Азию и Америку.
Эпоха человечества кардинально повлияла на изменения климата Земли. Человек эволюционировал и использовал все больше и больше ресурсов планеты, и значительно изменил климат. Со временем в атмосфере накапливается все больше углекислого газа, он в свою очередь повышает глобальную температуру планеты, ускоряет таяние ледников и повышает уровень мирового океана.
«Антропоген» в переводе с греческого означает «тот, что породил человека». Этот период занимает особое место в кайнозойской эре. Именно с этим и связаны временные границы антропогена - это эпоха возникновения и перво¬начального становления человечества. Такова она кайнозойская эра и антропоген в частности.
Антропоген период длился около двух миллионов лет и охватывает два периода: плейстоцен (начался два миллиона лет назад и завершился 25 тысяч лет назад) и голоцен (начался 25 тысяч лет назад и длится по сегодняшний день). Плейстоцен был эпохой великих оледенений, в конце кото¬рой появился хомосапиенс - человек разумный; в голоцене климат мало отличается от современного, в нем возникла человеческая цивилизация, а природа подверглась хищнической эксплуатации.
Что же такое человек? На этот вопрос в разные времена отвечали по-разному. Но суть всех ответов - в одном: это самое могучее из всех живых существ, способное сегодня стереть в космическую пыль планету Земля. Он состоит из тех же веществ и органов, что и любое другое млекопитающее. Разница лишь в том, его органы образуют организм, наделенный такими особенностями, которые не встречаются ни у одного живого существа. Это прямостоящий скелет, подвижные руки, способные манипули¬ровать предметами, объемное цветное зрение и уникальный по своей сложности мозг. Соединение этих четырех свойств превратило людей в хозяев планеты.
В поисках предков человека ученые предъявляли «кандидатам» на это почет¬ное звание такие требования: они должны были уметь ходить на задних ногах, их свободные руки должны были не только уметь хватать камни и палки, но и выполнять другие движения, и, наконец, мозг этого существа по размерам и развитию должен был приближаться к человеческому. Но самое главное, это существо должно было уметь изготавливать орудия - пусть даже самые простейшие. Ведь обезьяна перестала быть обезьяной ровно в то мгновение, когда самостоятельно оббила кусок кремня, чтобы сделать его острее.
Человек прямоходящий - первый из тех, кого можно назвать нашим прямым пред¬ком. Он обладал всеми четырьмя необходимыми свойствами, а кроме того, у него начала развиваться речь.
Кто же заслужил честь называться последней обезьяной и первым человеком?
Первые орудия древних людей были из дерева, кости и камня. Но именно каменные ручные скребки и рубила сыграли решающую роль в развитии человеческой цивилизации. Палкой и острым обломком кости можно было пользоваться, не обрабатывая их, а твердый камень требовал обработки. Изготавливая свои грубые кремневые и обсидиановые орудия, человек создал первые технологии - способы и приемы работы, которые, развиваясь и совершенствуясь, стали основой всей современной техники.
Всей человеческой деятельностью управляет сложный и гибкий мозг - самое совершенное создание природы. За последние сто тысяч лет он почти не изме¬нился - даже размеры его остались такими же, как у кроманьонского человека.
И все-таки за эти сто тысяч лет человечество прошло громадный путь - от племен охотников и собирателей до шестимиллиардного человечества, создавшего ноосферу - новую среду обитания на планете, измененную человеческим разумом. Кайнозойская эра антропоген – это переломный шаг в истории Земли.
Несмотря на то, четвертичный период царил не очень долго, он успел запомнится интересными эпизодами в животном мире. В антропогене свое зарождение начали современные представители фауны. И это несмотря на то, что в данный период началось похолодание. Но если смотреть глобально, то климат значительно повлиял на расселение зверей. В Евразии начали обитать древние слоны, их рост составлял 2 метра. Также антропоген славится появлением носорога, у которого на лбу виднелся огромный рог, еще отметим верблюдов, однопалых лошадей, антилоп и грызунов. Если говорить о последних, то отметим массовое распространение трогонтерий, которые были похожими на современных гигантских бобров. Через некоторое время на свет появились медведи, пещерные гиены, длиннорогие бизоны, трогонтериевые слоны и бодыперогие олени. Современного облика обрели зайцы, волки, куницы, лисицы и др.
Вторая половина антропогена периода характеризуется значительным понижением температуры, впоследствии чего поверхности Азии, Европы и Северной Америки оледенели. Некоторые животные не смогли приспособится к новым условиям обитания, потому им пришлось покинуть наш мир. Ароморфозы антропогена помогли многим видам остаться обитать на Земле. К примеру, трогонтериевые слоны преобразовались в мамонтов, а бизоны и олени значительно уменьшились в размерах. Чаще всего на земной поверхности встречались волосатые слоны. Также отметим широкое распространение овцебыков, леммингов, песцов и грызунов.
Через некоторое произошло распределение зон: арктическая и умеренная. Каждая из них отличается своими климатическими условиями, что непосредственно повлияло на животный мир. Если верить научным данным, то все современные представители фауны обрели современный облик 20 тысяч лет назад. Возможно некоторые из них подверглись ароморфозе антропогена. Эволюция привела к превращению из обезьяны к питекантропу – первому человеку. Конечно же, по внешнему виду они значительно отличались от современных людей, но начало было положено.
Интересные изменения пришли в растительный мир антропогена. Снова отметим массовые оледенения, которые привели к опустошению флоры в Европе. Тем не менее, некоторые виды смогли приспособиться к новым условиям, многие из них переместились в южные регионы. В частности это касается лилий, роз и рододендроном. На сегодняшний день они встречаются в Южной Европе и Малой Азии. Как видим, прошло много лет, а место обитания они не изменили. Численность некоторых представители флоры, проживавших в межледниковые периоды, значительно сократилась. Дабы выжить, они собирались вместе и образовывали реликтовые рощи. Когда наступали теплые времена, во многих областях Европы росли широколиственные леса. Как правило, в них доминировали буки, дубы, клены и липы.
К четвертичному периоду современный вид обрели горные хребты. Многие из них мешали распространятся некоторым растениям. Именно потому в странах Северной Америки горные цепи «идут» в меридианном направлении, а не в широтном. Благодаря этому флора распространяется по всему поясу. Растительный мир антропогена был не только убыточным, ведь свое зарождение начали несколько видов. Среди них отметим Магнолию, Лилидендрон и Таксодиум. Отметим, что большинство растений четвертичного периода начали проживать в плейстоцене. За все время они успели изменится и приспособится к новым условиям. Через некоторое время прпали широколиственные и вечнозеленые формы, зато широкого распространения обрели травянистые виды.
Стоит рассказать также о полезных ископаемых, которые существовали в антропогене. Их необходимо распределить на несколько групп. Среди таких отметим нерудные полезные ископаемые, осадочные руды, горючие ископаемые, подземные воды и россыпи. Что касается полезных, то они разделяются на 2 категории: прибрежно-морские и аллювиальные. Благодаря им сегодня люди имеют хороший доход, ведь к россыпям относится желтое и белое золото, алмазы, рутил и др. В антропогене существовали также железные руды озерного происхождения, меднованадиевые конкреции и глауконит. На сегодняшний день все эти виды сохранились и активно развиваются. Многие из них распространяются в Мировом океане.
Теперь перейдем к влажно-тропической и экваториальной части Земли. Прежде всего отметим, что она всегда вызывает небывалый интерес среди исследователей. А некоторые студенты предпочитают заказать диссертацию и в это время заниматься более интересным делом. К тому же предложенная тема далеко не каждому по зубам. В таких местах формировались выветривающие коры, самыми распространенными были латеритные покровы. В экваториальной области сформировались металлоносные коры, то же самое касается субтропического и тропического поясов. Здесь зародились залежи марганца, никеля, кобальта и меди, также на поверхности Земли появились огнеупорные глины.
Нерудные полезные ископаемые сегодня играют огромную роль в жизни человечества. В антропогене зародились гравийники, которые люди сегодня используют в строительной отрасли. Они добавляют ископаемые в пески. Еще в четвертичном периоде начали «проживать» диамантовые глины, каменная соль, сера, борат торф. Что касается подземных вод, то они располагались в аллювиальных отложениях. На сегодняшний день они играют роль источника чистой воды. Существуют также и многолетнемерзлые породи, которые применяются как естественные холодильники.
Тектоника . Глобальное похолодание, начавшееся в миоцене, в квартере привело к развитию гигантских покровных ледников Северного полушария (рис. 25). Вся история четвертичного периода слагается из чередований волн тепла и холода – климат стал главным фактором, определявшим специфику природных геологических процессов. Соответственно климатическим условиям накопления, все четвертичные отложения распределены между двумя разделами: плейстоценом и голоценом.
Плейстоцен объединяет отложения ледниковий и межледниковий.
Голоцен охватывает только послеледниковые (современные) накопления.
Во время ледниковых этапов господствующими агентами становились ледники, которые занимали до 30 % площади суши, а многолетняя мерзлота охватывала еще 20 %. В океанах до 50 % площади поверхности также покрывали шельфовые, припайные и плавучие льды. На суше ледниками накапливались толщи отложений моренных и водно-ледниковых. Близ границ ледников – в перигляциальных условиях формировались лессовые отложения. Атмосферная влага концентрировалась в ледниках, уровень океанов понижался на 100 м и более,обводненность суши снижалась. Под давлением ледников земная кора прогибалась, уклоны рек уменьшались – падала скорость течения. Поэтому в речных долинах господствовали процессы аккумуляции, что вело к накоплению избыточных толщ аллювия. Во время межледниковий и в голоцене влажность климата увеличивалась, происходило гляциокомпенсационное поднятие материков – уклоны рек возрастали. Реки активизировали эрозионную работу, размывали и выносили аллювий – в речных долинах возникали надпойменные террасы. Накапливались озерные и болотные отложения, формировались развитые горизонты почв.
Рис. 25. Океаны и суша позднего плейстоцена
В голоцене продолжилась альпийская складчатость, материки и океаны приобрели современные размеры и очертания (рис. 26).
Органический мир . Сильнее всего климатические колебания проявлялись в высоких и умеренных широтах, тогда как на экваторе их почти не ощущалось. Синхронно господству холодных либо теплых условий изменялись и все природные процессы: сужались либо расширялись климатические пояса и природные зоны. Во время оледенений расширялись пояса полярные, субполярные и умеренные – их границы смещались к низким широтам. Только во время оледенений распространялась специфическая природная зона – перигляциальная. Перигляциальной зоне характерны сплошная поверхностная многолетняя мерзлота, низкие температуры воздуха и малое количество атмосферных осадков. В таких условиях складывались своеобразные ксерофильные фитоценозы, сочетавшие характерные черты современных тундр и высокогорных степей.
Рис. 26. Океаны и суша голоцена
Климатические колебания обусловили многократные миграции животных и смену растительности. Расширение областей континентального климата привело к экспансии азиатских представителей фауны, захвативших территории Европы и Северной Америки. По данным Р. Флинта, из 119 видов млекопитающих, ныне обитающих в Европе и соседних частях Азии, 113 появились в четвертичном периоде благодаря миграции. Около 40 000 лет назад распространился человек современного облика. Примерно на рубеже с голоценом вымерли некоторые типично плейстоценовые виды млекопитающих: мамонты, носороги шерстистые, медведи и львы пещерные, лемминги копытные. В голоцене впервые в истории планеты сформировались природные зоны тундры, лесотундры и тайги. За последние сто лет по степени изменения земной коры техногенная деятельность вошла в состав ведущих геологических агентов.
Важнейшими событиями развития органического мира в четвертичном периоде явились следующие:
становление современного состава биоты;
широкое распространение представителей азиатской фауны в Северном полушарии;
формирование современной структуры природной зональности;
возникновение зон тундры, лесотундры и тайги;
развитие и распространение человека разумного.
Четвертичный период кайнозойской эры ознаменовался масштабным оледенением, оказавшим огромное влияние на развитие жизни на планете. По мере наступления ледников медленно отодвигался на юг и климатический барьер жизни, бурная растительность кайнозоя также отступала на юг. В межледниковые эпохи она вновь возвращалась на свои исходные территории. Правда, в некоторых регионах мира возвращение растительности обратно нередко блокировалось горными массивами, что предопределило вымирание многих растений умеренного пояса. Их участь разделили и некоторые группы животных, прямо или косвенно зависимые от определенных типов растительности.
Многие представители животного мира сумели адаптироваться к усилившимся холодам, обзаведясь густой шерстью. Плейстоценовая эпоха характеризуется широким распространением саблезубых кошек, сумчатых и пещерных львов. В плейстоцене появились и первые люди, а многие крупные млекопитающие, наоборот, начали вымирать. Похолодания чередовались с потеплениями. В ледниковый период на планете четко выделились три зоны растительности: тундра, степь и тайга. Они были расположены к югу от наступавших ледников, на территории шириной 200-320 км. Таким образом, неоднократные оледенения значительно опустошили флору планеты, а возвращение теплолюбивых растений с юга на север затруднялось горными хребтами, выступавшими в роли барьеров для расселения растительности.
Все же в наиболее теплые межледниковые эпохи четвертичного периода были распространены широколиственные леса, в которых господствовали дуб, бук, липа, клен, ясень, граб, ольха, орех и боярышник. В ходе масштабного оледенения пары воды конденсировались в виде снега, но таяние льдов и снегов ежегодно давало меньше воды, чем выпадало снега. Постепенное накопление запасов льда на суше способствовало понижению уровня Мирового океана. Поэтому в четвертичном периоде возникли особые сухопутные мосты между континентальной Европой и Британскими островами, Азией и Северной Америкой, Приамурьем и Сахалином, а также между полуостровом Индокитай и островами Зондского архипелага.
По этим сухопутным мостам осуществлялся обмен животными и растениями. В то же время именно отсутствие соединительного звена между Азией и Австралией сохранило жизнь клоачным и сумчатым, которые еще в третичный период были полностью вытеснены плацентарными млекопитающими на других континентах планеты. В четвертичном периоде встречались различные группы млекопитающих и, в частности, слоны. Самые крупные из них обитали в лесах и имели высоту в плечах свыше 4 м. В сибирской тундре господствующее положение занял холоднолюбивый мамонт Mammuthus primigenius, покрытый густой и длинной рыжеватой шерстью. В одну из ледниковых эпох мамонты, вероятно, перешли по льду Берингова пролива и расселились по всей Северной Америке. Скелеты тяжеловесных мастодонтов сегодня часто встречаются в этом регионе мира.
Видные представители фауны того времени – крупные шерстистые носороги, которые в эпоху оледенения обитали в тундре по соседству с мамонтами. Происходило также расселение лошадей, родина которых – Северная Америка. Перебираясь через Азию и Европу, они постепенно расселились по всему миру. Примечательно, что в самой Северной Америке лошади вымерли уже к концу плейстоцена и вернулись туда только вместе с европейскими завоевателями. Очень жаль, что мы так и не смогли их увидеть, поскольку эти животные имели восхитительный внешний вид. Сегодня многие поклонники мира фауны любят помещать снимки зверей в фото рамки и вешать их у себя на стене. Но лучше конечно же туда вставлять фотографии близких людей.
Многочисленные подвиды дикой лошади населяли саванны европейского континента уже в начале четвертичного периода. Среди жвачных парнокопытных можно выделить огромного большеротого оленя, расстояние между рогами которого достигало 3 м. В большом количестве размножались овцебыки, первобытные зубры и туры – предки современных домашних быков. В четвертичный период нашу планету также населяли многочисленные хищники, среди них можно отметить огромных пещерных медведей Ursus spelaeus, саблезубых тигров Machairodus, длинные клыки которых напоминали кривые турецкие ятаганы, и пещерных львов Pamhera spelaea. В ледниковый этап уже обитали хорошо знакомые нам гиены, волки, лисы, еноты и росомахи.
Голоценовая эпоха четвертичного периода – время становления современного облика фауны и флоры нашей планеты. Разнообразие живых организмов в наши дни заметно меньше, чем в прошлые геологические эпохи. Этому, возможно, способствовало интенсивное воздействие человека на среду обитания. Появление первых человекообразных обезьян еще в третичный период обеспечило их дальнейшую эволюцию в четвертичном периоде кайнозоя. Стало возможным появление древних предков современного человека – дриопитеков и австралопитеков. Следующий этап в эволюционной лестнице – возникновение человека умелого, первого представителя рода Homo, и, наконец, вида, к которому принадлежат живущие сейчас люди, – человека разумного (Homo sapiens). С этого момента на планете началась совершенно новая жизнь.
В связи с появлением человека современного вида и развитием человеческой цивилизации в течение четвертичного периода было предложено назвать этот этап кайнозойской эры антропогеном. В эпоху голоцена человеческая цивилизация распространилась по всему свету. Она постепенно стала важнейшим глобальным фактором, изменившим биосферу нашей планеты. В частности, возникновение земледелия уничтожило большое количество видов дикорастущих растений с целью очистить посевные площади и пастбища. Во многих случаях деятельность людей была непродуманной и губительной для окружающей их среды обитания.
Таким образом, четвертичный период кайнозоя проходил уже при участии и значительном влиянии человека на окружающий его мир. По мере таяния льдов происходило расселение людской цивилизации на освобождавшиеся из-под ледников территории. В течение этого периода постепенно вымерли мастодонты, мамонты, саблезубые тигры и большерогие олени. Немалую роль в данном процессе сыграли опять же древние люди, активно занимавшиеся охотой. Они истребили мамонта и шерстистого носорога на территории Евразии, а также мастодонтов, лошадей и морских коров в Америке. Распашка земель, повсеместная охота, выжигание лесов под пастбища и вытаптывание травостоев домашними животными сократили ареалы обитания многих степных представителей фауны. Деятельность человека способствовала расширению площадей пустынь и появлению подвижных песков.
Разделение и перемещение отдельных континентов, а также установление климатической зональности привели к обособлению представителей биосферы по регионам. Развитие жизни в кайнозое обеспечило то биологическое разнообразие на Земле, которое мы можем наблюдать сегодня. Результатом длительной эволюции жизни на нашей планете стало появление в конце четвертичного периода кайнозоя человека разумного. С окончанием доисторических времен человек начал творить свою собственную историю. Если примерно 4 тыс. лет назад в мире жило около 50 млн человек, то уже в первой половине XIX столетия численность людей на планете перевалила за миллиард. Именно деятельность человека во многом предопределила тот видовой состав биосферы, который существует в настоящее время. Человек повлиял и на современное географическое распространение живых организмов на Земле.
Четвертичный период начался 2,6 млн лет назад и длится до настоящего времени. Он является одним из трех периодов (66 млн лет назад - до настоящего времени) и следует за (23-2,6 млн лет назад). Антропоген разделен на две эпохи:
- плейстоценовая эпоха, или плейстоцен (2,6 млн - 11,7 тыс лет назад);
- голоценовая эпоха, или голоцен (11,7 тыс лет назад - до настоящего времени).
География
Основные географические изменения произошедшие за этот период времени включали формирование проливов Босфор и Скагеррак в ледниковые эпохи, которые соответственно превратили Черное и Балтийское моря в , а затем их затопление (и возвращение соленой воды) путем повышения уровня моря; периодическое затопление Английского канала, создание сухопутного моста между Великобританией и европейской частью света; периодическое появление сухопутного Берингийского перешейка, образующего мост между Азией и Северной Америкой; и периодическое внезапное наводнение скэблендэ северо-запада Америки ледниковой водой.
Нынешняя протяженность Гудзонова залива, Великих озёр и других крупных озёр Северной Америки является следствием перестройки Канадского щита с момента последнего ледникового периода; в течение четвертичного периода постоянно менялись береговые линии.
Климат
На протяжении всего четвертичного периода, планета вращалась вокруг Солнца. Небольшие сдвиги вызывали ледниковые периоды. Около 800 тыс лет назад возникла циклическая картина: ледниковый период длился около 100 тыс лет, за которым следуют более теплые межледники от 10 тыс до 15 тыс лет каждый. Последний ледниковый период закончился около 10 тыс лет назад. Уровни моря быстро росли, и континенты достигли своих нынешних очертаний.
Когда температура понижалась, ледниковые плиты распространялись от полюсов и покрывали большую часть Северной Америки и Европы, части Азии и Южной Америки, и всю Антарктику. С таким количеством воды, запертой в ледниках, уровень моря падает.
Животный мир
Птицы
В четвертичный период птицы продолжали развиваться во всем мире и населяли разнообразные места обитания. Однако многие гигантские нелатающие птицы вымерли, включая додо, или маврикийского дронта. Также исчезли крупные летающие птицы, включая тераторниса мерриама, который имел размах крыльев более 3,5 м, а вес около 15 кг.
Рептилии и амфибии
Вымершие рептилии, ящерицы и черепахи были больше, чем ныне существующие, а крокодилы - меньше, при этом у змей не было тенденции к определенному размеру тела.
Размер тела сыграл сложную роль в вымирании позднечетвертичных рептилий. Более крупные виды ящериц и черепах были явно затронуты механизмами вымирания, такими как чрезмерная эксплуатация и введение инвазивных видов, что привело к преобладанию крупногабаритных животных среди вымерших таксонов.
Морская фауна
С самого начала четвертичного периода киты и акулы доминировали в морях, и находились на вершине , над выдрами, тюленями, дюгонями, рыбой, кальмарами, ежами и микроскопическим планктоном, заполняющим нижний трофический уровень.
Человек
Фактически, четвертичный часто считается «эрой людей». Человек прямоходящий (Homo erectus ) появился в Африке в начале этого периода, и у него развивались большие мозги и более высокий интеллект. Первые современные люди эволюционировали в Африке около 190 тыс лет назад и рассеялись в Европу и Азию, а затем в Австралию и Америку. Наш вид сильно изменил наземную и морскую жизнь, и теперь, по мнению ученых, человечество вызывает глобальные изменения климата.
Растительный мир
Несмотря на значительные климатические различия между плейстоценовой и голоценовой эпохой, большая часть не изменилась. Плейстоценовая эпоха имела два основных климатических условия: ледниковый и межледниковый. В ледниковый период большая часть земли была покрыта льдом, а растительность была в основном тундровая, которая включала мхи, осоки, кустарники, лишайники и низкорослые травы; однако во время межледникового периода или времени, когда большая часть почвы не была покрыта льдом, существовали лесные массивы и хвойные леса. Возникновение произошло во время начала голоцена. Эта среда обитания позволила многим животным и растениям процветать. В течение этого периода развивались хвойные и лиственные леса, а также саванны, где паслись и процветали травоядные животные.