Фанерозойский эон, также известный как эон видимой жизни, делится на три основные эпохи времени, в основном основанные на найденных в них окаменелостях различных групп форм жизни: палеозойскую (542-251 млн лет назад), мезозойскую (251-65,5 млн лет назад) и кайнозойскую (65,5 млн лет назад и по настоящее время) эпохи. Эти три эпохи можно разделить на 12 различных периодов. В течение каждого периода континенты Земли неуклонно продвигались к своей нынешней конфигурации благодаря таким процессам, как дрейф континентов, образование гор и оледенение континентов. Хотя фанерозойский эон составляет лишь одну восьмую часть времени, прошедшего с момента формирования земной коры, его значение намного превосходит его относительно короткую продолжительность, поскольку эон характеризуется быстрой эволюцией жизни, иногда через катаклизмы массового вымирания и другие проблемы. Потомками этих ранних форм жизни являются растения, животные и другие живые организмы, обитающие на Земле сегодня.
-
Кембрийский период: 541 — 485,4 млн лет назад
Кембрийский период сильно отличался от современного, но и от предшествующего протерозойского эона (от 2,5 млрд до 541 млн лет назад) он также сильно отличался по климату, географии и жизни. Средняя глобальная температура на протяжении большей части неопротерозойской эры (от 1 млрд до 541 млн лет назад) была немного холоднее (около 12 °C [54 °F]), чем современная средняя глобальная температура (около 14 °C [57 °F]). Однако средняя глобальная температура кембрийского периода была теплее и составляла в среднем 22 °C (72 °F).
Незадолго до начала неопротерозоя на Земле произошел период сшивания континентов, в результате которого все крупные материки объединились в огромный суперконтинент Родиния. Родиния была полностью сформирована миллиард лет назад и по размерам соперничала с Пангеей (суперконтинентом, образовавшимся позднее, в пермский период). Перед началом кембрия Родиния раскололась пополам, в результате чего образовался Тихий океан к западу от территории, ставшей Северной Америкой. К середине и концу кембрия в результате рифтинга разошлись палеоконтиненты Лаврентия (современная Северная Америка и Гренландия), Балтика (современная Западная Европа и Скандинавия) и Сибирь. Кроме того, образовался суперконтинент Гондвана, в состав которого вошли Австралия, Антарктида, Индия, Африка и Южная Америка.
Перед началом кембрия уровень моря поднялся, и некоторые континенты были затоплены. Это затопление в сочетании с теплыми кембрийскими температурами и изменениями в географии Земли привело к увеличению скорости эрозии, которая изменила химический состав океана. Наиболее заметным результатом стало увеличение содержания кислорода в морской воде, что способствовало возникновению и последующей диверсификации жизни — событие, получившее название «кембрийский взрыв», в ходе которого появились ранние представители многих основных групп, составляющих современную животную жизнь.
К раннему кембрию основная часть биосферы была ограничена окраинами мирового океана; на суше не было обнаружено никакой жизни (за исключением, возможно, цианобактерий [ранее известных как сине-зеленые водоросли] во влажных отложениях), в открытом море существовало относительно мало видов, а в океанских глубинах не обитало никаких организмов. Однако жизнь в мелких областях морского дна уже была хорошо разнообразна, и эта ранняя водная экосистема включала относительно крупного хищника Anomalocaris, трилобитов, моллюсков, губок и членистоногих-падальщиков. -
Ордовикский период: 485,4 — 443,4 млн лет назад
Ордовикский период был временем значительных изменений в тектонике плит, климате и экосистемах Земли. Быстрое раздвижение морского дна в океанических хребтах привело к одному из самых высоких уровней мирового океана за весь фанерозойский эон (который начался в начале кембрия). В результате континенты были затоплены до беспрецедентного уровня, а континент, ставший Северной Америкой, временами почти полностью уходил под воду. Эти моря отложили обширные слои осадочных пород, которые сохранили сокровища ископаемых останков морских животных. По оценкам ученых, уровень углекислого газа был в несколько раз выше, чем сегодня, что привело бы к созданию теплого климата от экватора до полюсов; однако в конце этого периода на большей части Южного полушария на короткое время появились обширные ледники.
Ордовикский период также известен интенсивной диверсификацией (увеличением числа видов) морских животных в ходе события, которое получило название «ордовикская радиация». Это событие привело к эволюции почти всех современных филумов (групп организмов с одинаковым строением тела) морских беспозвоночных к концу периода, а также к появлению рыб. Ордовикские моря были заполнены разнообразными беспозвоночными, среди которых преобладали брахиоподы (ламповые раковины), мшанки (мохообразные), трилобиты, моллюски, иглокожие (группа иглокожих морских беспозвоночных) и граптолиты (мелкие, колониальные, планктонные животные). На суше появились первые растения, а также, возможно, первое вторжение наземных членистоногих. В конце периода произошло второе по величине массовое вымирание в истории Земли, унесшее около 85 % всех ордовикских видов. Некоторые ученые утверждают, что ледниковый период, наступивший в конце периода, способствовал исчезновению видов. -
Силурийский период: 443,4-419,2 миллиона лет назад
В силурийский период высота континентов в целом была намного ниже, чем в настоящее время, а уровень мирового океана — намного выше. Уровень моря резко повысился, когда растаяли обширные ледники позднеордовикского ледникового периода. Этот подъем вызвал изменения в климатических условиях, которые позволили многим группам фауны восстановиться после вымирания в позднем ордовике. На обширных пространствах нескольких континентов появились мелководные моря, и коралловые рифы курганного типа были очень распространены. Широко распространились рыбы. Сосудистые растения начали заселять прибрежные низменности в силурийский период, в то время как внутренние районы континентов оставались практически безжизненными.
Рифовые насыпи (биогермы) на силурийском морском дне содержали брахиоподы, гастроподы (класс моллюсков, содержащий современных улиток и слизней), криноидеи (класс иглокожих, содержащий современных морских лилий и перьевых звезд) и трилобиты. Появилось большое разнообразие агнатовых (бесчелюстных) рыб, а также рыб с примитивными челюстями. Различные эндемичные группы развивались в Лаврентии (широко известной по местам в Канадской Арктике, Юконе, Пенсильвании, Нью-Йорке и особенно в Шотландии), Балтике (особенно в Норвегии и Эстонии) и Сибири (включая прилегающую Монголию). -
Девонский период: 419,2 млн — около 359 млн лет назад
Девонский период иногда называют «эпохой рыб» из-за разнообразия, изобилия и, в некоторых случаях, причудливых видов этих существ, плававших в девонских морях. В начале девонского периода появились леса и морские организмы, содержащие раковины, известные как аммониты. В конце периода появились первые четвероногие амфибии, что свидетельствует о колонизации суши позвоночными.
На протяжении большей части девонского периода Северная Америка, Гренландия и Европа были объединены в единую сушу Северного полушария — малый суперконтинент Лавруссия или Евфрамерика, но океан покрывал примерно 85 % девонского земного шара. Доказательства существования ледяных шапок ограничены, а климат, как считается, был теплым и справедливым. В океане наблюдались периоды снижения уровня растворенного кислорода, что, вероятно, привело к вымиранию многих видов — примерно 70-80 % всех существовавших видов животных, особенно морских. За этими вымираниями последовали периоды диверсификации видов, когда потомки выживших организмов заполняли освободившиеся места обитания. -
Карбоновый период: 358,9 млн — около 298,9 млн лет назад
Карбоновый период делится на два основных подпериода — миссисипский (358,9-323,2 млн лет назад) и пенсильванский (323,2-298,9 млн лет назад). Раннекаменноугольный (миссисипский) мир характеризуется Лаврусией — серией небольших материков в Северном полушарии, состоявшей из современной Северной Америки, Западной Европы через Урал и Балто-Скандинавии, и Гондваной — огромным материком, состоящим из современной Южной Америки, Африки, Антарктиды, Австралии и Индийского субконтинента в Южном полушарии. В это время море Тетис полностью отделило южную окраину Ларуссии от Гондваны. Однако к позднему карбону (пенсильванскому периоду) большая часть Лавруссии была объединена с Гондваной и закрыла Тетис.
Карбоновый период был временем разнообразия морских беспозвоночных. В бентосных, или придонных, морских сообществах доминировали криноидеи — группа стебельчатых иглокожих (беспозвоночных, характеризующихся твердым колючим покровом или кожей), которая живет и по сей день. Кальциевые (содержащие карбонат кальция) останки этих организмов являются важным породообразующим материалом. Родственная, но вымершая группа иглокожих — бластоиды — также была важной частью морских экосистем карбонового периода.
Несмотря на то что наземные насекомые существовали с девонского периода, в каменноугольном периоде они диверсифицировались. К пенсильванскому подпериоду стрекозы и мухи достигли больших размеров, а некоторые из самых ранних предков современных стрекоз (Protodonata) имели размах крыльев около 70 см (28 дюймов). Некоторые ученые утверждают, что более высокая концентрация кислорода в атмосфере в каменноугольном периоде (около 30 % по сравнению с 21 % в начале 21 века) могла сыграть роль в том, что эти насекомые выросли такими большими. Кроме того, окаменелости более совершенных насекомых, способных складывать крылья, в частности тараканов, хорошо представлены в породах пенсильванского подпериода. Среди других насекомых пенсильванского периода — предковые формы кузнечиков и сверчков, а также первые наземные скорпионы.
В наземной среде каменноугольного периода преобладали сосудистые наземные растения — от небольших кустарников до деревьев высотой более 100 футов (30 метров). Карбоновый период также стал временем пика развития амфибий и появления рептилий. -
Пермский период: 298,9-252,2 млн лет назад
В начале пермского периода было широко распространено оледенение и сильно развиты широтные климатические пояса. Климат теплел на протяжении всего пермского времени, и к концу периода жаркие и сухие условия были настолько обширны, что вызвали кризис пермской морской и наземной жизни. Этот резкий климатический сдвиг мог быть частично спровоцирован объединением небольших континентов в суперконтинент Пангея. Большая часть суши Земли была включена в Пангею, которая была окружена огромным Мировым океаном, названным Пантхалассой.
В пермском периоде широко распространились наземные растения, а насекомые быстро эволюционировали, следуя за растениями в новые места обитания. Кроме того, в этот период впервые появились несколько важных родов рептилий, в том числе те, которые в конечном итоге привели к появлению млекопитающих в мезозойскую эру. Самое крупное массовое вымирание в истории Земли произошло во второй половине пермского периода. Это массовое вымирание было настолько сильным, что до конца периода дожили только 10 или менее процентов видов, существовавших во времена максимального биоразнообразия в перми. -
Триасовый период: 252,2 млн — 201,3 млн лет назад
Триасовый период ознаменовал начало серьезных изменений, которые должны были произойти на протяжении всей мезозойской эры, в частности в распределении континентов, эволюции жизни и географическом распространении живых существ. В начале триасового периода практически все крупные материки мира были собраны в суперконтинент Пангея. Климат на суше был преимущественно теплым и сухим (хотя на больших территориях наблюдались сезонные муссоны), а земная кора была относительно спокойной. Однако в конце триасового периода тектоническая активность плит усилилась, и начался период разлома континентов. На окраинах континентов мелководные моря, площадь которых сократилась к концу перми, стали более обширными; по мере постепенного повышения уровня моря воды континентальных шельфов впервые были заселены крупными морскими рептилиями и рифообразующими кораллами современного вида.
Триасовый период последовал за крупнейшим массовым вымиранием в истории Земли. Во время восстановления жизни в триасовом периоде возросло относительное значение наземных животных. Увеличилось разнообразие и численность рептилий, появились первые динозавры, предвещающие великую радиацию, которая будет характерна для этой группы в юрском и меловом периодах. Наконец, в конце триасового периода появились первые млекопитающие — крошечные, покрытые мехом землеройки, произошедшие от рептилий.
В конце триасового периода произошел еще один эпизод массового вымирания. Хотя это событие было менее разрушительным, чем его аналог в конце перми, оно привело к резкому сокращению численности некоторых живых популяций, в частности аммоноидей, примитивных моллюсков, которые послужили важными ископаемыми для определения относительного возраста различных пластов в триасовой системе пород. -
Юрский период: 201,3-145 миллионов лет назад
Юрский период был временем значительных глобальных изменений в конфигурации континентов, океанографических моделей и биологических систем. В этот период суперконтинент Пангея раскололся на части, что позволило в конечном итоге сформировать территорию, которая сегодня является центральной частью Атлантического океана и Мексиканского залива. Усиленное тектоническое движение плит привело к значительной вулканической активности, горному строительству и присоединению островов к континентам. Неглубокие морские пути покрывали многие континенты, и в них откладывались морские и окраинные осадки, сохранившие разнообразные окаменелости. Горные породы, отложившиеся в юрском периоде, дали золото, уголь, нефть и другие природные ресурсы.
В раннем юрском периоде животные и растения, обитавшие как на суше, так и в морях, восстанавливались после одного из крупнейших массовых вымираний в истории Земли. Многие группы позвоночных и беспозвоночных организмов, играющих важную роль в современном мире, впервые появились именно в юрском периоде. Особенно разнообразной была жизнь в океанах — процветающие рифовые экосистемы, мелководные сообщества беспозвоночных и крупные плавающие хищники, включая рептилий и кальмароподобных животных. На суше в экосистемах доминировали динозавры и летающие птерозавры, а также впервые появились птицы. Ранние млекопитающие также присутствовали, хотя были еще довольно незначительны. Популяции насекомых были разнообразны, а среди растений преобладали гимноспермы, или «голосеменные» растения. -
Меловой период: 145-66 миллионов лет назад
Меловой период — самый продолжительный период фанерозойского эона. Он длится 79 миллионов лет и представляет собой время, превышающее время, прошедшее с момента вымирания динозавров, которое произошло в конце периода. Название мелового периода происходит от латинского слова creta, означающего «мел», и впервые было предложено Ж.Б.Ж. Омалиусом д’Халлоем в 1822 году. Мел — это мягкий, мелкозернистый тип известняка, состоящий преимущественно из бронеподобных пластин кокколитофоров, крошечных плавающих водорослей, которые процветали в позднем меловом периоде.
Меловой период начался с того, что суша Земли была разделена на два континента — Лауразию на севере и Гондвану на юге. Они были почти полностью разделены экваториальным морским проливом Тетис, и различные сегменты Лавразии и Гондваны уже начали раскалываться друг от друга. Северная Америка только начала отделяться от Евразии в юрском периоде, а Южная Америка начала отделяться от Африки, от которой также отделялись Индия, Австралия и Антарктида. Когда меловой период закончился, большинство современных континентов были отделены друг от друга водными просторами, такими как Северный и Южный Атлантический океан. В конце периода Индия дрейфовала в Индийском океане, а Австралия все еще была связана с Антарктидой.
Климат в целом был теплее и влажнее, чем сегодня, вероятно, из-за активного вулканизма, связанного с необычайно высокими темпами распространения морского дна. В полярных регионах не было континентальных ледяных покровов, а их земля была покрыта лесами. Динозавры бродили по Антарктиде даже в условиях длинной зимней ночи.
Динозавры были доминирующей группой наземных животных, особенно «утконосые» динозавры (хадрозавры), такие как шантунгозавр, и рогатые формы, такие как трицератопс. Гигантские морские рептилии, такие как ихтиозавры, мозазавры и плезиозавры, были распространены в морях, а летающие рептилии (птерозавры) доминировали в небе. Цветковые растения (ангиоспермы) появились ближе к началу мелового периода и становились все более многочисленными по мере его развития. Поздний мел был временем большой продуктивности Мирового океана, что подтверждается отложением толстых слоев мела в Западной Европе, восточной части России, южной Скандинавии, на побережье Мексиканского залива в Северной Америке и в западной Австралии. Меловой период завершился одним из величайших массовых вымираний в истории Земли, истребившим динозавров, морских и летающих рептилий, а также многих морских беспозвоночных. -
Палеогеновый период: 66-23 млн лет назад, и неогеновый период: 23-2,6 млн лет назад.
Палеоген — самый древний из трех стратиграфических подразделений кайнозойской эры. Палеоген в переводе с греческого означает «древний» и включает в себя палеоценовую эпоху (66-56 млн лет назад), эоценовую эпоху (56-33,9 млн лет назад) и олигоценовую эпоху (33,9-23 млн лет назад). Термин «палеоген» был придуман в Европе, чтобы подчеркнуть сходство морских окаменелостей, найденных в породах первых трех кайнозойских эпох. Неогеновый период, напротив, охватывает интервал между 23 млн и 2,6 млн лет назад и включает в себя миоценовую (23-5,3 млн лет назад) и плиоценовую (5,3-2,6 млн лет назад) эпохи. Неоген, что означает «новорожденный», был назван так, чтобы подчеркнуть, что морские и наземные окаменелости, найденные в толщах этого времени, были более тесно связаны друг с другом, чем с окаменелостями предыдущего периода.
До 2008 года эти два промежутка времени были известны как третичный период. Палеогеновый и неогеновый периоды вместе составили время огромных геологических, климатических, океанографических и биологических изменений. Они охватывают переход от глобально теплого мира с относительно высоким уровнем моря и доминированием рептилий к миру полярного оледенения, резко дифференцированных климатических зон и доминирования млекопитающих. Палеоген и неоген были этапами резкой эволюционной экспансии не только млекопитающих, но и цветковых растений, насекомых, птиц, кораллов, глубоководных организмов, морского планктона, моллюсков (особенно моллюсков и улиток) и многих других групп. В это время произошли огромные изменения в системах Земли и сформировались экологические и климатические условия, характерные для современного мира. В конце неогена в Северном полушарии выросли ледники и появились приматы, от которых впоследствии произошли современные люди (Homo sapiens), шимпанзе (Pan troglodytes) и другие ныне живущие человекообразные обезьяны. -
Четвертичный период: от 2,6 миллиона лет назад до настоящего времени
Четвертичный период характеризуется несколькими периодами оледенения («ледниковыми периодами»), когда ледяные щиты толщиной в многие километры покрывали обширные территории континентов в районах с умеренным климатом. Во время и между этими ледниковыми периодами происходили быстрые изменения климата и уровня моря, в результате чего изменялась окружающая среда по всему миру. Эти изменения, в свою очередь, привели к быстрой смене форм жизни, как флоры, так и фауны. Начиная примерно с 200 000 лет назад, они привели к появлению современных людей.
