Мезозойская эра [3] — это эра геологической истории Земли , которая длилась примерно от 252 до 66 миллионов лет назад и включала триасовый , юрский и меловой периоды . Она характеризуется доминированием голосеменных растений и архозавровых рептилий , таких как динозавры ; жарким парниковым климатом; и тектоническим распадом Пангеи . Мезозой — это середина из трех эр с момента развития сложной жизни : палеозойской , мезозойской и кайнозойской .
Эра началась вслед за пермско-триасовым вымиранием , крупнейшим массовым вымиранием в истории Земли, и закончилась мелово-палеогеновым вымиранием , еще одним массовым вымиранием, жертвами которого стали нептичьи динозавры , птерозавры , мозазавры и плезиозавры . Мезозой был временем значительной тектонической, климатической и эволюционной активности. Суперконтинент Пангея начал распадаться на отдельные участки суши. Климат мезозоя был разнообразным, чередуясь между периодами потепления и похолодания. Однако в целом Земля была жарче, чем сегодня.
Динозавры впервые появились в среднем триасе и стали доминирующими наземными позвоночными в позднем триасе или ранней юре, занимая это положение около 150 или 135 миллионов лет до своей гибели в конце мелового периода. Архаичные птицы появились в юрском периоде, эволюционировав из ветви динозавров -теропод , затем в меловом периоде появились настоящие беззубые птицы . Первые млекопитающие также появились в мезозое, но оставались небольшими — менее 15 кг (33 фунта) — до кайнозоя. Цветковые растения появились в раннем меловом периоде и быстро диверсифицировались к концу эры, заменив хвойные и другие голосеменные ( sensu lato ), такие как гинкговые , саговниковые и беннеттитовые в качестве доминирующей группы растений.
Термин «Эпоха рептилий» был введен палеонтологом XIX века Гидеоном Мантеллом, который считал, что в нее входили диапсидные динозавры, такие как игуанодон , мегалозавр , плезиозавр и птеродактиль .
Современное название было предложено в 1840 году британским геологом Джоном Филлипсом (1800–1874). «Мезозой» буквально означает «средняя жизнь», происходящее от греческого префикса meso- ( μεσο- «между») и zōon ( ζῷον «животное, живое существо»). [4] [5] Таким образом, мезозой сопоставим с кайнозойской ( дословно « новая жизнь » ) и палеозойской («старая жизнь») эрами, а также с протерозойским («ранняя жизнь») эоном.
Мезозойская эра изначально описывалась как «вторичная» эра, следующая за «первичной» ( палеозойской ) и предшествующая третичной . [6]
После палеозоя мезозой длился примерно 186 миллионов лет, с 251,902 до 66 миллионов лет назад , когда началась кайнозойская эра. Этот временной интервал делится на три геологических периода . От самого старого к самому молодому:
Нижняя граница мезозоя установлена событием пермско-триасового вымирания , во время которого, по оценкам, вымерло до 90-96% морских видов [ 7], хотя эти приближения были поставлены под сомнение, и некоторые палеонтологи оценивают фактическое число всего в 81%. [8] Это также известно как «Великое вымирание», потому что оно считается крупнейшим массовым вымиранием в истории Земли. Верхняя граница мезозоя установлена событием мелово-палеогенового вымирания (или событием вымирания K–Pg [9] ), которое могло быть вызвано ударом астероида, создавшего кратер Чиксулуб на полуострове Юкатан . Ближе к позднему мелу крупные вулканические извержения, как полагают, также способствовали мелово-палеогеновому вымиранию. [10] Примерно 50% всех родов вымерли, включая всех нептичьих динозавров .
Триасовый период длится примерно от 252 миллионов до 201 миллиона лет назад, предшествуя юрскому периоду. Этот период заключен в скобки между пермско-триасовым вымиранием и триасово-юрским вымиранием , двумя из « большой пятерки », и делится на три основные эпохи: ранний, средний и поздний триас. [11]
Ранний триас, около 252–247 миллионов лет назад, был охвачен пустынями во внутренних частях суперконтинента Пангея. Земля только что стала свидетелем массового вымирания, в ходе которого вымерло 95% всей жизни, а наиболее распространенными позвоночными на суше были Lystrosaurus , labyrinthodonts и Euparkeria , а также многие другие существа, которым удалось пережить пермское вымирание. Темноспондилы достигли пика разнообразия в раннем триасе. [12]
Средний триас, от 247 до 237 миллионов лет назад, ознаменовался началом распада Пангеи и открытием океана Тетис . Экосистемы восстановились после пермского вымирания. Водоросли, губки, кораллы и ракообразные восстановились, и появились новые водные рептилии, такие как ихтиозавры и нотозавры . На суше процветали сосновые леса, а также группы насекомых, таких как комары и плодовые мушки. Рептилии стали становиться все больше и больше, и появились первые крокодилы и динозавры, что вызвало конкуренцию с крупными амфибиями, которые ранее правили пресноводным миром, соответственно, с млекопитающими, похожими на рептилий на суше. [13]
После расцвета среднего триаса, поздний триас, с 237 до 201 миллиона лет назад, характеризовался частыми периодами жары и умеренными осадками (10–20 дюймов в год). Недавнее потепление привело к буму эволюции динозавров на суше, поскольку континенты начали отделяться друг от друга (Nyasasaurus с 243 до 210 миллионов лет назад, примерно 235–30 млн лет назад, некоторые из них разделились на Sauropodomorphs, Theropods и Herrerasaurids), а также первых птерозавров . Во время позднего триаса некоторые продвинутые цинодонты дали начало первым Mammaliaformes . Однако все эти климатические изменения привели к крупному вымиранию, известному как вымирание триасово-юрского периода, в ходе которого вымерли многие архозавры (за исключением птерозавров, динозавров и крокодиломорфов ), большинство синапсидов и почти все крупные амфибии, а также 34% морской жизни в четвертом массовом вымирании на Земле. Причина спорна; [14] [15] извержения базальтовых наводнений в магматической провинции Центральной Атлантики упоминаются как одна из возможных причин. [16] [17] [18]
Юрский период охватывает период от 200 миллионов лет до 145 миллионов лет назад и включает три основные эпохи: раннюю юру, среднюю юру и позднюю юру. [19]
Ранняя юра охватывает период от 200 до 175 миллионов лет назад. [19] Климат был тропическим и гораздо более влажным, чем в триасе, в результате появления больших морей между сушей. В океанах были в изобилии плезиозавры , ихтиозавры и аммониты . На суше динозавры и другие архозавры заявили о своих правах на доминирующую расу, а тероподы, такие как дилофозавр, находились на вершине пищевой цепи. Появились первые настоящие крокодилы, что поставило крупных амфибий на грань вымирания. В целом, архозавры стали править миром. Тем временем появились первые настоящие млекопитающие, оставаясь относительно небольшими, но широко распространяясь; например, юрские касторокауды имели приспособления для плавания, рытья и ловли рыбы. Fruitafossor , из позднего юрского периода около 150 миллионов лет назад, был размером с бурундука, а его зубы, передние конечности и спина предполагают, что он раскапывал гнезда общественных насекомых (вероятно, термитов , поскольку муравьи еще не появились); Volaticotherium мог планировать на короткие расстояния, как современные белки-летяги . Эволюционировали первые многобугорчатые, такие как Rugosodon . [ требуется цитата ]
Средняя юра охватывает период от 175 до 163 миллионов лет назад. [19] В эту эпоху динозавры процветали, поскольку огромные стада завропод, таких как брахиозавры и диплодоки , заполняли папоротниковые прерии, преследуемые множеством новых хищников, таких как аллозавры . Хвойные леса составляли большую часть лесов. В океанах плезиозавры были довольно распространены, а ихтиозавры процветали. Эта эпоха была пиком рептилий. [20] [ не удалось проверить ] [ самостоятельно опубликованный источник ]
Поздняя юра охватывает период от 163 до 145 миллионов лет назад. [19] В эту эпоху первые авиалы , такие как археоптерикс , произошли от небольших целурозавровых динозавров. Повышение уровня моря открыло Атлантический морской путь, который постоянно расширялся до сегодняшнего дня. Дальнейшее разделение континентов дало возможность для диверсификации новых динозавров.
Меловой период является самым продолжительным периодом мезозоя, но имеет только две эпохи: ранний и поздний мел. [21]
Ранний меловой период охватывает период от 145 до 100 миллионов лет назад. [21] Ранний меловой период ознаменовался расширением морских путей и снижением разнообразия завропод, стегозавров и других высокорослых групп, при этом завроподы были особенно редки в Северной Америке. [22] Некоторые динозавры, прыгающие по островам, такие как Eustreptospondylus , эволюционировали, чтобы справиться с прибрежными отмелями и небольшими островами древней Европы. Другие динозавры поднялись, чтобы заполнить пустое пространство, которое осталось после вымирания юрского и мелового периодов, такие как Carcharodontosaurus и Spinosaurus . [ необходима цитата ] Времена года вернулись в силу, и полюса стали сезонно холоднее, но некоторые динозавры все еще обитали в полярных лесах круглый год, такие как Leaellynasaura и Muttaburrasaurus . Полюса были слишком холодными для крокодилов и стали последним оплотом для крупных амфибий, таких как Koolasuchus . Птерозавры стали крупнее по мере развития таких родов, как Tapejara и Ornithocheirus . Млекопитающие продолжали расширять свой ареал: эутриконодонты произвели довольно крупных, похожих на росомаху хищников, таких как Repenomamus и Gobiconodon , ранние терии начали расширяться в метатериев и эутериев , а цимолодонтные многобугорчатые стали обычным явлением в летописи окаменелостей.
Поздний мел охватывает период от 100 до 66 миллионов лет назад. Поздний мел характеризовался похолоданием, которое продолжалось в кайнозойскую эру. В конце концов, тропики были ограничены экватором, а области за пределами тропических линий испытали экстремальные сезонные изменения погоды. Динозавры все еще процветали, поскольку новые таксоны, такие как тираннозавр , анкилозавр , трицератопс и гадрозавры, доминировали в пищевой цепи. В океанах правили мозазавры , выполняя роль ихтиозавров, которые после упадка исчезли в пограничном событии сеномана и турона . Хотя плиозавры вымерли в том же событии, длинношеие плезиозавры, такие как эласмозавр, продолжали процветать. Цветковые растения, возможно, появившиеся еще в триасе, впервые стали по-настоящему доминирующими. Птерозавры в позднем меловом периоде пришли в упадок по плохо понятным причинам, хотя это может быть связано с тенденциями в летописи окаменелостей, поскольку их разнообразие, по-видимому, намного выше, чем считалось ранее. Птицы становились все более распространенными и диверсифицировались в различные формы энанциорнисов и орнитуринов . Хотя в основном они были небольшими, морские гесперорнисы стали относительно крупными и нелетающими, приспособившись к жизни в открытом море. Метатерии и примитивные эутерии также стали распространенными и даже дали начало крупным и специализированным родам, таким как Didelphodon и Schowalteria . Тем не менее, доминирующими млекопитающими были многобугорчатые, цимолодонты на севере и гондванатерии на юге. В конце мелового периода Деканские траппы и другие вулканические извержения отравляли атмосферу. Поскольку это продолжалось, считается, что 66 миллионов лет назад в Землю врезался большой метеорит, создав кратер Чиксулуб в ходе события, известного как вымирание K-Pg (ранее KT), пятое и самое последнее массовое вымирание, в результате которого вымерло 75% жизни, включая всех нептичьих динозавров. [23] [24] [25]
По сравнению с энергичным конвергентным горообразованием плит позднего палеозоя, мезозойская тектоническая деформация была сравнительно мягкой. Единственная крупная мезозойская орогенезис произошла в том, что сейчас является Арктикой , [ требуется ссылка ] создав Иннуитский орогенезис , хребет Брукса , Верхоянский и Черский хребты в Сибири и Хинганские горы в Маньчжурии.
Эта орогенезис был связан с открытием Северного Ледовитого океана и соединением Северо -Китайского и Сибирского кратонов с Азией. [26] Напротив, эта эпоха характеризовалась драматическим рифтингом суперконтинента Пангея, который постепенно разделился на северный континент, Лавразию , и южный континент, Гондвану . Это создало пассивную континентальную окраину , которая характеризует большую часть атлантического побережья (например, вдоль восточного побережья США ) сегодня. [27]
К концу эры континенты раскололись почти до их нынешних форм, хотя и не заняли их нынешние позиции. Лавразия стала Северной Америкой и Евразией , в то время как Гондвана разделилась на Южную Америку , Африку , Австралию , Антарктиду и Индийский субконтинент , который столкнулся с Азиатской плитой во время кайнозоя, что привело к образованию Гималаев . [ требуется ссылка ]
Триасовый период был в целом сухим, тенденция, которая началась в конце карбона , и была ярко выраженной сезонностью, особенно во внутренних районах Пангеи. Низкий уровень моря также мог усугубить экстремальные температуры. Благодаря своей высокой удельной теплоемкости вода действует как стабилизирующий температуру резервуар тепла, а участки суши вблизи крупных водоемов, особенно океанов, испытывают меньшие колебания температуры. Поскольку большая часть суши Пангеи была удалена от ее берегов, температуры сильно колебались, а внутренние районы, вероятно, включали обширные пустыни . Обильные красные отложения и эвапориты, такие как галит, подтверждают эти выводы, но некоторые данные свидетельствуют о том, что в целом сухой климат триаса прерывался эпизодами увеличения количества осадков. [28] Наиболее важными влажными эпизодами были карнийское плювиальное событие и одно в рэтском веке , за несколько миллионов лет до триасово-юрского вымирания.
Уровень моря начал повышаться в юрский период, вероятно, из-за увеличения разрастания морского дна . Образование новой коры под поверхностью вытеснило океанские воды на 200 м (656 футов) выше сегодняшнего уровня моря, затопив прибрежные районы. Кроме того, Пангея начала разделяться на более мелкие части, создавая новую береговую линию вокруг океана Тетис. Температура продолжала расти, а затем начала стабилизироваться. Влажность также увеличивалась с приближением воды, и пустыни отступали. [29]
Климат мелового периода менее определен и более широко обсуждаем. Вероятно, более высокие уровни углекислого газа в атмосфере , как полагают, почти устранили градиент температуры с севера на юг : температуры были примерно одинаковыми по всей планете и примерно на 10° C выше, чем сегодня. Циркуляция кислорода в глубинах океана также могла быть нарушена, что предотвратило разложение больших объемов органического вещества, которое в конечном итоге отложилось в виде « черного сланца ». [30] [31]
Различные исследования пришли к разным выводам о количестве кислорода в атмосфере в разные периоды мезозоя: некоторые пришли к выводу, что уровень кислорода был ниже современного (около 21%) на протяжении всего мезозоя, [32] [33] некоторые пришли к выводу, что он был ниже в триасе и части юры, но выше в мелу, [34] [35] [36] а некоторые пришли к выводу, что он был выше на протяжении большей части или всего триаса, юры и мела. [37] [38]
Доминирующими видами наземных растений того времени были голосеменные , которые являются сосудистыми, шишконосными, нецветущими растениями, такими как хвойные, которые производят семена без оболочки. Это контрастирует с современной флорой Земли, в которой доминирующими наземными растениями с точки зрения количества видов являются покрытосеменные . Самые ранние представители рода Ginkgo впервые появились в средней юре. Этот род сегодня представлен одним видом, Ginkgo biloba . [39] Современные группы хвойных начали расходиться во время юрского периода. [40] Bennettitales , вымершая группа голосеменных с листвой, внешне напоминающей листву саговников, получила глобальное распространение во время позднего триаса и представляла собой одну из наиболее распространенных групп мезозойских семенных растений. [41]
Цветковые растения распространились в течение раннего мелового периода, сначала в тропиках , но равномерный температурный градиент позволил им распространиться к полюсам в течение всего периода. К концу мелового периода покрытосеменные доминировали в древесной флоре во многих областях, хотя некоторые данные свидетельствуют о том, что биомасса все еще доминировала за счет саговников и папоротников до вымирания мела и палеогена. Некоторые виды растений имели распределение, которое заметно отличалось от последующих периодов; например, Schizeales , отряд папоротников, был смещен в Северное полушарие в мезозое, но теперь лучше представлен в Южном полушарии. [42]
Вымирание почти всех видов животных в конце пермского периода привело к радиации многих новых форм жизни. В частности, вымирание крупных травоядных парейазавров и плотоядных горгонопсид оставило эти экологические ниши пустыми. Некоторые из них были заполнены выжившими цинодонтами и дицинодонтами , последние из которых впоследствии вымерли.
Недавние исследования показывают, что потребовалось гораздо больше времени для восстановления сложных экосистем с высоким биоразнообразием, сложными пищевыми цепями и специализированными животными в различных нишах, начиная с середины триаса, через 4–6 миллионов лет после вымирания, [43] и не достигая полного распространения в течение 30 миллионов лет после вымирания. [44] В то время в животной жизни доминировали различные архозавры: динозавры , птерозавры и водные рептилии, такие как ихтиозавры, плезиозавры и мозазавры .
Климатические изменения поздней юры и мела способствовали дальнейшей адаптивной радиации. Юрский период был пиком разнообразия архозавров, а также появились первые птицы и плацентарные млекопитающие. Некоторые утверждают, что насекомые диверсифицировались в симбиозе с покрытосеменными, потому что анатомия насекомых , особенно ротовые части, кажется особенно хорошо подходящей для цветковых растений. Однако все основные ротовые части насекомых предшествовали покрытосеменным, и диверсификация насекомых фактически замедлилась, когда они появились, поэтому их анатомия изначально должна была быть приспособлена для какой-то другой цели. [ необходима цитата ]
На заре мезозоя сообщества океанического планктона перешли от сообществ, в которых доминировали зеленые архепластиданы, к сообществам, в которых доминировали эндосимбиотические водоросли с пластидами, полученными из красных водорослей. Предполагается, что этот переход был вызван растущей нехваткой многих следовых металлов в мезозойском океане. [45]
