Мезозойская эра [3] — предпоследняя эра геологической истории Земли , продолжавшаяся примерно от 252 до 66 миллионов лет назад и включающая триасовый , юрский и меловой периоды . Для него характерно преобладание голосеменных растений и архозавровых рептилий , например динозавров ; жаркий тепличный климат; и тектонический распад Пангеи . Мезозой — это середина трех эр развития сложной жизни : палеозоя , мезозоя и кайнозоя .
Эпоха началась после пермско-триасового вымирания , крупнейшего хорошо задокументированного массового вымирания в истории Земли, и закончилась мел -палеогеновым вымиранием , еще одним массовым вымиранием, жертвами которого стали нептичьи динозавры , птерозавры , мозазавры . и плезиозавры . Мезозой был временем значительной тектонической, климатической и эволюционной активности. Эта эпоха стала свидетелем постепенного раскола суперконтинента Пангея на отдельные массивы суши, которые в следующую эпоху займут свое нынешнее положение. Климат мезозоя был разнообразным, с чередованием периодов потепления и похолодания. Однако в целом Земля была горячее, чем сегодня. Динозавры впервые появились в середине триаса и стали доминирующими наземными позвоночными в позднем триасе или ранней юре, занимая это положение примерно 150 или 135 миллионов лет до своей гибели в конце мелового периода. В юрском периоде появились архаичные птицы , произошедшие от 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 в конце эпохи, заменяя хвойные и другие голосеменные растения ( в смысле лато ), такие как гинкговые , саговники и беннеттитальные, в качестве доминирующей группы растений.
Фраза «Эра рептилий» была введена палеонтологом 19-го века Гидеоном Мантеллом , который считал, что в ней доминируют диапсиды , такие как игуанодон , мегалозавр , плезиозавр и птеродактиль .
Нынешнее название было предложено в 1840 году британским геологом Джоном Филлипсом (1800–1874). «Мезозой» буквально означает «средний период жизни», происходящий от греческого префикса мезо- ( μεσο- «между») и зоон ( ζῷον «животное, живое существо»). [4] [5] Таким образом, мезозойскую эру можно сравнить с кайнозойской ( букв. «новая жизнь») и палеозойской («старая жизнь») эрами, а также с протерозойской («более ранняя жизнь») эон.
Мезозойская эра первоначально описывалась как «вторичная» эра, следующая за «первичной» ( палеозойской ) и предшествовавшая третичному периоду . [6]
После палеозоя мезозой длился примерно 186 миллионов лет, с 251,902 до 66 миллионов лет назад , когда началась кайнозойская эра. Этот временной интервал разделен на три геологических периода . От старшего к младшему:
Нижняя граница мезозоя установлена пермско-триасовым вымиранием , во время которого, по оценкам, вымерло до 90-96% морских видов [ 7] , хотя эти приближения были поставлены под сомнение некоторыми палеонтологами, оценивающими фактические цифры составляют всего 81%. [8] Оно также известно как «Великое вымирание», поскольку считается крупнейшим массовым вымиранием в истории Земли. Верхняя граница мезозоя приходится на событие мел-палеогенового вымирания (или событие K-Pg вымирания [9] ), которое могло быть вызвано ударом астероида, создавшим кратер Чиксулуб на полуострове Юкатан . Считается, что ближе к позднему мелу крупные извержения вулканов способствовали мел-палеогеновому вымиранию. [10] Примерно 50% всех родов вымерло, включая всех нептичьих динозавров .
Триасовый период длился примерно от 252 до 201 миллиона лет назад, предшествуя юрскому периоду. Этот период заключен между пермско-триасовым вымиранием и триасово-юрским вымиранием , двумя из « большой пятерки », и разделен на три основные эпохи: ранний, средний и поздний триас. [11]
В раннем триасе, примерно 252–247 миллионов лет назад, во внутренней части суперконтинента Пангея преобладали пустыни. Земля только что стала свидетелем массового вымирания, в результате которого вымерло 95% всего живого, а наиболее распространенными позвоночными на суше были листрозавры , лабиринтодонты и эупаркерии , 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, ознаменовал начало распада Пангеи и открытие 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 мухи. Рептилии стали становиться все больше и больше, и появились первые крокодилы и динозавры, что вызвало конкуренцию с крупными земноводными, которые ранее правили пресноводным миром, и, соответственно, с млекопитающими рептилиями на суше. [13]
После расцвета среднего триаса в позднем триасе, с 237 по 201 миллион лет назад, наблюдались частые периоды жары и умеренные осадки (10–20 дюймов в год). Недавнее потепление привело к буму эволюции динозавров на суше, поскольку континенты начали отделяться друг от друга (Ньязазавр от 243 до 210 миллионов лет назад, примерно 235–30 млн лет назад, некоторые из них разделились на зауроподоморфов, тероподов и герреразавридов), а а также первые птерозавры . В позднем триасе некоторые продвинутые цинодонты дали начало первым Mammaliaformes . Однако все эти климатические изменения привели к крупному вымиранию, известному как триасово-юрское вымирание, в ходе которого вымерли многие архозавры (за исключением птерозавров, динозавров и крокодиломорфов ), большинство синапсидов и почти все крупные земноводные, а также 34% морской жизни в результате четвертого массового вымирания на Земле. Причина спорна; [14] [15] паводковые извержения базальтов в магматической провинции Центральной Атлантики называют одной из возможных причин. [16] [17] [18]
Юрский период варьируется 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 материковыми массивами. В океанах в изобилии обитали плезиозавры , ихтиозавры и аммониты . На суше динозавры и другие архозавры претендовали на доминирующую расу, а тероподы , такие как дилофозавр, находились на вершине пищевой цепи. Появились первые настоящие крокодилы, в результате чего крупные земноводные оказались на грани исчезновения. В общем, архозавры стали править миром. Тем временем появились первые настоящие млекопитающие, оставаясь относительно небольшими, но широко распространившись; Юрский касторокауда , например, имел приспособления для плавания, рытья и ловли рыбы. Fruitafossor , родом из позднеюрского периода около 150 миллионов лет назад, был размером с бурундука, а его зубы, передние конечности и спина позволяют предположить, что он раскапывал гнезда общественных насекомых (вероятно, термитов , поскольку муравьи еще не появились); Волатикотерий был способен планировать на короткие расстояния, как современные белки-летяги . Появились первые мультитуберкулезные микроорганизмы , такие как Rugosodon .
Средняя юра охватывает период от 175 до 163 миллионов лет назад. [19] В эту эпоху динозавры процветали, когда огромные стада зауроподов, таких как брахиозавр и диплодок , заполнили папоротниковые прерии, преследуемые многими новыми хищниками, такими как аллозавр . Большую часть лесов составляли хвойные леса. В океанах плезиозавры были довольно распространены, процветали ихтиозавры. Эта эпоха была расцветом рептилий. [20] [ не удалось проверить ] [ источник самостоятельной публикации ]
Поздняя юра охватывает период от 163 до 145 миллионов лет назад. [19] В эту эпоху первые авиаланы , такие как археоптерикс , произошли от небольших целурозавровых динозавров. Повышение уровня моря открыло Атлантический морской путь, который до сегодняшнего дня постоянно расширялся. Дальнейшее разделение континентов дало возможность диверсификации новых динозавров.
Мел — самый продолжительный период мезозоя, но имеет только две эпохи: ранний и поздний мел. [21]
Ранний меловой период охватывает от 145 до 100 миллионов лет назад. [21] В раннемеловом периоде произошло расширение морских путей и сокращение разнообразия зауроподов, стегозавров и других групп, пользующихся большим спросом, при этом зауроподы были особенно редки в Северной Америке. [22] Некоторые динозавры, прыгающие по островам, такие как Eustreptospondylus , эволюционировали, чтобы жить на прибрежных отмелях и небольших островах древней Европы. Другие динозавры появились, чтобы заполнить пустое пространство, которое осталось после юрско-мелового вымирания, например, кархародонтозавр и спинозавр . [ нужна цитата ] Времена года снова вступили в силу, и на полюсах стало сезонно холоднее, но некоторые динозавры все еще населяли полярные леса круглый год, такие как Leaellynasaura и Muttaburrasaurus . Полюса были слишком холодными для крокодилов и стали последним оплотом для крупных амфибий, таких как кулазух . Птерозавры стали крупнее по мере развития таких родов, как Tapejara и Ornithocheirus . Млекопитающие продолжали расширять свой ареал: эвтриконодонты дали довольно крупных хищников, похожих на росомаху , таких как Repenomamus и Gobiconodon , ранние терианцы начали расширяться до метатерий и эвтерий , а мультитуберкуляты цимолодонтов стали обычным явлением в летописи окаменелостей.
Поздний меловой период длился от 100 до 66 миллионов лет назад. В позднем меловом периоде наблюдалась тенденция похолодания, которая продолжится и в кайнозойскую эру. В конце концов, тропики ограничились экватором, а в районах за пределами тропиков наблюдались резкие сезонные изменения погоды. Динозавры все еще процветали, поскольку в пищевой сети доминировали новые таксоны, такие как тираннозавр , анкилозавр , трицератопс и гадрозавры . В океанах господствовали мозазавры , исполнявшие роль ихтиозавров, которые после вымирания исчезли в сеноман-туронском пограничном событии . Хотя плиозавры вымерли в результате того же события, плезиозавры с длинной шеей, такие как эласмозавр, продолжали процветать. Цветковые растения, появившиеся, возможно, еще в триасе, впервые стали по-настоящему доминирующими. Число птерозавров в позднем меловом периоде сократилось по плохо понятным причинам, хотя это могло быть связано с тенденциями летописи окаменелостей, поскольку их разнообразие, по-видимому, намного выше, чем считалось ранее. Птицы становились все более распространенными и диверсифицировались в различные формы энантиорнитов и орнитуринов . Хотя в основном морские гесперорниты были небольшими, они стали относительно большими и нелетающими, приспособившись к жизни в открытом море. Метатерии и примитивные эвтерии также стали обычными и даже дали крупные и специализированные роды, такие как Didelphodon и Schowalteria . Тем не менее, доминирующими млекопитающими были мультитуберкуляты, цимолодонты на севере и гондванатери на юге. В конце мелового периода деканские ловушки и другие извержения вулканов отравляли атмосферу. Поскольку это продолжалось, считается, что 66 миллионов лет назад большой метеор врезался в Землю, образовав кратер Чиксулуб в результате события, известного как K -Pg Extinction (ранее KT), пятого и самого последнего события массового вымирания, в ходе которого 75 % жизни вымерло, включая всех нептичьих динозавров. [23] [24] [25]
По сравнению с энергичным горообразованием конвергентных плит позднего палеозоя мезозойская тектоническая деформация была сравнительно мягкой. Единственная крупная мезозойская складчатость произошла на территории современной Арктики , создав инуитскую складчатость , хребет Брукса , Верхоянский и Черский хребты в Сибири и Хинганские горы в Маньчжурии.
Эта складчатость была связана с открытием Северного Ледовитого океана и пришиванием Северо -Китайского и Сибирского кратонов к Азии. [26] Напротив, в эту эпоху произошел драматический раскол суперконтинента Пангея, который постепенно раскололся на северный континент Лавразию и южный континент Гондвану . Это создало пассивную континентальную окраину , которая сегодня характеризует большую часть побережья Атлантического океана (например, вдоль восточного побережья США ). [27]
К концу эпохи континенты раскололись почти до своей нынешней формы, но не до своего нынешнего положения. Лавразия стала Северной Америкой и Евразией , а Гондвана раскололась на Южную Америку , Африку , Австралию , Антарктиду и Индийский субконтинент , который в кайнозое столкнулся с Азиатской плитой, дав начало Гималаям .
Триас в целом был засушливым (тенденция, начавшаяся в конце каменноугольного периода ) и весьма сезонным, особенно во внутренних районах Пангеи. Низкий уровень моря, возможно, также усугубил экстремальные температуры. Благодаря своей высокой удельной теплоемкости вода действует как резервуар тепла, стабилизирующий температуру, а участки суши вблизи крупных водоемов, особенно океанов, испытывают меньшие колебания температуры. Поскольку большая часть территории Пангеи была удалена от ее берегов, температура сильно колебалась, а внутренние районы, вероятно, включали обширные пустыни . Обильные красные пласты и эвапориты, такие как галит , подтверждают эти выводы, но некоторые данные свидетельствуют о том, что в целом сухой климат перемежался эпизодами увеличения количества осадков. [28] Наиболее важными эпизодами влажности были Карнийский плювиальный период и один в Ретийском периоде , за несколько миллионов лет до триасово-юрского вымирания.
Уровень моря начал повышаться в юрском периоде, вероятно, из-за увеличения расширения морского дна . Образование новой коры под поверхностью переместило океанские воды на целых 200 м (656 футов) над сегодняшним уровнем моря, затопив прибрежные районы. Более того, Пангея начала распадаться на более мелкие части, создавая новую береговую линию вокруг океана Тетис. Температура продолжала повышаться, затем начала стабилизироваться. Влажность также возрастала по мере приближения воды, а пустыни отступали.
Климат мелового периода менее определен и более широко оспаривается. Вероятно, более высокие уровни углекислого газа в атмосфере , как полагают, почти устранили температурный градиент 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, предотвращая разложение больших объемов органического вещества, которое в конечном итоге отложилось в виде « черного сланца ». [29] [30]
Различные исследования пришли к разным выводам о количестве кислорода в атмосфере в разные периоды мезозоя, при этом некоторые пришли к выводу, что уровни кислорода были ниже нынешнего уровня (около 21%) на протяжении всего мезозоя, [31] [32] некоторые пришли к выводу, что они были ниже в триасе и частично в юрском периоде, но выше в меловом периоде, [33] [34] [35] , а некоторые пришли к выводу, что они были выше на протяжении большей части или всего триаса, юры и мелового периода. [36] [37]
Доминирующими видами наземных растений того времени были голосеменные растения , представляющие собой сосудистые, нецветущие растения с шишками, такие как хвойные, которые дают семена без оболочки. Это контрастирует с современной флорой Земли, в которой доминирующими наземными растениями по числу видов являются покрытосеменные . Самые ранние представители рода Гинкго впервые появились в средней юре. Этот род сегодня представлен единственным видом — Ginkgo biloba . [38] Современные хвойные группы начали распространяться во время юрского периода. [39] Bennettitales , вымершая группа голосеменных растений с листвой, внешне напоминающей листву саговников , получила глобальное распространение в позднем триасе и представляла собой одну из наиболее распространенных групп мезозойских семенных растений. [40]
Цветущие растения распространились в раннем меловом периоде, сначала в тропиках , но равномерный температурный градиент позволил им распространиться к полюсам на протяжении всего периода. К концу мелового периода покрытосеменные растения доминировали во флоре деревьев во многих районах, хотя некоторые данные свидетельствуют о том, что в биомассе все еще преобладали саговники и папоротники до мел-палеогенового вымирания. Распространение некоторых видов растений заметно отличалось от последующих периодов; например, Schizeales , отряд папоротников, в мезозое был перенесен в Северное полушарие, но сейчас лучше представлен в Южном полушарии. [41]
Вымирание почти всех видов животных в конце пермского периода привело к появлению многих новых форм жизни. В частности, вымирание крупных травоядных парейазавров и плотоядных горгонопсов оставило эти экологические ниши пустыми. Некоторые были заполнены выжившими цинодонтами и дицинодонтами , последние из которых впоследствии вымерли.
Недавние исследования показывают, что восстановление сложных экосистем с высоким биоразнообразием, сложными трофическими сетями и специализированными животными в различных нишах заняло гораздо больше времени, начиная с середины триаса, через 4–6 миллионов лет после вымирания [42]. и полностью распространился только через 30 миллионов лет после вымирания. [43] В животной жизни тогда 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, также появились первые птицы и млекопитающие . Некоторые утверждали, что насекомые диверсифицировались в симбиозе с покрытосеменными, поскольку анатомия насекомых , особенно ротовая часть, кажется особенно подходящей для цветковых растений. Однако все основные части рта насекомых предшествовали покрытосеменным, и диверсификация насекомых фактически замедлилась, когда они прибыли, поэтому их анатомия изначально, должно быть, была приспособлена для какой-то другой цели. [ нужна цитата ]
На заре мезозоя сообщества океанического планктона перешли от сообществ, в которых доминировали зеленые архепластиды, к сообществам, в которых доминировали эндосимбиотические водоросли с пластидами, полученными из красных водорослей. Предполагается, что этот переход был вызван растущей нехваткой многих микроэлементов в мезозое. [44]
