L'heure du Dévon. Période dévonienne de l'ère paléozoïque : caractéristiques, principaux événements, animaux et plantes. Période dévonienne : principaux événements

maison et famille

La période géologique du Dévonien (il y a 420 à 358 millions d'années) est considérée comme le début du Paléozoïque supérieur. À cette époque, de nombreux événements biotiques se sont produits qui ont grandement influencé le développement ultérieur de la vie sur Terre. Système dévonien a été créé en 1839 par les scientifiques Adam Sedgwick et Roderick Murchison dans le comté anglais du Devonshire, d'où son nom.

la faune et la flore

A la veille du Dévonien extinction de masse monde organique. De nombreuses espèces, autrefois répandues sur Terre, se sont tout simplement éteintes et ont disparu. À leur place, de nouveaux groupes de plantes animales sont apparus. Ce sont eux qui ont déterminé à quoi ressemblaient la flore et la faune de la période dévonienne.

Il y a eu une vraie révolution. Désormais, la vie s'est développée non seulement dans les mers et les réservoirs d'eau douce, mais aussi sur terre. Les vertébrés terrestres et la végétation terrestre se sont largement répandus. Le Dévonien, dont la faune et la flore ne cessent d'évoluer, est marqué par l'apparition des premières ammonites : bryozoaires, coraux à quatre faisceaux et certaines espèces de brachiopodes châteaux connaissent leur apogée.

la vie en mer

Le développement du monde organique a été influencé non seulement par l'évolution naturelle, mais aussi par le climat de la période dévonienne, ainsi que par d'intenses mouvements tectoniques, l'impact cosmique et (en général) les changements des conditions de l'habitat. La vie dans la mer est devenue plus diversifiée par rapport au Silurien. La période dévonienne est caractérisée par le développement prédominant de divers différents types poisson (certains scientifiques l'appellent même la "période du poisson"). Dans le même temps, l'extinction des cystoïdes, des nautiloïdes, des trilobites et des graptolites a commencé.

Le nombre de genres de brachiopodes charnières a atteint sa valeur maximale. Les spiriféridés, les atripidés, les rhynchonellidés et les térébratulidés étaient particulièrement diversifiés. Les brachiopodes se distinguaient par la richesse des espèces et la variabilité rapide dans le temps. Ce groupe est le plus important pour les paléontologues et les géologues impliqués dans la subdivision détaillée des sédiments.

La période dévonienne, avec une plus grande variété d'animaux et de plantes qu'aux époques précédentes, s'est avérée importante pour le développement des coraux. Avec les stromatoporoïdes et les bryozoaires, ils ont commencé à participer à la construction des récifs. Ils ont été aidés par une variété d'algues calcaires qui habitaient les mers du Dévonien.

Invertébrés et vertébrés

Parmi les invertébrés, les ostracodes, les crustacés, les tentaculites, les blastoïdes, lys de mer, oursins, éponges et conodontes. D'après les vestiges de ce dernier, les experts déterminent aujourd'hui l'âge des roches sédimentaires.

La période dévonienne est marquée par l'importance croissante des vertébrés. Comme mentionné ci-dessus, c'était «l'âge du poisson» - blindé, osseux et poisson cartilagineux occupait une position dominante. Un nouveau groupe a émergé de cette masse. C'étaient des organismes sans mâchoires ressemblant à des poissons. Pourquoi ces vertébrés ont-ils prospéré ? Par exemple, chez les poissons à peau plate et blindés, l'avant du corps et la tête étaient recouverts d'une puissante carapace protectrice - un argument décisif dans la lutte pour la survie. Ces créatures différaient par un mode de vie sédentaire. Au milieu du Dévonien, non seulement des cartilagineux, mais aussi des requins sont apparus. Ils ont pris la position dominante plus tard - au Mésozoïque.

Végétation

Au tournant qui sépare le Dévonien du Silurien, l'émergence des plantes terrestres devient plus active. Leur réinstallation rapide et leur adaptation à un nouveau mode de vie terrestre ont commencé. Le Dévonien inférieur et moyen est passé sous la prédominance de plantes vasculaires primitives, les rhinophytes, poussant dans les zones marécageuses terrestres. À la fin de la période, ils avaient disparu partout. Au Dévonien moyen, des plantes à spores (arthropodes, lycopodes et fougères) existaient déjà.

Les premiers gymnospermes sont apparus. Les arbustes sont devenus des arbres. Les fougères hétérosporeuses se propagent particulièrement vigoureusement. Fondamentalement, la végétation terrestre s'est développée dans les régions côtières, où un climat chaud, doux et humide s'est développé. Les terres éloignées des océans à cette époque existaient encore sans aucune végétation.

Climat

La période dévonienne se distingue par une zonation climatique plus distincte par rapport au début du Paléozoïque. La plate-forme est-européenne et l'Oural se trouvaient dans la ceinture équatoriale ( température annuelle moyenne 28 - 31 ° C), Transcaucasie - en zone tropicale(23 - 28 °C). Une situation similaire existe en Australie-Occidentale.

Un climat aride (climat désertique sec) s'est établi au Canada. À cette époque, dans les provinces de la Saskatchewan et de l'Alberta, ainsi que dans le bassin du fleuve Mackenzie, il y avait un processus actif d'accumulation de sel. Une telle trace caractéristique en Amérique du Nord a été laissée par la période dévonienne. Les minéraux se sont également accumulés dans d'autres régions. Les plus grands gisements de diamants sont apparus sur la plate-forme sibérienne.

Régions humides

À la fin du Dévonien, une augmentation de l'humidité a commencé en Sibérie orientale, en raison de laquelle des couches enrichies en oxydes de manganèse et en hydroxydes de fer y sont apparues. En même temps, il était caractéristique de certaines régions du Gondwana (Uruguay, Argentine, Australie-Méridionale). Il était caractérisé par une humidité élevée, à laquelle tombaient plus de précipitations qu'elles ne pouvaient s'infiltrer dans le sol et s'évaporer.

Dans ces régions (ainsi que dans le nord-est et le sud de l'Asie), des massifs récifaux ont été localisés et des calcaires récifaux se sont accumulés. L'humidification variable a été mise en place en Biélorussie, au Kazakhstan et en Sibérie. formé au début du Dévonien un grand nombre de bassins semi-isolés et isolés, dans les limites desquels des complexes isolés de faune sont apparus. À la fin de la période, la différence entre eux a commencé à s'estomper.

Minéraux

Au Dévonien, dans les régions au climat humide, les plus anciens filons de charbon de la Terre se sont formés. Ces gisements comprennent des gisements en Norvège et à Timan. Les horizons pétrolifères et gaziers des régions de Pechora et Volga-Oural appartiennent à la période dévonienne. On peut en dire autant de gisements similaires aux États-Unis, au Canada, au Sahara et dans le bassin amazonien.

A cette époque, des réserves de minerai de fer ont commencé à se former dans l'Oural et le Tatarstan. Dans les régions au climat aride, des couches épaisses de sels de potassium se sont formées (Canada et Biélorussie). Les manifestations volcaniques ont conduit à l'accumulation de minerais de pyrite de cuivre dans le Caucase du Nord et sur les pentes orientales de l'Oural. Des gisements de plomb-zinc et de fer-manganèse sont apparus dans le centre du Kazakhstan.

Tectonique

Au début du Dévonien, des structures montagneuses sont apparues et ont commencé à s'élever dans la région de l'Atlantique Nord (nord du Groenland, nord du Tien Shan, Altaï). Lavrussie à cette époque était située dans les latitudes équatoriales, la Sibérie, la Corée et la Chine - en latitudes tempérées. Le Gondwana était entièrement dans l'hémisphère sud.

Lavrussia s'est formée au début du Dévonien. La cause de son apparition était la collision de l'Europe de l'Est et de l'Amérique du Nord. Ce continent a connu un soulèvement intense (dans la plus grande mesure de la gamme des bassins versants). Ses produits d'érosion (sous forme de sédiments rouges clastiques) se sont accumulés en Grande-Bretagne, au Groenland, au Svalbard et en Scandinavie. Du nord-ouest et du sud, Laurussia était entourée de nouvelles structures montagneuses plissées (le système plissé des Appalaches du Nord et de Terre-Neuve).

La majeure partie du territoire de la plate-forme est-européenne était une plaine avec des bassins versants vallonnés insignifiants. Ce n'est que dans le nord-ouest, dans la région de la ceinture mobile anglo-scandinave, que se trouvaient les basses montagnes et les grandes hautes terres. Dans la seconde moitié du Dévonien, les parties les plus basses de la plate-forme est-européenne ont été inondées par la mer. Sur les basses terres côtières, des fleurs rouges se sont propagées. Dans des conditions de salinité accrue, des dépôts de dolomies, de gypse et de sel gemme se sont accumulés dans la partie centrale du bassin maritime.

La période dévonienne fut l'époque des plus grands cataclysmes sur notre planète. L'Europe, l'Amérique du Nord et le Groenland sont entrés en collision, formant un immense supercontinent nord, la Laurasie. Au même moment, d'énormes massifs de roches sédimentaires ont été poussés du fond de l'océan, formant d'énormes systèmes montagneux dans l'est de l'Amérique du Nord et l'ouest de l'Europe. Le niveau de la mer a chuté vers la fin de la période. Le climat s'est réchauffé et s'est durci au fil du temps, avec une alternance de périodes de fortes pluies et de fortes sécheresses. De vastes régions des continents sont devenues sans eau.

monde organique

Au début de la période dévonienne, une grande variété d'une grande variété de poissons est apparue sur Terre. Parmi eux se trouvaient des poissons à la fois dans une coquille d'os et dans des écailles : à la fois avec et sans mâchoires ; et avec un squelette cartilagineux, et avec une crête osseuse. Les nageoires de certains poissons étaient constituées de rayons durs, tandis que d'autres étaient charnues et musclées.

Les poissons dévoniens sans mâchoires (agnats) n'avaient pas de vraies mâchoires et dents. Leurs squelettes n'étaient pas osseux, mais cartilagineux, mais la plupart d'entre eux recouvraient une carapace osseuse. Ces créatures sont appelées poissons blindés. Il semble qu'au départ, les os aient émergé comme une couverture protectrice et se soient ensuite transformés en un squelette de soutien. au Dévonien, leur espèce s'est également développée, dans laquelle la coquille se composait d'un certain nombre de rayures, entrecoupées d'écailles plus petites. Cela a fourni aux poissons une plus grande flexibilité et mobilité dans l'eau. La plupart des poissons blindés étaient petits, mais certains atteignaient une longueur de 1,5 m.

Les placodermes remplissaient les lacs, les rivières et les océans, chassant des proies qui étaient auparavant trop coriaces pour n'importe quel prédateur. D'anciens requins aux larges nageoires et aux corps profilés traversent rapidement les eaux des mers du Dévonien. Leur dents pointues constamment remplacées par de nouvelles rangées qui poussent derrière les anciennes. Les parents des requins, les raies, glissaient silencieusement sur le fond marin, à la recherche de poissons et de crustacés sans méfiance. En même temps que les requins, un groupe de poissons encore plus prometteur a commencé à se répandre dans les mers - les poissons osseux (osteichthyas). La plupart des poissons modernes appartiennent à ce groupe. Chez ces poissons, pendant leur croissance, les squelettes cartilagineux sont remplacés par des squelettes osseux. De plus, les poissons osseux ont un autre avantage extrêmement important : le soi-disant vessie natatoire.

Dès leur apparition, les premiers poissons osseux ont commencé à évoluer dans deux directions principales et se sont divisés en poissons à nageoires rayonnées et poisson à nageoires lobes. Parmi ces derniers, il ne reste aujourd'hui que des dipneustes et de rares coelacanthes. La plupart des poissons osseux modernes sont des poissons à nageoires rayonnées.

La plupart des poissons osseux primitifs avalent de l'air à la surface de l'eau. Les minces vaisseaux sanguins qui encadraient leur gorge absorbaient l'oxygène directement de l'air. Au fil du temps, les premiers poissons osseux ont développé des poumons qui pouvaient se remplir d'air, et des narines sont apparues à travers lesquelles ils ont inhalé cet air. Plus tard, dans la plupart des groupes de poissons osseux, les poumons se sont transformés en vessie natatoire, mais pour de nombreux habitants des marais, ils sont restés inestimables précisément en tant que réservoir d'oxygène. La plupart des poissons osseux primitifs avalent de l'air à la surface de l'eau. Les minces vaisseaux sanguins qui encadraient leur gorge absorbaient l'oxygène directement de l'air. Au fil du temps, les premiers poissons osseux ont développé des poumons qui pouvaient se remplir d'air, et des narines sont apparues à travers lesquelles ils ont inhalé cet air. Plus tard, dans la plupart des groupes de poissons osseux, les poumons se sont transformés en vessie natatoire, mais pour de nombreux habitants des marais, ils sont restés inestimables précisément en tant que réservoir d'oxygène.

Au Dévonien, des terres jusque-là sans vie se sont peu à peu recouvertes d'un tapis de végétation verte, rampant dessus depuis la mer. Au début du Dévonien, la terre était une collection de continents stériles dénudés, bordés de mers et de marais chauds et peu profonds, et vers la fin, de vastes zones étaient déjà envahies par des forêts vierges denses. Ils poussaient dans une zone marécageuse au bord d'un petit lac. A cette époque, plusieurs groupes de plantes vasculaires existaient déjà. Les plus courants étaient les ripia. Un autre groupe de plantes primitives a donné naissance aux lycopodes dont sont issues les lycopodes modernes. Au cours de la période dévonienne, ils sont devenus plus grands et plus nombreux, jusqu'à ce qu'ils se transforment finalement en immenses arbres de marais houillers pouvant atteindre 38 m de haut.

De toute cette végétation luxuriante il restait un amas de bois et de feuilles mortes dont les tas pouvaient vite encombrer toutes les forêts. D'innombrables bactéries ont traité tout ce qui est mort. C'est ainsi que la première couche de sol s'est formée progressivement.

Au cours de la période dévonienne, le monde végétal est devenu plus complexe et diversifié. Les premières fougères, lycopodes et prêles sont apparues et, vers le milieu du Dévonien, de nombreuses plantes ont commencé à s'éloigner progressivement du bord de l'eau. Cependant, ces plantes anciennes avaient encore besoin d'eau pour la fertilisation. Et ce n'est que vers la fin de la période dévonienne que les premières plantes à graines sont apparues sur Terre - les fougères à graines.

Léonid Tikhomirov 2010

Période dévonienne (Devo'n)- la quatrième période géologique depuis le début de l'ère paléozoïque. Elle a commencé il y a environ 416 millions d'années et s'est terminée il y a 360 millions d'années. Durée - 50 millions d'années. Le système dévonien en tant qu'unité stratigraphique est subdivisé en 3 superdivisions, 3 divisions et 7 étages.

La période dévonienne, contrairement à d'autres périodes du Paléozoïque, est caractérisée par une échelle relativement petite de transformations structurelles majeures de la croûte terrestre.

Le début de la période est caractérisé par l'achèvement de la tectogenèse calédonienne ; dans un certain nombre de régions, la formation de structures plissées touche à sa fin. Cependant, les structures calédoniennes stabilisées ne passent pas au stade de développement de plate-forme, mais des dépressions dites superposées ou des creux hérités s'y forment au sein des structures calédoniennes. Avec l'achèvement de l'époque calédonienne de tectogenèse, une nouvelle époque de tectogenèse, l'hercynienne, commence à se développer. La grande majorité des creux géosynclinaux hercyniens, comme ceux calédoniens, ont pris naissance sur le socle plissé du Baïkal. La tectogenèse hercynienne embrasse toutes les ceintures géosynclinales connues depuis le début du Paléozoïque.

Sur les plates-formes, une différenciation plus poussée en synéclises, dépressions et saillies se poursuit, des failles larges et profondes apparaissent. La séparation des principaux creux modernes (synéclise) et soulèvements (antéclise) commence, et s'accumulent principalement des dépôts terrigènes marins-carbonates, carbonates et salins du Dévonien moyen et supérieur.

Le magmatisme au Dévonien s'est déroulé de manière assez intensive. Dans les creux géosynclinaux du stade de développement hercynien, le volcanisme sous-marin s'est largement manifesté, et dans les zones de consolidation calédonienne, le volcanisme de surface s'est manifesté. La formation de nouvelles structures s'est accompagnée d'une intrusion de magma basique et alcalin le long des failles. Le magmatisme basaltique actif s'est manifesté dans un certain nombre de régions. Dans les régions montagneuses du Kazakhstan, du sud de la Sibérie, du nord-est. Asie (sur le site de certaines sections des plates-formes, Baïkalides, Salairides et Calédonides) de grandes dépressions superposées et des creux hérités se sont formés, qui ont été remplis des produits de la destruction des chaînes de montagnes - mélasse volcanogène-détritique et détritique de couleur rouge ( Bassins de Minusinsk, Rybinsk, Touva, etc.). La formation de dépressions intermontagnardes et l'élévation des crêtes qui les séparent se sont accompagnées d'épanchements de magma acide et basique d'alcalinité accrue. Des intrusions alcalines dévoniennes sont également connues sur les plates-formes est-européennes et sibériennes, dans les zones de plissement du Baïkal, du Salair et du Calédonien. Les roches volcaniques se sont accumulées dans de nombreux creux géosynclinaux du Dévonien.

Un événement important de la période dévonienne est la formation d'un étroit creux profond au sud de la plate-forme est-européenne - l'aulacogène Dniepr-Donetsk. Le début du développement de ce thalweg s'est accompagné de la formation de puissantes fissures et de failles normales le long de ses parties marginales. En conséquence, le soulèvement important du sous-sol au sud de la plate-forme est-européenne a été divisé et le bouclier ukrainien et l'antéclise de Voronej en ont émergé.

Au début de l'ère dévonienne, les anciennes plates-formes étaient presque partout élevées au-dessus du niveau de la mer. Le régime continental s'établit toujours après la fin du stade tectonique de développement, en l'occurrence le Calédonien.
Au Dévonien moyen, une nouvelle transgression s'installe, qui se manifeste le plus fortement sur la plate-forme est-européenne.

Sur d'autres plates-formes, la transgression de la mer du Dévonien moyen-tardif s'est soit manifestée dans des zones relativement petites, soit totalement absente. À la fin de la période dévonienne, la montée des plates-formes s'est à nouveau produite et, par conséquent, une certaine régression de la mer. Dans la section des dépôts dévoniens, sur les plates-formes et dans les dépressions, les strates terrigènes salines et panachées sont répandues, indiquant des conditions arides.

Monde animal et végétal

La faune de la période dévonienne a considérablement changé par rapport à la période silurienne. À la fin de la période, les trilobites se sont presque complètement éteints, les nautiloïdes ont été considérablement réduits, mais en même temps, il y a eu une floraison rapide de goniatites apparues à la fin du Silurien; les laminabranches et les gastéropodes ont relativement peu changé. Les coraux coloniaux et solitaires ont continué à jouer un rôle important, fournissant un certain nombre de formes de guidage. La composition générique des brachiopodes a diminué par rapport à la période silurienne, mais ils ont continué à être le groupe dominant parmi la faune benthique et ont donné naissance à de nombreuses nouvelles formes. Parmi les autres types d'invertébrés, les écrevisses inférieures, les crinoïdes et les bryozoaires ont atteint une grande prospérité. Les animaux vertébrés étaient représentés par un groupe d'animaux sans mâchoires, éteints à la fin de la période, et de vrais poissons. À la fin de la période, les premiers vertébrés terrestres sont apparus - les stégocéphales primitifs. Au Dévonien, il existait deux provinces zoogéographiques : européenne (Europe, Oural, Amérique du Nord, Inde) et américaine (Amérique du Sud et du Nord, Chine, Altaï). Des changements importants ont eu lieu dans la végétation de la période dévonienne : les psilophytes, apparus au Silurien, ont poursuivi leur développement au début et au milieu de la période, et se sont éteints à la fin de celle-ci. Au milieu de la période, les premières fougères, ptéridospermes, lycopodes et prêles apparaissent, qui connaissent un fort développement au Dévonien supérieur. Le sol est apparu.

Au cours de la période dévonienne, les lycopsformes, les prêles, les fougères et les gymnospermes sont issus de rhinophytes, dont beaucoup étaient représentés par des formes ligneuses (par exemple Archaeopteris). Les premiers vertébrés terrestres sont apparus. Les paléontologues suggèrent que les poumons que respirent les créatures terrestres proviennent à l'origine de poissons qui vivaient dans les marécages. Les amphibiens sont nés de ces poissons à nageoires lobes. L'un des premiers amphibiens, ichthyostegi et acanthostega, avait de nombreuses caractéristiques de poisson, mais avait des membres bien formés. Ils étaient étroitement liés à l'eau, peut-être même plus étroitement que les grenouilles modernes. Des araignées, des tiques, des insectes sont apparus - les organismes vivants ont pris de nouvelles formes et maîtrisé la terre. Les prédateurs de fond des racoscorpions - les euryptéroïdes atteignent 1,5 à 2 m de long au Dévonien. Dans les mers du Dévonien apparaissent les premières ammonites qui connaîtront leur apogée au Mésozoïque. Le Dévonien est souvent appelé "l'âge des poissons", car c'est durant cette période des temps géologiques que les animaux sans mâchoires et maxillaires habitent presque tous les bassins marins et d'eau douce et atteignent une grande diversité.

Paysage du Dévonien moyen

De 417 à 354 millions d'années la période dévonienne s'est poursuivie. Au cours de cette période, l'océan Iapetus s'est finalement fermé, l'Amérique du Nord et le Groenland (Laurentia) sont entrés en collision avec la partie sudÎles britanniques (Avalonia) et Scandinavie (Baltique), formant une seule masse continentale. De la Scandinavie à la Grande-Bretagne en passant par Terre-Neuve et le Canada, le centre ceinture de montagne. Et le supercontinent Gondwana se déplaçait du pôle sud vers le nord. Au Dévonien, le climat de la Terre est resté chaud. La formation de nouvelles masses terrestres a conduit à l'émergence de vastes plaines intérieures sèches, qui se sont transformées en immenses déserts. De puissants fleuves traversaient les continents, se jetant dans les mers intérieures et les lacs. La première faune abondante d'eau douce s'y est réfugiée. Au milieu du Dévonien, les calottes glaciaires polaires ont commencé à fondre et le niveau de la mer a augmenté, permettant aux récifs coralliens de se développer au large des côtes de la Laurentie et de l'Australie. Dans les eaux intérieures du Dévonien, les prédateurs dominaient. Le premier à s'installer eaux douces, il y avait des poissons sans mâchoires, mais ils furent bientôt suivis par des prédateurs à mâchoires. À la fin du Dévonien, ces prédateurs avaient exterminé de nombreuses espèces de poissons sans mâchoires. Seules les lamproies et les myxines ont survécu. Le groupe des poissons à mâchoires, en revanche, s'est scindé en une multitude de nouveaux groupes - poissons blindés, poissons à nageoires rayonnées, poissons à nageoires lobes, vrais requins et poumons. Certains d'entre eux étaient des prédateurs actifs, atteignant une longueur de 6 m.

Au cours de la période dévonienne, les premiers océans du Paléozoïque se sont "fermés", commençant à former le continent de la Pangée. Les poissons d'eau douce ont pu migrer des continents de l'hémisphère sud vers l'Amérique du Nord et l'Europe. Les premiers vertébrés terrestres sont apparus. Les paléontologues suggèrent que les poumons que respirent les créatures terrestres proviennent à l'origine de poissons vivant dans les marais. De ces poissons à nageoires lobes, des amphibiens sont nés. L'un des premiers amphibiens - ichthyostegi, acanthosteg avait de nombreuses caractéristiques de poisson, mais avait des membres bien formés. Ils étaient étroitement liés à l'eau, peut-être même plus étroitement que les grenouilles modernes. Des araignées, des acariens, des insectes sont apparus - la vie a maîtrisé la terre.

Des changements ont également eu lieu dans les mers au Dévonien.

Poisson du Dévonien

Les premières ammonites sont apparues céphalopodes avec des coquilles torsadées en spirale qui n'avaient pas encore fleuri au Mésozoïque. Prédateurs de fond des racoscorpions - les euryptéroïdes atteignent 1,5 à 2 mètres de long. Les trilobites commencent à disparaître, apparemment il leur est déjà difficile de vivre avec une telle abondance de prédateurs. Le Dévonien est souvent appelé l'âge des poissons. En effet, les agnathes et les moucherons habitent presque tous les bassins marins et d'eau douce et atteignent une grande diversité.

Lorsque les restes fossilisés du premier tétrapode (créature à quatre pattes) ont été trouvés dans les roches sédimentaires des lacs et rivières du Dévonien supérieur au Groenland, les scientifiques ont d'abord pensé que cet animal était un amphibien, comme une salamandre, capable de ramper hors de l'eau et marcher sur terre. Cette créature, appelée ichthyostega, combinait des membres et une cage thoracique pouvant accueillir des poumons avec de nombreuses caractéristiques d'un poisson. Ichthyostega semblait combler le fossé évolutif entre les poissons et les animaux terrestres.

Cependant, la théorie originale a depuis été révisée. Les membres d'Ichthyostega et de ses contemporains, Acanthostega, sont plus adaptés à la natation qu'à la marche. De plus, ces animaux conservaient des branchies et pouvaient respirer à la fois de l'air et de l'eau. Ces créatures se préparaient progressivement à la transition finale, la plus difficile, de l'eau à la terre.

Pour survivre, les vertébrés terrestres ont dû résoudre de nombreux problèmes. Tirez le poisson hors de l'eau et il mourra bientôt. Elle flottera au même endroit, sans avancer. Il aspirera de l'air, mais ne pourra pas en extraire l'oxygène. Sans eau, ses branchies vont rétrécir. Dans les airs, elle n'entendra rien, et quand ses yeux seront secs, elle deviendra aveugle. La peau perdra de l'humidité. Les animaux terrestres ont dû apprendre à se déplacer. Presque tous ont développé des jambes à cet effet. Les premières créatures terrestres, les arthropodes ordoviciens ressemblant à des mille-pattes, ont hérité de nombreuses paires de membres articulés de leurs ancêtres aquatiques, mais les vertébrés ont dû bénéficier d'un héritage évolutif très différent. À partir des nageoires appariées, des pattes articulées et musclées se sont développées, suffisamment fortes pour soulever le corps et le déplacer sur le sol.

Le principal mode de locomotion chez les poissons est les mouvements latéraux ondulatoires du corps lors de la nage. Sur terre, cette méthode fonctionne assez efficacement, comme le démontrent clairement les serpents, mais le corps ne se détache pas du sol. De nombreux vertébrés terrestres, tels que les lézards, ont trouvé une solution de compromis - ils ondulent toujours le corps, mais le soulèvent du sol sur leurs pieds. Avec cette méthode de mouvement, il y a une charge supplémentaire sur la colonne vertébrale, de sorte que les squelettes des vertébrés terrestres sont devenus plus forts et plus flexibles. Ce processus évolutif a pris beaucoup de temps.

Pour que les vertébrés atterrissent sur terre, leurs nageoires devaient évoluer en pattes. Mais toutes les formes de nageoires ne conviennent pas à la transformation en membres. Les panderichthyidés avaient deux paires de nageoires étroites à la base, et chaque nageoire était soutenue par un seul os attaché à la ceinture scapulaire ou hanche. C'est ainsi que les membres sont disposés chez la plupart des tétrapodes. Les ceintures scapulaire et hanche, à leur tour, sont reliées à la colonne vertébrale. En revanche, les vrais poissons modernes ont des nageoires soutenues par de nombreux os. Des deux types de nageoires, seule la première était capable de se développer en jambes suffisamment fortes pour soulever le corps.

A la fin du Paléozoïque ancien, à la frontière du Silurien et du Dévonien, soit il y a environ 400 millions d'années, un événement très important a eu lieu sur Terre. A cette époque, certains types du règne végétal quittent les eaux des mers en recul et tentent de s'installer d'abord dans le sol marécageux des côtes, puis sur les sols secs des lieux plus éloignés de la côte. Ce fut un événement significatif, car jusque-là la terre était encore déserte, sans signe de vie. Seuls les rochers, lavés par les pluies et flagellés par les vents, dominaient sombrement les étendues infinies de la terre. Ce n'est qu'après de grandes tempêtes que les rives des mers d'alors étaient ici et là bordées d'étroites bandes constituées d'algues rejetées par la mer, parmi lesquelles brillaient des coquilles multicolores d'escargots, de bivalves et de céphalopodes; ici se trouvaient les coquilles multi-segmentées des trilobites. Mais ces bandes étroites ont disparu avec le temps, et le vide du paysage a été restitué dans toute sa terrible et ennuyeuse monotonie.

PAYSAGE DU DÉVONIEN INITIAL

PAYSAGE DU DÉVONIEN MOYEN

Tout comme des rangées de vagues bouillonnantes se précipitent en rythme contre les marécages côtiers et les rivages sablonneux, à la fin du Silurien et au début du Dévonien, les plantes ont obstinément repris leurs raids sur terre afin de conquérir de nouveaux espaces de vie. Malgré la mort des plantes qui ont semé le chemin de ces pionniers, avec beaucoup de persévérance, sans crainte d'obstacles et d'échecs, ils ont avancé, tout en changeant et en s'adaptant. Au final, ils ont réussi à remporter une brillante victoire au début du Dévonien. Cependant, l'éclat de cette victoire ne se reflétait pas dans le paysage simple et modeste du début du Dévonien. Tous ceux-ci n'étaient que de petits et timides précurseurs des derniers arbres et arbres de prêle, de mousse de club et de fougère, qui occupaient de grandes et grandes étendues de terres en groupes pittoresques, animant le paysage désertique gris ou jaunâtre monotone avec des taches vertes brillantes juteuses de différentes nuances.

MEGANEVRA

Les premiers insectes, qui possédaient encore un certain nombre de caractéristiques structurelles primitives, ont donné naissance à des insectes d'un type plus parfait et plus moderne. Ces formes plus organisées étaient ici représentées par de gros cafards, étranges prédécesseurs des sauterelles, des éphémères, etc. Certains de ces insectes plus organisés atteignaient des tailles considérables ; le géant parmi eux était la libellule Meganevra, dont l'envergure atteignait 75 cm !

TÊTES BLINDÉES

Les forêts de la période carbonifère, avec leurs nombreux marécages, ont également été le berceau d'amphibiens particuliers, les soi-disant à tête blindée, qui sont descendus au Dévonien de poissons à nageoires lobes. Ces amphibiens abondaient dans les forêts anciennes. Ils étaient si caractéristiques du Carbonifère supérieur et
Permien inférieur que nous pouvons à juste titre appeler ces deux époques géologiques la période du royaume des amphibiens, d'ailleurs, non seulement en raison de leur abondance, mais aussi parce qu'à cette époque ils possédaient réellement le monde entier et lui donnaient une empreinte caractéristique.

dévonien- période géologique, au Paléozoïque. Elle a commencé il y a environ 416 millions d'années et s'est terminée il y a 360 millions d'années. La durée du Dévonien est de 56 millions d'années. Cette période est riche en événements biotiques. La vie s'est développée rapidement et a maîtrisé de nouvelles niches écologiques. Sur terre, les lycopsformes, les prêles, les fougères et les gymnospermes sont issus de rhinophytes, dont beaucoup étaient représentés par des formes arborescentes (par exemple, Archaeopteris). Le sol est apparu, les plantes partout sur la Terre étaient les mêmes.

conditions de vie

monde organique

Les placodermes remplissaient les lacs, les rivières et les océans, chassant des proies qui étaient auparavant trop coriaces pour n'importe quel prédateur. D'anciens requins aux larges nageoires et aux corps profilés traversent rapidement les eaux des mers du Dévonien. Leurs dents acérées étaient constamment remplacées par de nouvelles rangées poussant derrière les anciennes. Les parents des requins, les raies, glissaient silencieusement sur le fond marin, à la recherche de poissons et de crustacés sans méfiance. En même temps que les requins, un groupe de poissons encore plus prometteur a commencé à se répandre dans les mers - les poissons osseux (osteichthyas). La plupart des poissons modernes appartiennent à ce groupe. Chez ces poissons, pendant leur croissance, les squelettes cartilagineux sont remplacés par des squelettes osseux. De plus, les poissons osseux ont un autre avantage extrêmement important : la soi-disant vessie natatoire.

Dès leur apparition, les premiers poissons osseux ont commencé à évoluer dans deux directions principales et se sont divisés en poissons à nageoires rayonnées et à nageoires lobées. Parmi ces derniers, il ne reste aujourd'hui que des dipneustes et de rares coelacanthes. La plupart des poissons osseux modernes sont des poissons à nageoires rayonnées.

L'évolution du poisson

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Léonid Tikhomirov 2010

dévonien

La période dévonienne est souvent appelée "l'âge des poissons". Les formes de vie les plus diverses abondaient dans les rivières, les mers intérieures et les lacs d'eau douce.
La période a été nommée d'après le comté, qui est situé dans la partie sud-ouest de l'Angleterre. C'est dans cette zone que de nouvelles roches géologiques se sont formées. On suppose que c'est ici que les premières roches sont apparues. 10 millions d'années avant la fin de la période, une réforme paléogéographique globale a eu lieu sur Terre.

La période dévonienne a duré de 417 à 354 millions d'années. Au cours de cette période, l'océan Iapetus s'est finalement fermé, l'Amérique du Nord et le Groenland (Lawrence) sont entrés en collision avec la partie sud des îles britanniques (Avalonia) et de la Scandinavie (Baltique), formant une seule masse continentale. De la Scandinavie à la Grande-Bretagne en passant par Terre-Neuve et le Canada, la ceinture montagneuse centrale s'étend. Et le supercontinent Gondwana se déplaçait du pôle sud vers le nord. Au Dévonien, le climat de la Terre est resté chaud. La formation de nouvelles masses terrestres a conduit à l'émergence de vastes plaines intérieures sèches, qui se sont transformées en immenses déserts. De puissants fleuves traversaient les continents, se jetant dans les mers intérieures et les lacs. La première faune abondante d'eau douce s'y est réfugiée. Au milieu du Dévonien, les calottes glaciaires polaires ont commencé à fondre et le niveau de la mer a augmenté, permettant aux récifs coralliens de se développer au large des côtes de la Laurentie et de l'Australie.

Dans le processus d'évolution du monde animal, la même adaptation a souvent été "inventée" plusieurs fois. C'est ce qui s'est passé au Dévonien avec un groupe de poissons appelés placodermes.
Les placodermes avaient des mâchoires puissantes - des plaques en forme de lame avec des saillies en forme de dents. Mais comme les placodermes n'étaient pas des descendants directs des premiers poissons à mâchoires, la plupart des experts pensent que cette précieuse adaptation s'est développée indépendamment chez différents poissons. En plus des mâchoires, ces poissons avaient deux boucliers durs - l'un couvrait la tête et l'autre l'avant du corps. Les boucliers étaient reliés par une paire de "boucles" qui permettaient au bouclier aérien de se lever lorsque le poisson mordait la proie.

Certains placodermes ont survécu fond marin, où ils mangeaient des mollusques et autres coquillages, mais à la fin du Dévonien, certains d'entre eux ont commencé à chasser en pleine mer. Ici, ils étaient les plus gros poissons prédateurs. L'une des espèces - dunkleosteus - atteignait près de 4 mètres de long et pouvait mordre n'importe quel autre poisson en deux avec ses plaques buccales.

Dunkleosteus. Photo: Ryan Somma

Le poisson blindé géant dunkleosteus s'approche du cladoselachie, le requin primordial. Chez Dunkleosteus, les plaques dentaires n'ont pas changé au cours de la vie, et chez Cladoselachia, comme chez les requins d'aujourd'hui, des dizaines de dents triangulaires ont continué à pousser sur le bord interne des mâchoires. Ces deux poissons primitifs nageaient avec des queues ondulantes ; leurs nageoires étaient rigides et stabilisaient sa position dans l'eau, l'aidant à garder le cap.
Au cours de la période dévonienne, les placodermes partageaient les mers avec plusieurs autres groupes de poissons à mâchoires et sans mâchoires. Il y avait des espèces sans mâchoires avec des corps bizarrement blindés, mais il y avait aussi des espèces sans armure qui ressemblaient aux modernes à bien des égards. Les poissons sans coquille étaient divisés en deux groupes : chez certains, le squelette était constitué de cartilage, et chez d'autres, de vrais os.

Les poissons cartilagineux étaient les ancêtres des requins et des raies modernes. Leurs corps étaient couverts de petites écailles grossières appelées denticules cutanés et, dans leur bouche, ces mêmes denticules s'élargissaient et devenaient une interminable rangée de dents acérées. Dès le début de leur existence, nombre de ces poissons ressemblaient à des requins modernes et, à la fin du Dévonien, les représentants de l'un des groupes, les cladoselachies, avaient déjà atteint deux mètres. Les poissons osseux étaient généralement petits et les écailles qui les recouvraient devenaient plus fines et plus légères.

Période dévonienne de l'ère paléozoïque : caractéristiques, principaux événements, animaux et plantes

Ces poissons ont développé une vessie natatoire remplie de gaz qui leur a donné de la flottabilité et des nageoires mobiles pour les aider à manœuvrer.

Un groupe de poissons osseux, appelés nageoires à lobes ou sarcoptérygiens, a développé des nageoires charnues. Ces poissons intéressent particulièrement les scientifiques, car c'est d'eux que descendent les vertébrés à quatre pattes. Tous les animaux à nageoires lobes ne pouvaient pas sortir de l'eau : plusieurs espèces, dont les dipneustes et les coelacanthes, vivaient dans des eaux douces et eaux salées où ils vivent encore aujourd'hui.

Les céphalopodes se sentaient bien dans les mers du Dévonien. Au Dévonien, les premières ammonites sont apparues - des mollusques à coquille tordue en une spirale plate. Ils ont acquis un appareil étonnant - une coque extérieure, divisée par des cloisons en chambres isolées. Le mollusque remplissait ces cavités vides de gaz ou d'eau et, changeant sa flottabilité, pouvait remonter à la surface de la mer ou s'enfoncer dans la colonne d'eau.

Les ammonites étaient des prédateurs très actifs. Poussant l'eau hors de la cavité corporelle et utilisant une méthode de propulsion par jet, ils effectuaient des mouvements de nage rapides. D'autres mollusques et petits poissons sont devenus la proie des ammonites.

Les obus d'ammonite étaient tordus en 5-7 tours. Le corps du mollusque n'a été placé que dans la chambre extérieure - vivante, le reste de la coquille a été utilisé comme flotteur. Les ammonites avaient plusieurs tentacules entourant une bouche, qui était armée d'un bec pointu et d'une paire d'yeux. Leur "heure de gloire" est arrivée plus tard, par rapport au Dévonien, au Mésozoïque, lorsque les ammonites ont atteint une variété sans précédent de formes et de tailles, puis ont disparu de la surface de la Terre.

Au Dévonien, des terres jusque-là sans vie se sont peu à peu recouvertes d'un tapis de végétation verte, rampant dessus depuis la mer. Au début du Dévonien, la terre était une collection de continents stériles dénudés, bordés de mers et de marais chauds et peu profonds, et vers la fin, de vastes zones étaient déjà envahies par des forêts vierges denses.
Les scientifiques ont obtenu les informations les plus importantes sur le monde végétal de cette époque à partir des dépôts du Dévonien précoce près de la ville de Rynie en Écosse, où de nombreuses plantes fossiles ont été trouvées. Ils poussaient dans une zone marécageuse au bord d'un petit lac. Leurs restes ont été retrouvés dans l'épaisseur du silex et conservés dans les moindres détails.

Un autre groupe de plantes précoces a donné naissance aux plantes à moustiques à l'origine des mousses de club modernes. Leurs tiges étaient couvertes de fines écailles vertes entrelacées. Au cours de la période dévonienne, ils sont devenus plus gros et plus nombreux, jusqu'à ce qu'ils se transforment finalement en immenses arbres de marais houillers pouvant atteindre 38 m de haut.

Peu à peu, les terres situées le long des rives des lacs et des voies navigables se sont couvertes de fourrés de plantes de plus en plus denses. Il faisait de plus en plus sombre là-bas. Les plantes, pour recevoir plus de lumière, devaient s'élever, dépassant leurs voisines en croissance. Il fallait une base solide. Au fil du temps, les plantes ont commencé à produire des tissus ligneux et les premiers arbres sont apparus. L'avantage sur les voisins était la capacité de croître plus rapidement. Les plantes avaient besoin d'encore plus de lumière et ont ainsi développé des feuilles plus larges et plus plates. Les forêts anciennes semblaient très différentes de celles d'aujourd'hui. Les arbres reposaient sur des racines qui se ramifiaient au-dessus de la couche de sol. Leurs troncs n'étaient pas recouverts d'écorce, mais d'écailles brillantes, comme celles des reptiles.

DE Dépôts dévoniens associés à un grand nombre de minéraux : pétrole, sel gemme, schiste bitumineux, bauxite, minerai de fer, cuivre, or, minerais de manganèse, phosphorites, gypse, calcaire.

Tectonique. Le Devon est une période de calme tectonique relatif. Il y avait quatre océans, trois continent majeur et quelques plus petits. Le territoire est considérablement fragmenté et presque entièrement situé dans l'hémisphère occidental (Fig. 15). Au sud de l'hémisphère occidental, le Gondwana est situé, au nord - Euramérique, Sibérie et petits massifs. Les continents se sont approchés, les océans situés entre eux (Rhéa, Oural et Paleotethys) ont diminué de taille. L'Euramerica comprenait Laurentia, Baltica et Avalonia (l'est de la plate-forme nord-américaine), ainsi que l'Armorica inondée (la partie ancienne de l'Europe occidentale). À côté de l'Euramérique s'étendent la péninsule ibérique et la Sibérie à moitié inondées. Le relief de l'Euramérie est disséqué : de vastes bassins se situent entre les systèmes montagneux de l'âge calédonien. Ces bassins ont été soit inondés par les mers, puis des calcaires s'y sont déposés, soit asséchés, ce qui a entraîné l'accumulation de sels.

A la fin du Dévonien, au sud de l'hémisphère occidental, un Gondwana monolithique s'est levé, réunissant les plates-formes hindoustan, australienne, antarctique, africaine et sud-américaine. Dans l'hémisphère oriental, s'étend l'océan Panthalassa, sous les eaux duquel des fragments de la plate-forme chinoise submergée se sont élevés en îles.

Riz. 15. Océans et terres du début du Dévonien

monde organique. Le Devon est l'âge du poisson. La taille des animaux a augmenté, le plus grand prédateur marin, le poisson blindé dinichthys, a dépassé 10 m de long.À la fin du Dévonien, presque tous les poissons sans mâchoires avaient disparu, seuls les lamproies et les myxines ont survécu à ce jour. Les poissons à mâchoires ont été divisés en groupes: blindés, à nageoires rayonnées, à nageoires lobes, vrais requins, poumons. Parmi les invertébrés marins, les mollusques ont conservé une place prépondérante : brachiopodes et céphalopodes. De nouveaux groupes sont apparus dans la composition des céphalopodes : les ammonoïdes et les nautiloïdes. Les récifs géants ont été construits par des coraux (rugeux, tabulés) et des stromatoporés. La structure des plantes terrestres a changé - des tissus ligneux solides et des organes similaires aux racines sont apparus. Au milieu du Dévonien, il y a environ 375 millions d'années, des communautés forestières sont apparues. Les premières plantes ressemblant à des arbres portaient des spores: en forme de massue, en forme de fougère, de prêle. A la fin du Dévonien, les premiers gymnospermes sont apparus - cordaites. À la fin du Dévonien, des prédécesseurs possibles des vertébrés tétrapodes terrestres sont apparus - les poissons panderichthyidés. À la fin du Dévonien supérieur, les premiers animaux à quatre pattes se sont répandus - des amphibiens à branchies et à poumons - des stégocéphales. Arthropodes, amphibiens, certains gastéropodes(ou gastéropodes). À la fin du Dévonien, une extinction massive s'est produite qui a couvert plus de 50% des espèces animales.

Période carbonifère

J
ectoniques. Toutes les terres se trouvaient dans l'hémisphère occidental. À la suite de la convergence des continents, le plissement hercynien a commencé. L'Euramérique s'est rapprochée du Gondwana, et l'océan de Rhéa s'est pratiquement fermé, devenant l'une des baies de la Paléo-Téthys. Du nord, la Sibérie et le Kazakhstan ont presque rejoint l'Euramérique, ce qui a entraîné la disparition de l'océan Oural. Ainsi, la formation du supercontinent grandiose Pangée a commencé au Carbonifère - elle n'a pas encore inclus uniquement les plates-formes sibériennes et chinoises, qui étaient représentées par des îles éparses (Fig. 16).

Figure 16. Océans et terres au Carbonifère supérieur

Après l'unification des anciennes plates-formes, en fait, il ne restait qu'un seul océan - Panthalassa. De là, l'océan Paleotethys a pénétré dans la Pangée par l'est dans une baie gigantesque. Les blocs de la Pangée à la fin du Carbonifère étaient encore séparés en de nombreux endroits par de longs et profonds détroits et baies. Le massif du Gondwana s'est à nouveau retrouvé au pôle Sud - la calotte glaciaire du Gondwana a commencé. Dans le même temps, un climat chaud et humide persistait en Euramérique - de gigantesques réserves de tourbe y étaient activement accumulées, qui se sont ensuite transformées en charbon.

monde organique. Les forêts se sont développées rapidement et la teneur en oxygène atmosphérique a atteint un sommet dans toute l'histoire de la Terre - 35%. Des spores et des gymnospermes poussaient dans les forêts. Fougères arborescentes, lycopodes arborescents - lépidodendrons et sigillaria, prêles arborescentes - les calamites se distinguaient par leur taille et leur variété. Les gymnospermes, les cordaites, ainsi que les formes arboricoles et arbustives des glossoptéridiens, étaient largement distribués. Une variété de requins et de poissons osseux poussaient dans les océans. La terre était habitée par des arthropodes géants. Leurs représentants marins étaient des eurypteridés, en particulier le gibbertopterus de Schouler, qui atteignait 3 m de long (le plus grand arthropode de l'histoire de la Terre). Des pulmonoscorpions (jusqu'à 70 cm de long) et d'anciennes araignées fenaisons vivaient sur terre. Les premiers habitants volants de la planète sont apparus - des libellules géantes, avec une envergure allant jusqu'à 1 M. Des amphibiens tels que les anthracosaures (leur représentant est le sylvanerpeton) se sont répandus sur terre. Signes d'amphibiens et de reptiles combinés Eucrit. Presque un vrai reptile était le Westlothiana lizsia. Enfin, les premiers véritables reptiles pondeurs d'œufs sont apparus - le paléotiris et l'hylonomus de Lyell. Au Carbonifère supérieur, les tétrapodes ovipares se divisent en deux branches : les reptiles et les synapsides. Parmi les principaux invertébrés marins, les représentants des foraminifères (protozoaires unicellulaires) - les fusulinidés, se sont démarqués sous diverses formes, la longueur de leurs coquilles carbonatées atteignant 3 cm. Bivalves et gastéropodes se sont développés. A la fin du Carbonifère, une glaciation de couverture s'est produite.

De 408 à 360 millions d'années.
La période dévonienne fut l'époque des plus grands cataclysmes sur notre planète. L'Europe, l'Amérique du Nord et le Groenland sont entrés en collision, formant un immense supercontinent nord, la Laurasie. Dans le même temps, d'énormes massifs de roches sédimentaires ont été poussés du fond de l'océan, formant d'immenses systèmes montagneux à l'est de l'Amérique du Nord et à l'ouest de l'Europe. L'érosion des chaînes de montagnes montantes a entraîné la formation de grandes quantités de cailloux et de sable. Ils ont formé de vastes gisements de grès rouge. Les fleuves transportaient des montagnes de sédiments dans les mers. De larges deltas marécageux se sont formés, ce qui a créé conditions idéales pour les animaux qui ont osé faire les premiers pas si importants de l'eau à la terre.
Le début de la période dévonienne a été marqué par les changements les plus grandioses qui se soient jamais produits sur la terre. Jusque-là, un paysage terne de roches nues et de sable meuble y dominait - après tout, sur Terre, il n'y avait ni plantes qui donnent de l'humus, ni sol. Mais peu à peu, un tapis vivant de végétation verte a commencé à s'étendre dans ce désert aride. À la fin de la période, le climat avait considérablement changé. La Terre s'est réchauffée, ce qui a entraîné des sécheresses plus fréquentes et plus sévères, mais aussi les périodes de fortes pluies se sont allongées. Le niveau de la mer a baissé et de vastes zones des continents se sont transformées en déserts. Les rivières et les étangs se sont asséchés et des millions de poissons sont restés à leur fond, nous offrant une riche collection de fossiles.

Âge du poisson

Reconstitution des fonds marins du Dévonien. Cakcosteus (1), un placoderme prédateur rapide, poursuit plusieurs ammonites tornocériens (2) qui tentent de s'échapper avec leurs "lanceurs à réaction". Les ammonites et les nautiloïdes, comme les actinocères (3) et les styliolines (4), se nourrissaient principalement d'invertébrés. Des trilobites comme les phakops (5) grouillaient encore sur le fond marin à côté des étoiles de mer (6) - l'un d'eux attaque le brachiopode Camarotechia (7). De nombreux types de brachiopodes sont apparus : le cyrtospirifer (8) avait des "ailes" qui l'aidaient à rester sur la couche sédimentaire, et le chonet (9), la productella (10), l'atiris (1 1) et la mésoplica (12) ont gardé leur équilibre à l'aide de pointes. Brachiopodes et bryozoaires (13,14) - aliments filtrés de l'eau.
Mâchoires!

À la fin Période ordovicienne certains poissons ont développé des mâchoires et deviennent des prédateurs actifs. Les scientifiques pensent que certaines des arches rigides qui soutenaient les branchies se sont progressivement transformées en mâchoires et que des dents se sont formées à partir des plaques entourant l'ouverture de la bouche. L'un des nouveaux groupes - les soi-disant placodermes (poissons lamellaires) - comprenait le plus grand poisson de mer cette période, y compris prédateurs féroces dunkleostei, jusqu'à 3,3 m de long.Dans la mâchoire supérieure, au lieu de dents, ils avaient des rangées de petites plaques. Constamment en contact avec la mâchoire inférieure, ces plaques aiguisaient si fortement son tranchant que le poisson pouvait mordre et écraser la proie avec les deux mâchoires. Des têtes "blindées" massives de placodermes articulées de manière flexible avec le corps, et eux, ouvrant la bouche, pouvaient rejeter la tête en arrière. Les placodermes remplissaient les lacs, les rivières et les océans, chassant des proies qui étaient auparavant trop coriaces pour n'importe quel prédateur.
Cependant, dans le même temps, l'évolution a donné naissance à des prédateurs encore plus organisés - les requins. D'anciens requins aux larges nageoires et aux corps profilés traversent rapidement les eaux des mers du Dévonien. Leurs dents acérées étaient constamment remplacées par de nouvelles rangées poussant derrière les anciennes. Les parents des requins, les raies, glissaient silencieusement sur le fond marin, à la recherche de poissons et de crustacés sans méfiance.

Partie du couvre-chef fossilisé de Bothriolepis, l'un des représentants d'un groupe de poissons cuirassés appelés placodermes. C'est le premier groupe de poissons à mâchoires. Bothriolepis a probablement mangé de la charogne sur le fond marin.
Vieux os et nouvelles nageoires

Néanmoins, en même temps que les requins, un groupe de poissons encore plus prometteur a commencé à se répandre dans les mers - les poissons osseux (osteichthyas). La plupart des poissons modernes appartiennent à ce groupe. Chez ces poissons, pendant leur croissance, les squelettes cartilagineux sont remplacés par des squelettes osseux. Ils ont deux nageoires - pectorale et pelvienne, ce qui les aide à se déplacer plus facilement : par exemple, ils peuvent se plier, tourner ou ralentir.
De plus, les poissons osseux ont un autre avantage extrêmement important : la soi-disant vessie natatoire. Il s'agit d'une sorte de poche remplie de gaz, qui permet au poisson de modifier la densité de son corps en fonction du niveau de pression de l'eau à différentes profondeurs. En ajustant la quantité de gaz dans la vessie, les poissons osseux peuvent nager à n'importe quelle profondeur.
Dès leur apparition, les premiers poissons osseux ont commencé à évoluer dans deux directions principales et se sont divisés en poissons à nageoires rayonnées (actinontérygie) et à nageoires lobées (sarcoptrygie). Parmi ces derniers, il ne reste aujourd'hui que des dipneustes et de rares coelacanthes. La plupart des poissons osseux modernes sont des poissons à nageoires rayonnées : leurs nageoires sont "mises" sur des rangées de tiges rigides, ou rayons, constitués d'os ou de substance cartilagineuse. Ces nageoires n'ont pas leurs propres muscles et sont entraînées par des muscles situés sur les côtés du corps. Chez les poissons à nageoires lobées, les nageoires sont charnues, reposant sur une base osseuse. Leurs nageoires paires sont entraînées par des muscles agissant directement sur l'axe squelettique.
À la fin du Dévonien, de nombreux groupes de poissons se sont éteints, ainsi que de nombreuses familles de coraux, de brachiopodes et d'ammonites. Leurs places ont été prises par de nouvelles espèces d'animaux qui sont déjà apparues dans la période carbonifère suivante.

Mousse de club moderne avec des pousses reproductrices ramifiées (auto-propagées) sur de longues tiges. Remarquez les petites folioles recouvrant les tiges : les tiges fossiles des anciens lycopodes (en médaillon) portent des motifs distincts de marques laissées par les bases des mêmes feuilles.
Terrain paysager

Au Dévonien, des terres jusque-là sans vie se sont peu à peu recouvertes d'un tapis de végétation verte, rampant dessus depuis la mer. Au début du Dévonien, la terre était une collection de continents stériles dénudés, bordés de mers et de marais chauds et peu profonds, et vers la fin, de vastes zones étaient déjà envahies par des forêts vierges denses.
Les scientifiques ont obtenu les informations les plus importantes sur le monde végétal de cette époque à partir des dépôts du Dévonien précoce près de la ville de Rhynie en Écosse, où de nombreuses plantes fossiles ont été trouvées. Ils poussaient dans une zone marécageuse au bord d'un petit lac. Leurs restes ont été retrouvés dans l'épaisseur du silex et conservés dans les moindres détails.

Poisson-poumon australien. Les dipneustes sont des fossiles vivants qui ont survécu à l'époque du Dévonien. Ils vivent dans des eaux stagnantes contenant très peu d'oxygène, et remontent donc souvent à la surface pour aspirer de l'air dans leurs "poumons". Le poisson-poumon peut endurer de longues périodes de sécheresse en s'enfouissant dans le limon et en respirant de l'air à travers un trou pratiqué dans le limon.
conquête des terres

A cette époque, plusieurs groupes de plantes vasculaires existaient déjà. Les plus courants étaient les ripia - ils ont donc été nommés d'après la ville de Raini. Dans l'épaisseur du limon, il y avait une racine rampante de rhinia, à partir de laquelle plusieurs tiges courtes se ramifiaient, chacune ne dépassant pas 17 cm.Il n'y avait pas de feuilles sur les tiges, mais à leurs extrémités, il y avait des sporanges ronds avec des spores. Ce groupe de plantes - les soi-disant rhinophytes - est le précurseur des fougères, des prêles et des plantes à fleurs.
Un autre groupe de plantes précoces a donné naissance aux plantes à moustiques à l'origine des mousses de club modernes. Leurs tiges étaient couvertes de fines écailles vertes entrelacées. Au cours de la période dévonienne, ils sont devenus plus gros et plus nombreux, jusqu'à ce qu'ils se transforment finalement en immenses arbres de marais houillers pouvant atteindre 38 m de haut.

Squelettes d'un poisson à nageoires lobes (à gauche) et du premier amphibien - ichthyostegi (à droite). Le nombre et la disposition des os dans la nageoire postérieure du poisson et dans la patte postérieure de l'ichthyostega sont pratiquement les mêmes. Chez Ichthyostega, la ceinture antérieure (scapulaire) est directement articulée avec la colonne vertébrale au lieu d'être étroitement fusionnée au crâne. La ceinture pelvienne est également reliée à la colonne vertébrale pour mieux soutenir le corps de l'animal. Les restes fossiles de la patte avant ou des nageoires d'Ichthyostega n'ont pas encore été trouvés, cependant, à en juger par les os massifs et l'angle de l'articulation du coude, ses membres antérieurs ressemblaient très probablement aux nageoires avant d'un otarie à fourrure ou d'un lion de mer.
De plus en plus haut

Reconstitution d'un marais du Dévonien tardif. Dans les eaux stagnantes des marais, de nouveaux animaux se sont développés - des amphibiens, capables de respirer de l'air. Le plus ancien amphibien connu est Ichthyostega (1). Elle passait probablement la plupart de son temps dans l'eau à chasser les animaux aquatiques. En venant à terre, l'ichthyostega s'est très probablement appuyé sur ses membres antérieurs - à peu près de la même manière que les lions de mer s'appuient sur leurs nageoires avant. Le requin d'eau douce xenacantus (2) chasse un banc de petits acanthodes (3), également la proie du poisson osseux cheirolepis (4). Le diptère dipneuste (5) avale de l'air en surface. Les placodermes bothriolepis (6) et ptérychthyodes (7) mangent les restes organiques tombés dans le marais.
Premier compost

De toute cette végétation luxuriante il restait un amas de bois et de feuilles mortes dont les tas pouvaient vite encombrer toutes les forêts. Cependant, à cette époque, il y avait suffisamment de champignons dans les forêts qui décomposaient rapidement la matière organique morte. Les racines des plantes « mordent » le sol et le desserrent. D'innombrables bactéries ont traité tout ce qui est mort. C'est ainsi que la première couche de sol s'est formée progressivement. Et bientôt les animaux se sont déplacés vers la terre.

Glossopteris. Le nom lui-même signifie "linguistique", car les feuilles du glossopteris ont la forme de langues. Le réchauffement climatique a contribué à la propagation de glossopteris à la fin de la période carbonifère. Ils formaient d'immenses forêts qui s'étendaient sur tout le supercontinent sud du Gondwana. Au début, les scientifiques ont attribué différents noms latins aux différentes parties de cette plante, car ils ne comprenaient pas immédiatement que toutes ces parties appartenaient à la même plante. Il s'est avéré que l'austroglossa est un organe reproducteur féminin protégé par une petite feuille écailleuse. Pendant la fécondation, des graines se sont formées ici. La squamelle est une boucle d'oreille masculine. Des grappes de capsules de spores (arberiella) étaient situées à l'intérieur de chaque écaille d'un chaton mâle.
Offensive des arthropodes

Il va sans dire que des ressources alimentaires aussi riches ne pouvaient laisser indifférent l'armée d'animaux, et ils se sont précipités à la conquête de la nouvelle "terre promise". De nombreux restes d'arthropodes (invertébrés arthropodes) ont été trouvés dans les schistes près de Rai-ni.
De minuscules acariens, de moins de 0,5 mm de long, sucaient avidement le jus des plantes. Et eux, à leur tour, ont été chassés par des arachnides miniatures de près de 3 mm. Les insectes primitifs sans ailes, semblables aux poissons d'argent, mangeaient les restes de plantes mortes. Les crevettes se précipitaient dans les eaux peu profondes, à la recherche de micro-organismes, qui étaient abondants ici en raison des nutriments contenus dans les restes de plantes en décomposition qui étaient emportés dans les cours d'eau.

La première feuille d'une fougère pousse à partir d'une plaque fragile - le prothallium, constitué de cellules. Les spores de fougères, en germination, forment un prothalle qui aime l'humidité, qui se dessèche si facilement que la plupart des fougères ne peuvent exister que dans un climat humide. Les cellules germinales mâles (anthérozoïdes flottants ressemblant à des spermatozoïdes) et femelles (ovules) se forment dans des cupules en forme de flacon (anthéridies et archégones) sur la face inférieure du prothallium. L'œuf fécondé se développe alors en une nouvelle feuille de fougère.
Les seigneurs des mers deviennent les seigneurs de la terre

Toute cette bagatelle fut bientôt suivie par des prédateurs plus redoutables - les prédécesseurs des scorpions. Probablement, les ancêtres des scorpions étaient des animaux comme les eurypteridés, qui ont volé les mers et les lacs depuis l'Ordovicien. Les larges têtes en forme de bouclier et les corps segmentés des euryptérides se rétrécissaient souvent vers la queue et se terminaient par une longue et étroite épine. Les paléontologues pensent qu'ils vivaient au fond de la mer, donc beaucoup d'entre eux avaient les deux jambes pour marcher et des membres en forme de pagaie pour nager. Les membres antérieurs de certains euryptéridés se terminaient par de puissantes griffes, qu'ils tenaient devant eux comme des scorpions. Une bonne vue est extrêmement importante pour les prédateurs, et les eurynthéridés avaient de grands yeux composés. Au début du Dévonien, des euryptérides de taille impressionnante sont apparues - jusqu'à 2 m de long. De toute évidence, ils étaient parmi les plus grands prédateurs marins de cette époque. Et dans tous les cas, les euryptérides sont les plus grands de tous les arthropodes que nous connaissons.

Cette simple fleur de magnolia ressemble peut-être beaucoup aux premières fleurs pollinisées par les insectes. Comme eux, il est pollinisé par une variété de coléoptères.
Développement pulmonaire

Les vastes marécages qui ont surgi sur Terre à la fin de la période dévonienne ont causé beaucoup de problèmes à leurs habitants. Après tout, l'eau chaude contient moins d'oxygène que l'eau froide, donc là où trop d'organismes aquatiques s'accumulent dans les eaux peu profondes, ils cessent très vite d'avoir assez d'oxygène. La plupart des poissons osseux primitifs avalent de l'air à la surface de l'eau. Les minces vaisseaux sanguins qui encadraient leur gorge absorbaient l'oxygène directement de l'air. Au fil du temps, les premiers poissons osseux ont développé des poumons qui pouvaient se remplir d'air, et des narines sont apparues à travers lesquelles ils ont inhalé cet air. Plus tard, dans la plupart des groupes de poissons osseux, les poumons se sont transformés en vessie natatoire, mais pour de nombreux habitants des marais, ils sont restés inestimables précisément en tant que réservoir d'oxygène.
Aujourd'hui, les dipneustes sont des fossiles vivants. Il s'agit notamment du poisson Kis-teper, que l'on trouve maintenant en Afrique, en Australie et Amérique du Sud, c'est-à-dire sur les continents qui, à l'époque du Dévonien, se sont unis pour former le vaste supercontinent sud du Gondwana. Ces poissons vivent dans des eaux stagnantes peu profondes, avalant périodiquement de l'air à sa surface.

Le règne des amphibiens

Les poissons à nageoires bouclées avaient une paire de nageoires juste derrière la tête et une autre paire devant la queue. Si vous regardez un triton ou une salamandre bouger, vous remarquerez sûrement que lorsqu'ils marchent, ils plient tout leur corps d'un côté à l'autre, tout comme les poissons. Ce n'est pas du tout une coïncidence. Il semble que les poissons à nageoires lobes nageaient également, utilisant leurs nageoires comme rames pour créer une "traction" supplémentaire. Les coelacanthes vivants nagent de la même manière. Afin de donner un soutien fiable aux nageoires, des structures osseuses spéciales se sont développées au fil du temps chez les poissons à nageoires lobes. Ils sont disposés sur le même principe que les os des membres des vertébrés terrestres modernes.
Ainsi, tout était prêt pour l'apparition de vertébrés amphibies, passant une partie de leur vie dans l'eau et l'autre sur terre.
On pense que les amphibiens sont issus de l'un des groupes de poissons prédateurs à nageoires lobes appelés ripidistia. Pour passer de la vie dans l'eau à la vie sur terre, les amphibiens ont dû apprendre à soulever leur corps du sol pour pouvoir marcher. Pour cela, il fallait que la ceinture pelvienne, qui relie les membres à la colonne vertébrale, y soit fermement attachée. De plus, le crâne devait se séparer des épaules, sinon il tremblerait violemment en marchant ou même en courant. Avec un mode de vie aquatique, la colonne vertébrale de l'animal servait de support aux muscles impliqués dans la nage, cependant, en même temps, tout son corps reposait en toute sécurité sur l'eau. Sur terre, ce support n'était pas là, et toute la structure du corps devait être sérieusement modifiée pour qu'il ne se pose pas au sol entre les jambes.
Les os qui formaient le squelette des nageoires charnues des poissons à nageoires lobes étaient maintenant beaucoup plus un dur travail. Les nouveaux membres devaient se tourner vers le bas, c'est-à-dire qu'ils devaient être articulés de manière flexible au niveau de l'épaule. Les articulations du coude et du poignet sont devenues plus développées, de sorte que les membres pouvaient se plier, se repousser et se plier - en un mot, effectuer tous les mouvements nécessaires à la marche. La structure osseuse de la main est devenue plus "étalée" et a augmenté sa surface d'appui, ce qui a permis de répartir plus uniformément le poids de l'animal à terre.

Entre deux mondes

Les premiers amphibiens, apparemment, menaient un mode de vie principalement aquatique, mangeant du poisson et divers invertébrés. En raison de leur capacité à respirer de l'air, ils se sentaient évidemment bien dans les marais. Cependant, le développement rapide des insectes a ouvert de nouvelles perspectives alléchantes pour leur nutrition, outre grands prédateurs n'a pas encore été sur la terre ferme. Les amphibiens modernes doivent encore retourner dans le milieu aquatique pour pondre des œufs mous, qui éclosent ensuite en têtards ressemblant à des ryopodes - preuve vivante de leur origine "poisson".
Le plus ancien animal terrestre à quatre pattes que nous connaissons, ou tétrapodes, dont des restes fossiles ont été préservés, est l'ichthyostega. Les ceintures scapulaire et pelvienne de l'ichthyostega sont disposées comme celles de la plupart des animaux terrestres, cependant, il avait une queue avec une nageoire caudale et la ligne dite latérale (une ligne de cellules sensibles avec laquelle les poissons captent les vibrations dans l'eau) . Cela signifie que l'ichthyostega passait encore beaucoup de temps dans Environnement aquatique. Ses pieds semblaient reposer sur le sol avec toute leur surface, mais à cause de la lourdeur des côtes et du crâne, elle se déplaçait très lentement sur terre.

Graines de prospérité

Il y a environ 3 milliards d'années, les premières algues sont apparues sur Terre, produisant des nutriments à l'aide de la lumière du soleil ; au cours de ce processus, appelé photosynthèse, de l'oxygène a été libéré, qui est ensuite entré dans l'atmosphère terrestre.
Bien plus tard, à la fin du Précambrien, des algues multicellulaires sont apparues, qui ont rapidement inondé les fonds marins dans les eaux côtières peu profondes. À la fin de la période ordovicienne - et peut-être même plus tôt - ces algues se sont déplacées dans l'eau douce.
De l'eau à la terre
Dans la période silurienne, les plantes ont finalement fait leur chemin vers la terre. Pour ce faire, ils devaient développer une enveloppe extérieure imperméable - une cuticule percée de minuscules pores, ou stomates. À travers eux, des échanges gazeux ont été effectués lors de la photosynthèse. Pour transporter l'eau des racines aux pousses, les plantes ont développé un système de tubules, ou vaisseaux, et la tige a commencé à s'allonger davantage. Du tissu de bois a commencé à y être produit, ce qui lui a servi de support supplémentaire.
Et pourtant, le principal élément qui a permis aux plantes de conquérir les terres a été l'émergence de nouvelles méthodes de reproduction. Dans le milieu aquatique, la reproduction est un processus très simple. Les cellules reproductrices mâles (spermatozoïdes) nagent simplement jusqu'à la femelle et la fertilisent. Les premières plantes terrestres pouvaient se reproduire de la même manière, puisqu'elles poussaient sur des rives marécageuses au bord de l'eau. Mais bientôt, même les premières plantes terrestres, comme la cooksonia, ont commencé à développer des spores spéciales (cellules reproductrices) à l'extrémité de leurs tiges, qui ont ensuite été emportées par le vent dans toutes les directions.
Graines et cônes
Au cours de la période dévonienne, le monde végétal est devenu plus complexe et diversifié. Les premières fougères, lycopodes et prêles sont apparues et, vers le milieu du Dévonien, de nombreuses plantes ont commencé à s'éloigner progressivement du bord de l'eau. Cependant, ces plantes anciennes avaient encore besoin d'eau pour la fertilisation. Et ce n'est que vers la fin de la période dévonienne que les premières plantes à graines sont apparues sur Terre - les fougères à graines. De grandes spores femelles de fougères à graines sont restées sur la plante qui leur a donné naissance. Le vent des disputes des hommes minuscules a amené les disputes des femmes. Et seulement après cela, des spermatozoïdes flottants se sont démarqués d'eux.
Après la fécondation, une couverture tissulaire protectrice s'est formée autour de l'embryon en développement et les premières vraies graines sont apparues. Les cycas se reproduisent exactement de la même manière à ce jour.
Il y a environ 240 millions d'années, les premiers cônes sont apparus. Les cônes mâles produisent de minuscules spores mâles ou grains de pollen. Les cônes femelles ont tendance à être plus gros et à contenir des œufs. Les spores sont solidement nichées dans la structure écailleuse en spirale du cône. Maintenant, le besoin de sperme - et d'eau - est complètement éliminé : le grain de pollen forme un tube pollinique qui se développe à travers le tissu de la spore femelle et atteint l'ovule. "Construction" similaire plantes conifères s'est avéré être un grand succès : à notre époque, un tiers de toutes les forêts de la Terre sont constituées de conifères.
Premières fleurs
La période carbonifère fut l'époque d'un épanouissement sans précédent de forêts anciennes de lycopodes géants, de prêles, de ginkgo, Arbres de conifères, cycas et fougères. Ils constituaient un habitat idéal pour les insectes qui se développaient rapidement. La prochaine étape importante sur le chemin de l'évolution a été l'apparition à la fin Crétacé angiospermes ou plantes à fleurs. Certains angiospermes ont développé des pétales aux couleurs vives et un nectar parfumé qui a attiré les insectes qui transportaient leur pollen.
Par rapport au cône, la fleur avait des avantages. Les œufs, puis les graines, sont produits à l'intérieur du soi-disant ovaire, où ils reçoivent à la fois une nutrition et une protection fiable. Après la fécondation, les parois de l'ovaire gonflent et se transforment en un fœtus, qui protège de manière encore plus fiable l'ovule fécondé (qui est maintenant devenu une graine) et l'embryon qu'il contient. Comme l'ovaire se dilate après la fécondation, les graines peuvent recevoir une grande quantité de nutriments et, dès qu'elles se trouvent dans des conditions plus ou moins favorables, germent rapidement.
Nouveau partenariat
L'émergence des fruits et des graines qu'ils contiennent a coïncidé dans le temps avec le développement accéléré des oiseaux et des mammifères. A cette période premiers mammifères a commencé à conquérir progressivement la Terre, héritée des dinosaures. Les graines et les fruits étaient pour eux une source inépuisable de nourriture. Pour que les oiseaux et les animaux mangent des fruits plus activement, certains d'entre eux ont acquis une couleur vive, un goût sucré ou une odeur attrayante. Les graines de fruits avalées n'étaient pas digérées, passaient librement dans les intestins et étaient expulsées du corps à plusieurs kilomètres de leur lieu de naissance. Sur les parois d'autres fruits, des crochets se sont formés, accrochés à des poils d'animaux ou à des plumes d'oiseaux, et certains ont même développé une sorte d'ailes qui leur permettaient de s'envoler dans le vent.

Les plantes à fleurs ont évolué au fil du temps de manière assez sophistiquée pour attirer les insectes pollinisateurs. Dans cette illustration, une abeille mâle essaie de s'accoupler avec une fleur d'orchidée abeille qui non seulement ressemble à une abeille femelle, mais qui sent aussi comme elle. Les sacs polliniques jaunes de l'orchidée qu'il avait précédemment visitée lui collaient à la tête, et leur pollen organes féminins orchidées, dont il "soigne" désormais.