Животные олигоцена. Катастрофа на рубеже эоцена и олигоцена (34 млн. лет назад) - Земля до потопа: исчезнувшие континенты и цивилизации. Олигоцен - время новой модернизации териофауны

Развитие фауны млекопитающих в кайнозое (Окончание:

Олигоцен - время новой модернизации териофауны

Олигоцен стал эпохой следующего обновления териофауны Северной Азии, когда на авансцену в биоценозах стали выходить представители большинства современных семейств, а архаичные “эоценовые” группы соответствующих отрядов и “палеоценовые” реликты продолжали вымирать. Олигоценовый этап развития азиатских млекопитающих принято делить на три века - эргильский (MP21), шандгольский (MP22-27) и табенбулукский (MP28-30). Эргилий в целом характеризуется переживанием некоторых архаичных эоценовых родов млекопитающих (болотных носорогов, гиракодонтов, деперетеллид, халикотериев, бронтотериев, зайцеобразных, дидимоконид, лептиктид, пантолестид и др.) в сочетании с появлением целого ряда новых таксонов (хищных, носорогообразных, свинообразных, жвачных, грызунов). Для шандголия свойственно вымирание большинства позднеэоценовых реликтов эргильского века и многих собственно эргильских таксонов, а также появление ряда новых форм (ежи Amphechinini и Brachyericinae, землеройки Heterosoricidae, грызуны Tsaganomyidae, Ctenodactylidae, Cricetopinae, многие хищные, древнейшие полорогие - Palaeohypsodontus и Hanhaicerus). В самом крупном размерном классе преобладали гигантские носороги Indricotherium.

Олигоценовая фауна крупных млекопитающих Северной Азии была довольно гомогенной; от Западного Казахстана до Ордоса в Китае и даже до Японии были распространены те же (или очень близкие) виды носорогообразных, парнокопытных и энтелодонтов, что и в Монголии. В результате исчезновения Тургайского пролива и консолидации большей части европейской суши на рубеже эоцена и олигоцена не менее 20 семейств млекопитающих проникли в Европу из Азии: ежовые, плезиосорициды, гетеросорициды, землеройковые, зайцеобразные, хомяки, аплодонтовые, беличьи, эомииды, бобровые, кошачьи, виверровые, куньи, енотовые, медвежьи, энтелодонтиды, пекариевые, свиные, лептомерициды, трагулиды, носорогообразные. Эта миграция была постепенной и включала несколько последовательных волн в течение рюпельского века (зоны MP21-25); однако, представители более чем половины указанных групп появились уже в самом начале олигоцена (зона MP21). Предпосылками этих событий были установившиеся на рубеже эоцена и олигоцена новые континентальные связи Европы и Азии, отсутствие климатического барьера и более высокий уровень эволюционного динамизма иммигрантов по отношению к местным формам, обеспечивший их более высокую конкурентоспособность. Прохорез азиатских групп совпал по времени с вымиранием европейских палеоцен-эоценовых форм.

Проникновение в Европу происходило, вероятнее всего, через Переднюю Азию и Юго-Восточную Европу (Балканы), которые были отделены от Западной Европы Рейнским грабеном и Паннонским бассейном. Периодическое обмеление последнего, в результате тектонических циклов альпийского орогенза, открывало азиатским группам возможность для миграции в Центральную и Западную Европу. Радиация азиатских копытных в Европе существенно расширила пищевую базу расселившихся здесь Hyaenodontini гиенодонов, которые были, в основном, крупными хищниками. Их вселение внесло серьезные изменения в структуру консументной части биоты континента, где обитавшие до их появления плотоядные млекопитающие имели размерный класс от куницы до кошки (Proviverrinae из Creodonta, архаичные представители Сarnivora).

Миоцен - эпоха великого разнообразия

В миоцене, с началом закрытия восточного Тетиса, изменения уровня моря определяли возможность интенсивных межконтинентальных фаунистических обменов между Евразией, Африкой, Индийским субконтинентом и восточносредиземноморской областью. В пределах Евразийской зоогеографической области сформировалась единая Европейско-Сибирская подобласть с южной границей в Азии приблизительно по 40o северной широты, ставшая гигантской ареной эволюции многих групп млекопитающих в миоцене.

В конце раннего миоцена, впервые после длительного периода взаимной изоляции, происходил значительный обмен между Африкой и Евразией. Главным эффектом этого обмена было изменение африканской фауны: в ее составе появились кошачьи, собачьи, куньи, носороги, халикотерии, свиньи. Вероятно, в это же время из Африки на Индийский субконтинент эмигрировали хоботные. Первые мастодонты вселились в Европу и Северную Азию в течение MN3. В начале MN3 в Евразию из Северной Америки иммигрировали анхитерии. Наиболее значительным событием в истории раннемиоценовых грызунов Европы была иммиграция азиатских по происхождению хомяков современного облика (Eumyarion, Democricetodon, Fahlbuschia, Megacricetodon, Cricetodon, Lartetomys) в среднем орлеании. С их появлением эомиидно-глиридная ассоциация трансформировалась в крицетидно-глиридную, причем во многих комплексах доминирующей группой были именно Cricetidae. В таком виде европейская фауна грызунов просуществовала вплоть до раннего валлезия (MN9). В среднем орлеании в Африку из Евразии проникли первые полорогие и жирафовые.

Миоцен – время вымирания креодонтов. Однако в Азии в среднем миоцене еще присутствуют 2 рода: самый крупный представитель Proviverrinae - Dissopsalis (размером с шакала) и очень крупный представитель Hyaenodontinae - Hyainailouros (размером с тигра). Интересно отметить, что эти оба рода общие для Азии и Африки, а Hyainailouros присутствует еще и в Европе. Это подтверждает обмен фауны креодонтов между Азией и Африкой через Европу в олигоцене. Вымирание креодонтов совпадает с адаптивной радиацией Carnivora, которые являются конкурентной группой. Вымиранию креодонтов, вероятно, способствовали этологические особенности группы. Морфофункциональный анализ мозга Neohyaenodon horridus (Hyaenodontini) показал сильное морфологическое развитие вентро-каудальной зоны височной доли мозга (Савельев, Лавров, 2001). Следствием этого является повышение контроля за спонтанной активностью и агрессией. Этот крупный хищник был менее агрессивным, чем современные крупные Carnivora.

С конца раннего миоцена уже можно четко обосновать провинциальное биогеографическое подразделение евразиатских и североафриканских териофаун. Для фаун млекопитающих всех европейских провинций в целом было характерно преобладание сообществ закрытых лесных обстановок, явно субтропических в южных районах. Суб-Паратетисная провинция характеризовалась наличием гигантского “экологического коридора” открытых ландшафтов на территории от восточносредиземноморской Европы на западе через Малую Азию, Ближний Восток и северную Аравию до Афганистана на востоке и Китая на северо-востоке. Вероятно, именно через нее осуществлялись основные фаунистические обмены между Евразией и Африкой.

Взаимное влияние столкнувшихся в Евразии и Африке в миоцене различных по области происхождения экологических конкурентов вызвало бурную эволюцию ряда групп (ежовых, землеройковых, кротовых, пищуховых, беличьих, тушканчикообразных, хомякообразных и многих других грызунов, антропоидных приматов, носороговых, жвачных, хоботных, куньих, собачьих, гиеновых, кошачьих и др.) и вымирание последних “палеогеновых” реликтов (ежей-амфехинин, корнезубых зайцеобразных, аплодонтовых-просциурин, ктенодактилид-татаромиин, тахиориктоидид, гигантских носорогов, кайнотериев, креодонтов, амфиционид и др.). К концу миоцена сформировались почти все группировки млекопитающих надродового ранга, а также очень многие из рецентных родов. В добавление к ним существовало множество впоследствии вымерших форм, так что с точки зрения териологии миоцен по праву можно считать эпохой великого разнообразия, в формировании которого одна из ведущих ролей принадлежала территории Азии.

Агаджанян А. К., Лопатин А. В., Лавров А. В., Раутиан Г.С.

В олигоценовую эпоху (37,5-22,5 млн. лет) по особенностям литогенеза, растительным ассоциациям и палеозоогеографическим данным можно выделить пояса тропического, субтропического, умеренного и умеренно-холодного климата (5.10). Похолодание, наступившее во второй половине олигоцена, постепенно распространялось от полюсов к экватору. Оно интенсивно развивалось и это отчетливо устанавливается по появлению несвойственных для субтропических областей бореальных типов литогенеза, фаунистических комплексов, растительных ассоциаций и по палеотермометрическим данным.

Тропические условия в течение олигоценовой эпохи существовали иа юге Северной Америки, в Центральной Америке, на значительной части Южно-Американского и Африканского континентов и на юге Евразии. О высоких температурах свидетельствуют развитие латеритных кор выветривания (Сенегал, Бразилия, Южная Англия, Южный Китай), состав- переотложенных продуктов выветривания, распространение экстракарбонатной и сульфатно-карбонатной формаций, тропический состав растительности и морской фауны. В мелководных частях морских бассейнов располагались разнообразные рифовые постройки, в строении которых принимали участие кораллы и известковые водоросли. В шельфо- вых частях обитали одиночные и колониальные шести- и восьми- лучевые кораллы, нуммулиты, морские ежи, разнообразные двустворчатые и брюхоногие моллюски.

В течение олигоценовой эпохи происходило существенное сокращение ареала теплолюбивой фауны. Так, если в начале олигоцена нуммулиты были широко распространены в бассейне Тетиса и проникали в периферические части эпиконтинентальиых морей (Испания, Алжир, Египет), то в позднем олигоцене их ареал ограничивался только центральными областями Тетиса. Значительное обеднение состава планктонных фораминифер свойственно не только Средиземноморской области, но и всему тропическому поясу .

В течение олигоценовой эпохи в Западной Европе, так же как и на остальных континентах в зоне тропического климата, происходит постепенная смена растительного покрова. Если в раннем олигоцене флора являлась тропической, то в середине олигоцена «а видовом и экологическом типе растительности отразилось похолодание.

Похолодание второй половины олигоцена отразилось и на процессах корообразования и литогенеза. В периферических областях тропического пояса латеритообразование прекратилось и коры выветривания имели каолинт - гидрослюдистый состав. Сокращается значение экстракарбонатных формаций и начинают преобладать глинисто-карбонатные и терригенно-карбонатные образования.

Несмотря на небольшое количество палеотемпературных определений по олигоценовой эпохе, они тем не менее дают возможность судить о количественных показателях тропического режима этого времени. Ц. Эмилиани по раковинам планктонных фораминифер изотопным методом установил, что в современной экваториальной части Атлантики в среднем олигоцене средние годовые температуры достигали 28°С, но затем они понизились.

В начале олигоцена в Закавказье температуры среды обитания устриц в мелководных частях моря составляли 20-22 °С, в среднем олигоцене они снизились до 14-16°С, а в позднем олигоцене- до 10-12°С и даже до 6-^8°С.

Влажный климат с высокими температурами был в Центральной Америке, на востоке Южно-Американского континента, значительной части Африки и юго-востоке Евразии. По своему географическому положению перечисленные области можно считать экваториальными. Для экваториального климата свойственно развитие латеритных кор выветривания, латеритных покровов и оса- дочно-элювиальных бокситов (Сенегал, Индия, Южный Китай), активное каолинитообразование и угленакопление (Пуэрто-Рико, Венесуэла, Колумбия, Бразилия, Гвинея, Сомали, Бирма, Южный Китай, острова Суматра, Ява, Калимантан). В морях происходило накопление высокомагнезиальных органогенных и оолитовых известняков, а в прибрежной зоне располагались крупные рифовые постройки и обитал только тропический комплекс фауны.

В пределах тропического пояса выделяются области равномерно-влажного, переменно-влажного и аридного климата. Аридные условия в олигоцене существовали в западной части Южно- Американского континента, на северо-востоке Африки и в Аравии. В этих областях распространены соли (юг Перу, Чили, Египет), гипсы и ангидриты (Перу, Египет, Йемен, Кувейт, Ирак), карбонатные и гипсоносные континентальные красноцветы. Для этих территорий характерно развитие ксерофильного редколесья и ландшафтов опустыненной саванны. Лесная растительность была приурочена главным образом к крупным речным долинам и морским побережьям, однако в ее составе преобладали засухоустойчивые формы. На плакорных пространствах преобладали злаки, эфендро- вые и маревые.

Выделенные на палеоклиматической карте области переменно- влажного тропического климата характеризовались аридными условиями в раннем олигоцене и условиями, близкими к гумид- ным, в позднем олигоцене. В раннем олигоцене небольшие залежи солей формировались в Мексике, Испании, во Франции и Пакистане. К этим же районам приурочено накопление гипсов, ангидритов и развитие карбонатных красноцветов, пролювиальных и русловых фаций. Однако в середине олигоцена на приморских и внутриматериковых низменностях распространяются озерно- болотные системы, в пределах которых осуществлялось угленакоп- ление. Углистые и лигнитовые глины, лигниты и прослои бурых углей известны в Боливии, Венесуэле, Чили, Аргентине, Испании, Франции, Австрии, Югославии, Греции и Турции.

В тропическом переменно-влажном климате Южной Америки наряду с тропическими влажными и засухоустойчивыми растениями произрастали субтропические ассоциации.

Олигоценовые леса Западной Европы были смешанного типа. Здесь изобиловали не только теплолюбивые пальмы, лавры, магнолиевые, кипарисовые, вечнозеленые дубы, таксодиумы, но и росли менее теплолюбивые каштаны, листопадные дубы, буки, клены и ясени. В горных районах на склонах произрастали хвойные (сосна, ель, тсуга, пихта), а в долинах располагались теплолюбивые широколиственные и вечнозеленые формы. Однако в среднем и позднем олигоцене леса низкогорий Южной Европы приобрели субтропический облик.

Северный субтропический пояс обосновывается развитием угленосных песчано-глинистых осадков со значительным содержанием каолинита, гидроокислов железа и марганцевых руд. Как в Евразии, так и на Северо-Американском континенте выделяются области с климатом, близким к аридному. Такой климат свойствен юго-западным и западным районам США, Средней Азии, Южному Казахстану, Джунгарии, Заалтайскому Гоби и Алашани. Здесь развиты красноцветные слабокарбонатные формации с преобладанием монтмориллонита в глинистых толщах. Растительность дифференцирована на две экологические группировки. Одну составляли формы долинного типа, в том числе таксодиум, буковые, гикори, лапина и ликвидамбар. К другой относилась растительность междуречий, представляющая собой редколесье, состоявшее из лавровых, циннамомумов, сассафрас, фисташковых и ксеро- фильных кустарниковых форм.

В субтропической переменно-влажной области Азии индрико- териевая фауна дифференцирована на две экологические группировки . К долинной и озерно-болотной относятся аминодонты, антракотерии, пристинотерии, а на засушливых водоразделах обитали индрикотерии: газелеобразный продремотерий и наземные черепахи. По мнению В. М. Синицына, редколесья водораздельных пространств напоминали современные жестколистные вечнозеленые леса Восточного Средиземноморья. Поэтому можно считать, что климат этой территории характеризовался средними зимними температурами 0-2°С, средними летними около 25°С, годовая сумма атмосферных осадков составляла 600-800 мм/год.

В равномерно-увлажненных областях субтропического климата в начале олигоцена осуществлялось сиаллитное выветривание и оподзоливание останцов ферриаллитных кор выветривания, сохранившихся с палеоцена и эоцена. Оподзоливание было связано с интенсивным выносом железа почвенными растворами, обогащенными гумусом. Мобилизация огромных масс железа, мигрировавших из оподзоленных ферриаллитных кор выветривания, служила материалом для образования месторождений сидерито-лептохлори- товых и шамозитовых руд в Северном Приаралье и на юге Западной Сибири.

В Казахстане, Южной Сибири, Монголии и Корее в раннем олигоцене продолжали образовываться каолинитовые коры выветривания. Однако в позднем олигоцене в составе глинистых толщ уменьшается количество каолинита и большое распространение получают гидрослюдистые и монотермитные глины, что также является свидетельством понижения температуры .

В результате изменения климатических условий в течение оли- гоценовой эпохи менялся тип растительности. В раннем олигоцене наряду с ореховыми, гикори, дубами, грабами, буками, вязами, кленами произрастали ликвидамбары, стираксы, магнолии, ниссо- вые, вечнозеленые дубы. В среднем олигоцене возрастает роль сосен, березовых и ивовых, преобладающих в позднем олигоцене .

Более разнообразной была растительность Дальнего Востока, Японии, Северного Китая, Кореи, чему способствовал морской тип климата. В наиболее увлажненных участках произрастали леса, сложенные болотным кипарисом и ниссами. Хорошо дренированные территории занимали широколиственные леса, состоящие из умеренно-теплых (орех, гикори, бук, каштан) и субтропических форм (магнолия, циннамомум, самшит, падуб, сумах, пальмы, ликвидамбар). Однако в позднем олигоцене исчезают вечнозеленые (пальмы, цинномомум, падуб), возрастает роль листопадных, а на водоразделах располагаются сосново-еловые леса.

В. И. Баранов и Л. М. Ятайкин , а позднее и многие палинологи (3. К. Пономаренко, Т. В. Погодаева и др.) пришли к выводу, что лесная растительность Западного Казахстана в то время напоминала современные леса Японии, которые растут в условиях влажного умеренно-теплого климата, близкого к субтропическому. Средние летние температуры составляли 20-24°С, средние зимние- 0-4°С, годовая сумма атмосферных осадков достигала 1000 мм.

В Северной Европе, на европейской части СССР и на юге Сибири были широко распространены таксодиевые на переувлажненных низменностях с одновременным развитием секвойи на водоразделах и возвышенных плато. В соответствии с этим В. М. Сини- цын считает, что климат этих регионов характеризовался средними январскими температурами 3-4°С, средними июльскими 20-23°С, средними годовыми 12-1б°С, общее количество осадков около 1000 мм/год с более или менее равномерным распределением в течение года.

В южном полушарии условия субтропического гумидного климата характерны для южных областей Южно-Американского и Африканского континентов. В Южной Америке распространены песчано-глинистые отложения с монотермитными глинами и значительным содержанием растительного детрита. Довольно часто встречаются прослои углистых и лигнитовых глин и лигнитов. Угленосные толщи известны в Южной Аргентине (Пико-Кемадо, Индико, Пыоберн) и на юге Чили. Остатки флоры представлены главным образом хвойными, широколиственными и вечнозелеными.

Пояса умеренно-холодного и умеренного климатов с равномерным увлажнением выделяются в пределах Северо-Американ- ского и Евразиатского континентов, которые хорошо устанавливаются по характеру выветривания и по типу растительного покрова и составу фауны. В южной части областей с умеренным климатом широко распространены песчано-глинистые олигомиктовые и полимиктовые толщи, обладающие значительной угленосностью (штаты Вашингтон, Канзас, Калифорния, север Западной Сибири, Нижнее Приангарье, западное Прибайкалье, Забайкалье, Монголия и северная часть Японии). Каолинитовые глины присутствуют лишь на крайнем юге умеренной области и в отличие от субтропического пояса характерны только для нижних частей разреза. Преобладающую роль играют гидрослюды, хлориты, реже встречается монтмориллонит. Терригенная часть полимиктового состава характеризуется преобладанием неустойчивых к выветриванию минералов. В фациальном отношении песчано-глинистые отложения довольно разнообразны, но ведущая роль принадлежит бассейновым фациям. Вместе с тем в прибрежных зонах морей среди терригенных толщ, главным образом в основании олигоценового разреза, встречается небольшое количество глауконита.

В областях умеренного климата произрастали широколиственные листопадные леса, состоящие из ореховых, буковых и каштановых с небольшой примесью ликвидамбара и таксоидевых. В ряде мест появляются элементы субтропической флоры (магнолия, ликвидамбар, миртовые) . Одновременно с ними на возвышенностях росли хвойно-широколиственные леса. По мнению В. М. Синицына , леса на северо-востоке Евразии по составу и структуре были близки к современному аппалачскому лесу США. В настоящее время здесь средние январские температуры составляют -10°С, средние температуры в июле 24°С, годовая сумма атмосферных осадков составляет 1000 мм.

Надо отметить, что в конце олигоценовой эпохи в умеренном поясе произошло существенное видоизменение растительного покрова. В первую очередь исчезли теплолюбивые формы, причем не только вечнозеленые субтропические, но и многие листопадные, основную роль стали играть хвойные и хвойно-мелколистные леса, состоящие из сосен, слей и сережкоцветных.

В более северных районах Евразии и Северо-Американского континента характер осадконакопления был таким же, как и в умеренном поясе. Здесь также распространены песчано-глинистые полимиктовые толщи, иногда с пластами бурых углей (Аляска, Анадырско-Корякская область). Глинистых образований довольно мало, а известные обладают гидрослюдистым составом. В песках преобладают обломки неустойчивых к выветриванию минералов. Так же как и в зоне умеренного климата, преобладают озерные, пойменные и старичные фации. Преимущественно были развиты хвойные и хвойно-лиственные леса, состоящие из тенелюбивых и умеренных форм (ель, пихта, тсуга, бук, гикори). Это позволяет сделать вывод о сравнительно невысоких температурах. Средние летние температуры, по-видимому, не превышали 16- 18°С, а зимой были отрицательные температуры.

В южном полушарии умеренно-холодный влажный климат был в Австралии и Антарктиде. В морях, омывавших Восточную Австралию и Новую Зеландию, наряду с субтропическими формами (одиночные шестилучевые кораллы и восьмилучевые коралловые полипы) обитала характерная для умеренного климата фауна двустворчатых и брюхоногих моллюсков. Результаты палеотемпературных определений Ф. Дормана и Е. Жилла также свидетельствуют о сравнительно умеренных температурах. Так, температуры среды обитания Chlamys составляли 20 °С, Ostrea - 17-18°С, a Glycemeris-13-14°С. По данным И. Деверо , в раннем олигоцене в Повой Зеландии температура среды обитания двустворчатых моллюсков была довольно низкой и не превышала 12-14°С.

В Австралии распространены сероцветные песчано-глинистые отложения с высоким содержанием углистого вещества и в ряде мест с прослоями и пластами угля (Южная и Западная Австралия, шт. Виктория, Новая Зеландия). В морских песчано-глини- стых толщах довольно часто встречается глауконит (юго-западная часть Австралии, Бассов пролив, Новая Зеландия), свидетельствующий о том, что средние годовые температуры вряд ли опускались ниже 10 °С. Растительный покров представлял собой смешанный лес, состоящий из хвойных, подокарповых, южных буков, сережкоцветных, листопадных широколиственных с присутствием единичных субтропических форм (бомбацицея). На основании этого можно считать, что климат в Австралии в олигоцене был уме- ренно-теплым, но в конце олигоцена, так же как и на других континентах, произошло понижение температуры.

Похолодание во второй половине олигоценовой эпохи особенно сильно отразилось на природных условиях субтропического и умеренного поясов. В это время в Антарктиде температура настолько сильно понизилась, что появились горные ледники. Площадь их постепенно увеличивалась и они образовали ледниковый щит. По новейшим данным , первые ледники появились в горах Гамбурцева, ледниковый щит возник при температуре, на 20 °С превышающей современную. Появление обширного оледенения в Восточной Антарктиде усилило первоначальное похолодание. Средняя годовая температура воздуха в конце олигоцена у побережья Восточной Антарктиды сильно понизилась и составляла не более +4°С.

Новые первопроходцы

Распространение степей на все более обширные районы суши привело к быстрому увеличению числа травоядных животных: они спешили воспользоваться новыми колоссальными пищевыми ресурсами.
На сцену жизни вышли новые млекопитающие, такие, как носороги, а за ними- первые настоящие свиньи, буйволы и олени.
Животные, питающиеся травой, сталкиваются с проблемой переваривания пищи, так как трава очень трудно усваивается организмом. Не удивительно, что природа начала экспериментировать с новыми типами пищеварительных систем, способных совладать с травяным рационом. Одной из первых появилась "конструкция", ставшая в наши дни наиболее эффективным механизмом переработки целлюлозы (вещества, образующего стенки растительных клеток), - так называемый "жвачный" желудок. В ту эпоху на Земле обитал древний верблюд пеброте-рий. Он и был одним из самых первых жвачных животных.

Балухитерий, гигантский безрогий носорог, был крупнейшим сухопутным млекопитающим из когда-либо обитавших на Земле. Его высота в плече составляла больше 5 м, длина 8 м, а весил он целых 17 т - в 8 раз больше самого тяжелого из ныне живущих носорогов. Огромный рост позволял ему дотягиваться до листьев, росших на уровне окна второго этажа вашего дома.
Одна из самых странных групп олигоценовых травоядных - бронтотерии. Некоторые из них были громадными животными, походившими на помесь слона и носорога. На кончике носа у них красовался необычный костный отросток V-образной формы, который, возможно, помогал им отражать нападения хищников или служил оружием в междоусобных схватках соперничающих самцов.
Бездонная кладовая

Около 25 млн лет назад на Земле возникла новая группа растений - травы. Цветки их были, как правило, маленькими и бледными, и они были вынуждены при опылении больше полагаться на ветер, чем на "посыльных" - насекомых. Эта группа быстро распространилась по суше в течение олигоцена и миоцена, и вскоре поросшие травой равнины раскинулись на громадных, территориях по всему земному шару.
Уникальность трав в том, что, в отличие от всех прочих растений, новые листья растут у них не на верхушке стебля, а у его основания. В результате стоит пасущимся животным съесть старые листья, как на их месте быстро вырастают новые. Таким образом, к при-
ходу следующего стада на полях уже созревает новый сытный обед. Подобный процесс постоянного обновления пищевых ресурсов означает, что поросшие травой равнины способны прокормить большие стада травоядных животных.
Распространение трав снабдило рас-тительноядных млекопитающих, появившихся на Земле позднее, в миоценовую и плиоценовую эпохи, новым обильным источником пищи. Начиная с этого времени эволюция породила великое разнообразие травоядных животных, а поскольку на открытых равнинах они оказались вполне легкой добычей, вслед за ними появилось и множество новых хищников.

Уничтожитель целлюлозы
Такие животные, как бизон (внизу), олень, корова, овца и коза, в большом количестве поедающие траву (в основном состоящую из целлюлозы), нуждаются в специальном механизме ее переваривания. Их четырехкамерный желудок рассчитан на медленное усвоение целлюлозы. Непосредственное расщепление целлюлозы происходит в самом первом отделе- его называют рубец. Расщепляют ее миллионы живущих там бактерий. Однако этот процесс не непрерывный. Животное периодически отрыгивает травяную массу (как при рвоте) и заново ее пережевывает, а затем вновь проглатывает для дальнейшей переработки в рубце. В другие отделы желудка пища поступит лишь после того, как вся целлюлоза будет полностью расщеплена.
По следу травоядных

Точно так же, как трава служила новым обильным источником пищи для новых разновидностей травоядных животных, сами эти травоядные обеспечивали питанием новые виды хищников. В итоге ближе к концу олигоцена на планете появились первые настоящие кошки и собаки.

Олигоценовые пастбища должны были во многом походить на современные травяные угодья южноамериканских пампасов, где пасутся альпаки, которых вы видите на этой фотографии. Далекие предки альпаков появились как раз в олигоцене. Со времен олигоцена трава прочно утвердилась на нашей планете, поскольку она чрезвычайно неприхотлива и способна выжить в условиях, губительных для прочих растений.
Странные обитатели Южной Америки

Млекопитающие Южной Америки, отрезанной от остального мира, бурно эволюционировали, породив огромное разнообразие форм и размеров. Многие из них внешне сильно напоминали млекопитающих, обитавших в других частях света, таких, как грызуны, лошади или слоны. Скажем, пиротерий походил на раннего слона со своего рода полухоботом и зуби-лообразными бивнями. Тилакосмил был крупным сумчатым животным, похожим на саблезубую кошку. Он обладал длинными кривыми клыками и мощными когтями.
Водилось там и множество "беззубых" млекопитающих, или так называемых неполнозубых, среди которых были предки муравьедов, броненосцев и ленивцев. Позже появились и еще более странные млекопитающие. Наконец, в плиоцене между Южной и Северной Америкой вновь образовался сухопутный перешеек. После этого ситуация в очередной раз резко изменилась.

Второе сообщение о лошадях
К этому времени лошади заметно подросли. Крупнейший их представитель, мезогиппус, был высотой 60 см в плече, с более прямой спиной, более длинными ногами и более крупными малыми коренными зубами, чем у его эоцено-вого предка. Конечности у него также изменились. Передние ноги утратили по одному пальцу и приобрели трехпалое строение, более подходящее для быстрого бега. Позднее, ближе к концу олигоцена, мезогиппус эволюционировал в миогиппуса. Эта лошадь была крупнее своего предшественника и на передних ногах имела по большому среднему пальцу. Таким образом, тело миогиппуса приподнялось еще выше над землей. На своих трехпалых ногах ему было бегать гораздо удобнее, чем мезогиппусу.
Биологическая конвергенция или новое вино в старых мехах?

Южная Америка стала как бы испытательным полигоном биологической конвергенции (сходства), которая происходила свыше 30 млн лет назад и привела к тому, что многие обитавшие там сумчатые постепенно стали походить на плацентарных млекопитающих, населявших другие части света.
Однако следует заметить, что Южная Америка в этом плане вовсе не уникальна. За историю эволюции было множество случаев, когда животные, обитающие на одном материке, становились внешне похожими на обитателей другого материка.
Биологическая конвергенция случается, когда неродственные животные из различных частей света долго ведут сходный образ жизни. Зачастую они вырабатывают одинаковый режим питания и занимают сходные экологические ниши.

Ограничения в проектировании

На первый взгляд эволюция проявляет неисчерпаемую изобретательность в поисках оптимальных решений проблем, связанных с выживанием тех или иных видов. И все же ученые полагают, что количество вариантов, полностью соответствующих данным конкретным условиям или потребностям, на самом деле ограничено.
Создается впечатление, будто естественный отбор раз за разом воспроизводит одни и те же принципиальные конструкции для решения подобных задач. Возьмем, к примеру, случай с проблемой "создания механизма замедления скорости свободного падения животного".
Эволюция решала эту задачу неоднократно, шла к цели самыми разнообразными путями, и в конечном итоге все они свелись к единому решению: той или иной разновидности кожистого "парашюта".

Парашюты разных времен

Почти 230 млн лет назад некая ящерица, которую называют ветельтизавр, планировала с дерева на дерево при помощи своего рода кожистого парашюта, натянутого между ее невероятно длинными ребрами.
Летучий дракон - ящерица из юго-восточной Азии - использует точно такой же планирующий механизм и в наши дни. Белки-летяги слетают с деревьев (планируют) с помощью перепопок по обеим сторонам тела, натянутым между их передними и задними конечностями.
Летучий маки от шеи до хвоста укутан в мягкую кожистую перепонку, покрытую густой шерстью, которая во время полета раскрывается в "парашют", самый большой из известных в животном мире.
Многие растения также остановили свой выбор на парашютной конструкции для распространения своих плодов и семян. Иногда она реализуется в форме перепонкообразного "крыла", как у платана. У других растений, например одуванчика, развились видоизмененные "парашюты", состоящие из пучков волокон.

Второе сообщение о слонах
Тем временем по Северной Африке бродили слоны уже нового типа. Ранний мастодонт ("соскозубый") фиомия размерами превышал своего предка из позднего эоцена, который был величиной со свинью. Кроме более внушительных размеров (его рост в плече достигал 2,5 м), по форме тело этого животного также стало больше походить на современных слонов. Правда, хобот все еще был очень коротким. Фиомия имела чрезвычайно длинную нижнюю челюсть и четыре коротких бивня для выкапывания из земли низкорослых растений.
В природе существует множество примеров конвергенции. Скажем, рептилии ихтиозавры и млекопитающие дельфины выработали схожую обтекаемую форму тела, которая позволяет им на большой скорости разрезать толщу воды. У летающих животных, таких, как птерозавры (рептилии) и летучие мыши (млекопитающие), конвергенция проявляется в строении крыльев: и у тех и у других они состоят из жесткой кожистой перепонки, туго натянутой на тонкие опорные костные структуры.

По данным Дж. Ван Кауверинга (JVanCouvering, 1977), переход от эоцена к олигоцену в Северной Америке и Центральной Азии ознаменовался изменением ландшафтов от полной залесенности к редколесью.

Помимо оледенения в Антарктиде образование льдов, отмечалось и в Арктике . Снег начал выпадать зимой не только в высоких, но и в средних (50°) широтах. Из-за уменьшения количества осадков и оледенения уровень океана стал падать, что в совокупности с подъемом континентальных блоков привело к осушению существовавших ранее Европейского, Западно-Сибирского, Канадского и других морских бассейнов Северного полушария.
По результатам исследований Габриэля Боуэна (Gabriel J. Bowen), Роберта Деконто (Robert DeConto) из Массачусетского университета и Девида Полларда (David Pollard) из Пенсильванского университета, формирование ледяного щита в Антарктике происходило в два этапа. Объем льда резко увеличивался в первые 40-50 тысяч лет олигоценовой эпохи, затем была эпоха потепления длительностью около 100 тысяч лет, за которой последовал второй 40-50 тысячелетний этап нарастания ледяного щита.
С такой же 100-тысячелетней периодичностью с начала олигоцена появлялись и исчезали озера в Тибете, что засвидетельствовали Гиллом Дюпонт-Нивет (Guillaume Dupont-Nivet) и его коллеги из Нидерландов и Китая. По их мнению, причиной этого события было периодическое изменение наклона земной оси по отношению к плоскости орбиты (эклиптики) и формы орбиты Земли от круговой к эллиптической – аналогичное тому, которое в четвертичное время управляло циклами оледенений и межледниковий .
По данным Алессандро Заназзи и других американских исследователей (Alessandro Zanazzi, Matthew J. Kohn, Bruce J. MacFadden, Dennis O. Terry) на рубеже эоценовой и олигоценовой эпох резко увеличилось соотношение изотопов O18 O16 костях млекопитающих, проживавших на территории нынешних штатов Вайоминг, Южная Дакота и Небраска. Ученые рассчитали, что обнаруженные изменения соответствуют снижению среднегодовых температур примерно на 8°C (c 21°C до 13°C), причем столь резкое похолодание произошло очень быстро - не более чем за 400 тысяч лет. Увеличился и разброс соотношений изотопов O18 и O16 в ископаемых костях, что, скорее всего, стало следствием увеличения сезонных температурных колебаний.
По мнению упомянутых исследователей, похолодание на суше происходило более медленными темпами и «отстало» от морского на несколько сотен тысячелетий, хотя и было более значительным. Период наиболее быстрого похолодания завершился примерно 33,5 млн. лет назад и, по-видимому, сменился кратковременным периодом потепления, которое сопровождалось существенным подъемом уровня моря, однако данные на этот счет разрозненны и противоречивы. На Североамериканском континенте похолодание привело к вымиранию многих видов холоднокровных позвоночных- амфибий и рептилий- и в меньшей степени повлияло на млекопитающих.

Читайте серию моих работ в разделах "

Олигоцен завершает палеогеновый период кайнозойской эры давностью приблизительно 40-23 млн. лет. Олигоценовая эпоха характеризуется похолоданием земного климата. Это было обусловлено формированием громадного ледникового покрова над Южным полюсом. Формирование громадного ледника потребовало большого объема воды. Продолжается понижение уровня Мирового Океана. Все больше увеличивается территория, занимаемая сушей. Продолжается движение материков. Переместилась ближе к северу Индия, заняв место около Азии. Происходит окончательное разделение Австралии и Антарктиды. Южная Америка становится отдельным материком. Развиваясь в условиях изоляции, обитатели этих материков в период олигоцена эволюционировали, создав достаточно причудливые формы животных. Разделенная ранее Европа и Азия вновь становится единой частью суши. В этот период активно формируется Альпийская горная система. Похолодание Земли привело к сокращению обширных тропических лесов. В результате изменения климата олигоцена вымирают многие виды млекопитающих.

Вместо тропических лесов на всех материках появляются обширные степи. Все большее распространение получают злаковые растения, которые впоследствии занимают около пятой части всей суши материков. Увеличение количества растительной пищи является причиной быстрого роста популяции травоядных млекопитающих. Все больше фауна олигоцена становится похожа на фауну нашего времени. В это время появляются носороги, буйволы, олени. Пищеварительная система этих животных успешно подстроилась под эффективную переработку растительной пищи. Необходимость переваривания большого количества целлюлозы, привела к формированию, так называемого, «жвачного» желудка. В числе первых жвачных животных того времени известен верблюд пебротерий.

Рис. 1 - Флора и фауна олигоцена

К концу эпохи олигоцена обширная часть суши покрывается травой, поскольку она очень неприхотлива. Трава отличается от других растений формированием стебля. У травы новые листья формируются ближе к его основанию, а не около вершины. Такое строение обеспечивает быстрое воспроизводство листьев, съедаемых травоядными млекопитающими. Распространение травы сформировало обильные пищевые ресурсы. Это впоследствии привело к возникновению разнообразных видов травоядных животных. Поскольку на открытой местности травоядные становились легкой добычей, быстро появляются новые хищники. К завершению эпохи олигоцена появились первые собаки и кошки. В эту эпоху появились предки известных нам слонов и лошадей. Период олигоцена знаменателен зарождением первых человекообразных обезьян. Их еще нельзя назвать прямым предком современного человека. Возможно, они являлись предками современных человекообразных обезьян.

Биологическая конвергенция

Отрезанная от остальных материков Южная Америка заполняется разнообразными млекопитающими. Эволюция создает уникальные виды животных, внешне похожих на млекопитающих других континентов. Многие сумчатые Южной Америки по виду напоминают плацентарных млекопитающих, обитающих в иных частях света. Например, сумчатый тилакосмил внешне напоминал саблезубую кошку. Такое явление называется биологической конвергенцией . Эволюция стремится сходным образом решить возникающие перед ней задачи. В истории было немало ситуаций, когда неродственные животные одного материка становились похожими на животных другого. Такое явление обусловлено тем, что в аналогичных условиях животные ведут похожий образ жизни. Имеют одинаковый рацион питания. Другими словами, обитают в сходных экологических нишах.

Последствия похолодания в олигоцене

В результате похолодания , развившегося в эпоху олигоцена , сформировались предпосылки для последующего развития растительного и животного мира. В наступившем после олигоцена неогеновом периоде растительный мир продолжат заполнять высшие растения. Возрастет значение распространившихся травянистых растений. В животном мире плацентарные млекопитающие будут играть ведущую роль в формировании мировой фауны.