1.4: Наповнення морських екосистем

Рисунок Template:index: Микола Зінов'єв, «Силурійський період» (1968)

Це сталося в кембрійський і ордовицький періоди, які спільно тривали майже 100 мільйонів років. Більшу частину цього часу клімат Землі був відносно теплим, але материки були зосереджені в Південній півкулі. В кінці ордовика Африка вразила Південний полюс, і це призвело до серйозного зледеніння.

Море, в значній мірі, переважало над сушею і таким чином створювало виключно сприятливі умови для розвитку морських спільнот, які в цю епоху стали остаточно схожими на те, що ми бачимо навколо зараз. Для деяких груп «місця» в морі не вистачало, і, як наслідок, почалася колонізація суші від вищих організмів.

В цей час вже існували всі основні види і навіть класи безхребетних і хребетних і наземних рослин. Строматоліти пішли на «задній план» екосистем і були замінені іншими будівельниками біогермів (рифоподібні органічні структури), як археоцати (рис. 2.2.13, група, ймовірно, близька до губок) і вапняні червоні і зелені водорості. Археоціати вимерли в кінці ордовика, але вапняні водорості збереглися.

У кембрії існувало безліч різних груп тварин, як правило, невеликих розмірів і з скелетом різних типів (фосфатний, вапняний, органічний): це було наслідком «скелетної революції», деякі з них були сканерами, деякі плавці та деякі нори.

Серед двосторонніх морського дна переважали трилобіти (вимерла група членистоногих), також було багато інших груп членистоногих і лобоногих (проміжні продукти між екдизозойними нематодоподібними «черв'яками» і членистоногими), плюс різні спіральці, а саме брахіоногі і молюски (рис. 2.2.21, 2.2.22) в тому числі головоногі, які грали роль пелагічних хижаків, передували морським скорпіонам і броньованим рибам. Було також багато голкошкірих, в основному морські лілії і багато інших, нині вимерлих, класів (рис. 2.2.15). Перші безщелепні риби (рис. 2.2.17, верхній ряд) також були частиною пелагічного життя.

Можна припустити, що в цей час почався масовий «вихід» безхребетних на сушу. Можливо, вже існувала якась грунтова фауна, що складається з нематод, дрібних членистоногих, інших подібних організмів.

Зелені водорості поступово витіснялися червоними водоростями в громадах. Для деяких з них, як і для деяких безхребетних, в океані «не вистачало місця», і вони приступили до підкорення суші. Умови життя за межами океану були набагато суворішими для рослин, ніж для тварин, тому процес адаптації зайняв багато часу. Перші сухопутні рослини відомі у ордовика; ймовірно, це були печінкові (рис. 2.2.10, зліва вгорі). Завоювання земель рослинами було узгоджено з розвитком симбіозу з мікоризними грибами (рис.2.2.5). Мабуть, серед перших наземних фотосинтетичних організмів були симбіози, як з переважаючим грибком, так і переважаючими водоростями. Перший дав початок лишайникам, які зайняли самі екстремальні місця проживання, а другий - сучасним наземним рослинам.

Наземним рослинам довелося вирішувати багато проблем. Були, зокрема, водопостачання (так у них розвинулася судинна система), газообмін (придбані продихи), конкуренція за світло (тіло стало рости вертикально за допомогою підтримуючих тканин), і розсіювання спор (диплоїдна стадія, спорофіт, почала утворюватися спорангія на довгому стеблі, що містить покриті суперечки з товстим конвертом).

Серйозна проблема заводу була і в оптимізації життєвого циклу. Передбачувані предки наземних рослин, харофітних зелених водоростей, не мали спорофітів, оскільки їх зигота переходить до мейозу практично відразу після запліднення. Новий спорофіт міг виникнути в зв'язку з необхідністю розгону суперечок з рослин, що ростуть на мілководді, де вітер виступав як найефективніший розсіювач. Спочатку спорофіти служили швидше за все тільки для зберігання гаплоїдних спор, але пізніше більшість функцій гаметофіта були передані спорофіту.

Важливо також відзначити, що заселення землі рослинами мало відбутися після утворення грунту, в процесі задіяні бактерії, гриби, безхребетні. Крім того, термін «колонізація суші» не є точним, оскільки фактичної землі в звичному розумінні в ті часи не існувало; вона була, по суті, величезною, часто повністю затоплювала це водно-морське дно простір, упереміш зі скельними утвореннями; постійної прісної води не було. Можна сказати, що тварини і рослини самі робили землю, зупиняючи ерозію, яка колись правила земною поверхнею. Звичний нам тип землі формувався повільно; можна, наприклад, припустити, що до юрського періоду вододіли були повністю позбавлені рослинності.