Юрский период - расцвет динозавров

Юрский период - один из самых характерных периодов мезозойской эры. Во многих отношениях он отличается от триасового, и главное заключается в том, что юра - это время типично морских условий в жизни континентов. Отмечаются две морские трансгрессии, которые одновременно охватили почти все континенты. Они проявились в конце раннеюрской и начале позднеюрской эпохи и разделялись отчетливой регрессией среднеюрской эпохи.

Тектоническая жизнь на планете в течение юрского периоде была более интенсивной, чем в триасе. Для этого периода типичны процессы складко- и горообразования, происходившие в результате столкновения литосферных плит, и крупные нарушения глыбового характера в пределах платформ и областей активизации. Образование горстовых поднятий и грабенов сопровождалось интенсивным наземным вулканизмом. Древнекиммерийский орогенез затронул отдельные районы Альпийско-Гималайского пояса (Пиренеи, Альпы, Карпаты, Крым, Кавказ Тибет, Индокитай). Орогенические движения происходили в конце средней юры, но особой силы они достигли в позднеюрскую эпоху, когда охватили северные районы Тихоокеанского геосинклинального пояса.

Положение литосферных плит и срединно-океанических хребтов в позднеюрской эпохе (по А. М. Городницкому и Л. П. Зоненшайну)

В это же время Австралия и Антарктида отделились от Африки и Индии, и возникший новый Индийский океан соединился с восточной окраиной океана Тетис. Наиболее обширным в юрском периоде был Тихий океан. Его размеры даже превышали современные. Азия отделилась от Северной Америки океаническим бассейном. На западной окраине Северной Америки происходила интенсивная складчатость - так называемый невадийский орогенез, который по времени соответствовал позднекиммерийскому. Складкообразование, сопровождалось внедрением крупных интрузий и высокотемпературным метаморфизмов. Образование невадийского пояса складчатости и батолитов было обусловлено процессом столкновения континента с островной дугой.

Активная тектоническая жизнь непосредственно оказывала влияние на распределение морских бассейнов и рельеф земной поверхности. В начале поздней юры наступила одна из крупнейших мезозойских трансгрессий. В это время морские воды проникали по вновь образованным грабенообразным структурам далеко в глубь платформ. Море затопило не только значительную часть Евразии, Северной Америки, Южной Америки, но и восточное и западное побережье современной Африки, западное побережье Мадагаскара, Индию и Австралию. Однако в результате активизации тектонических движений в конце юрского периода в ряде районов наступила регрессия моря. Это обусловило не только обмеление морских бассейнов, но и возникновение обширных лагун и заливов с повышенной соленостью воды.

Различная интенсивность тектонических движений привела к формированию разнообразных крупных форм рельефа земной поверхности. Максимальная глубина вновь образованных океанических бассейнов не превышала нескольких тысяч метров. В их пределах выделялись абиссальные и батиальные области, зоны материкового склона и обширные шельфовые участки, постепенно переходящие в эпиконтинентальные моря. Максимальная глубина последних составляла 400-500 м.

Наиболее сложным и контрастным рельефом обладали oбласти, испытавшие киммерийские движения. Для них были характерны неровное дно морских бассейнов, соседство глубокое водных впадин с поднятыми участками дна и островными дугами, расчлененное побережье и сильно изрезанная береговая линия. Приморские низменности сравнительно быстро переходили в возвыщенности и горные массивы, которые прорезывались многочисленными реками. Менее контрастный рельеф существовал на платформах. Лишь в центральных их частях располагались выровненные возвышенности и холмисто-увалистые равнины, сменяющиеся аккумулятивными озерно-аллювиальными и озерно-дельтовыми приморскими низменностями.

Юрская флора характеризовалась господством голосеменных форм. Споровые, в основном папоротниковые и хвощевые, образовывали самостоятельные заросли в пределах отдельных сильно увлажненных низменностей, примыкавших к морям и крупным озерам. Растительный покров в первой половине юрского периода был представлен хвойными, цикадофитовыми, беннеттитовыми и гинкговыми. В поздней юре в связи с снижением влажности леса поредели, исчезли влаголюбивые формы и появились растения, способные переносить засуху. Вначале редколесья располагались на возвышенностях, но впоследствии из-за роста засушливости они распространились и на приморские низменности.

Флора юрского периода была хорошо дифференцирована как в экологическом, так и в географическом плане. Это определялось воздействием зонального и провинциального климата, высотой суши и соотношением площади суши и моря, наличием крупных орографических рубежей и т. д.

По экологическому характеру и систематическому составу в течение ранней и средней юры на платформах северного полушария, флора которых в настоящее время хорошо изучена, существовали, по крайней мере, три геоботанические зоны. Флора, произраставшая на северо-востоке Евразии и северо-западе Северной Америки, обладала наименьшим систематическим разнообразием и характеризовалась слабым развитием теплолюбивых форм и отсутствием представителей тропической и экваториальной флоры. Здесь росли главным образом хвойно-гинкговые леса.

Теплолюбивые цикадофитовые и беннеттитовые появились только на южных окраинах зоны хвойно-гинкговых лесов. По сравнению со своими сородичами из южных областей они имели небольшую высоту и слабо разветвленный ствол. Роль травянистого покрова в хвойно-гинкговых лесах играли низкорослые папоротники, мелкие хвощи и плауны. Деревья обладали годовыми кольцами нарастания, подобными тем, которые имеются у современных деревьев, растущих в условиях сезонных колебаний температур. Однако, по мнению известного советского палеоботаника В. А. Вахрамеева, климат зоны хвойно-гинкговых лесов вряд ли можно было считать суровым. Несмотря на хорошо выраженную сезонность климата, зимы были мягкими: средние зимние температуры не опускались ниже 0°С. Многие гинкговые в прохладные сезоны года теряли листву.

В юрское время проявилась вертикальная климатическая зональность, обусловленная существованием значительной разницы в температурном режиме и увлажнении между низменностями, возвышенностями и горными массивами. В горах произрастали хвойные леса, а на хорошо дренированных низменностях - хвойно-гинкговые и гинкговые леса. В областях с высоким температурным режимом на низменностях росли цикадофитовые, беннеттитовые и смешанные - цикадофитово-беннеттитовые леса, а на слабо дренированных низменностях, подвергавшихся заболачиванию, и на широких заболоченных поймах располагались заросли папоротников и хвощей.

В ранней и средней юре в зоне хвойно-гинкговых лесов существовала необычайно высокая увлажненность, что и предопределило развитие обильно увлажненных ландшафтов. Здесь располагались озерно-болотные и сильно заболоченные низменности. В широких речных долинах находились пойменные заболачивающиеся озера и старицы. В них, а также в дельтах полноводных рек накопление растительных остатков способствовало формированию угленосных осадков.

Наибольшее разнообразие имела тропическая флора, в которой преобладали цикадофитовые и беннеттитовые. Исходя из разного систематического состава в различных ландшафтах тропического пояса выделяются несколько палеофлористических областей и зон. Одной из многих являлась Индо-Европейская область, расположенная в пределах Евразиатского материка. Примерно такая же флора произрастала на Тихоокеанском побережье Северной Америки, в Австралии и в Южной Америке.

Значительные изменения в составе растительного покрова и географическом распространении различных форм произошли в позднеюрскую эпоху. Только флора южных и северных приполярных районов по существу сохранила свой прежний облик. Благодаря высокой влажности и сохранившемуся температурному режиму здесь продолжали рост хвойно-гинкговые леса с папоротниковым подлеском. Постепенно смещавшаяся в северном полушарии засушливость климата вносила определенные коррективы не только в распределение ландшафтных обстановок, но и в состав и распределение растительного покрова. В районах, которые подверглись сильной аридизации, многие влаголюбивые формы исчезли, леса поредели, и в них сохранились лишь засухоустойчивые формы. Практически полностью исчезли гинкговые и папоротниковые. В целом растительный покров в областях умеренного увлажнения стал напоминать в экологическом отношении современные леса восточной части Средиземноморья. Растительность ксерофильного редколесья обладала чертами, свойственными засушливому климату. Беннеттитовые и цикадофитовые имели кожистые листья, а хвойные - чешуйчатую хвою.

В низких широтах из-за высокой степени аридизации растительный покров был сильно разрежен, а местами полностью отсутствовал. Деревья произрастали только в долинах рек и вблизи источников воды. Здесь основная роль принадлежала опустыненным саваннам, саванно-степям и полупустыням. В областях с сильным дефицитом влаги располагались пустыни.

Ландшафт юрского периода (по З. Шпинару и З. Буриану). Лесная растительность этого времени состояла преимущественно из голосеменных

В низких широтах, в областях обильного увлажнения, тип растительного покрова в поздней юре по сравнению с ранне- и среднеюрской эпохами почти изменился. Здесь произрастали влаголюбивые тропические и экваториальные сообщества беннеттитовых, цикадофитов и древовидных папоротников.

Фауна позвоночных юрского периода характеризовалась значительным развитием гигантских рептилий, среди которых различаются наземные, водные и летающие формы, травоядные и хищные.

Родоначальником динозавров являлись сравнительно широко распространенные еще в конце палеозоя и триасе мелкие ящеры - текодонты. В триасе эти ящеры стали передвигаться на двух задних ногах. Поскольку главным органом чувств у рептилий были глаза, преимуществом по сравнению с другими обладали особи с высоко поднятой головой. Они лучше ориентировались среди высокой травянистой растительности.

Многие из динозавров имели огромные размеры. Длина некоторых из них была 20-25 м, а масса достигала 30-35 т. Среди динозавров были распространены как четырехногие формы, так и двуногие. Многие гиганты вели полуназемный образ жизни. Значительную часть времени они, подобно современным бегемотам, проводили в воде. Для поддержания большого веса тела кости скелета должны были обладать значительной прочностью. Однако быстро перемещаться по суше такие гиганты не могли. Они обладали полыми костями скелета, тонкими зубами, пригодными для поедания только мягких побегов и водорослей, и облегченными шейными позвонками. Динозавры, ведущие полуназемный образ жизни, имели далеко отодвинутые глаза и длинные носовые (воздухоносные) ходы. Благодаря этому, например, утконосые динозавры зауролофы могли полностью погружаться в воду, спасаясь от врагов или в поисках пищи.

Некоторые полуназемные динозавры имели укороченные передние конечности, снабженные перепонками, длинный уплощенный хвост. Они были хорошими пловцами. В то время как полуназемные динозавры передвигались преимущественно на четырех ногах (диплодоки, бронтозавры) и реже на двух (зауролофы), типично наземные формы, за малым исключением, были двуногими. Они обитали главным образом в сильно увлажненных местах, покрытых богатой растительностью, но с твердой почвой, так как в сильно заболоченных или густозалесенных местах они не смогли бы передвигаться. Среди наземных динозавров различались растительноядные и хищные. Ярким представителем растительноядных динозавров были игуанодонты. Некоторые из них достигали в длину 10 м. Эти животные имели трехпалые задние конечности с перепонками, которые позволяли перемещаться по топким побережьям рек, озер и морей. Они обладали своеобразным клювом, который использовался при объедании листьев и побегов с кустарников и деревьев и как яство защиты. Животное имело сильную челюсть и могло наносить клювом опасные укусы и рваные раны. Страшными хищниками, жившими в юрском периоде, были крупные двуногие динозавры - кариозавры.

Наземные динозавры размножались с помощью яиц, которые они откладывали в теплый песок, точно так же как это в настоящее время делают крокодилы и черепахи. Растительноядные динозавры вели стадный образ жизни. Об этом свидетельствует множество отпечатков следов, обнаруженных в ископаемом состоянии на берегах древних морей и крупных озер.

Обилие сильно заболоченных территорий, густая лесная растительность, наличие многоводных и широких рек, крупных озерных бассейнов в ранней и средней юре способствовали значительному сокращению численности наземной динозавровой фауны и смещению ареала их обитания в пределы ксерофильного редколесья. Господствующее положение в сильно обводненных ландшафтах заняли полуназемные и водные рептилии. Среди последних главенствовали ихтиозавры и плезиозавры. Ихтиозавры своей внешностью напоминали современных дельфинов, но в отличие от них имели более удлиненную морду с зубастой пастью. Длина их тела достигала 6 м. Вместо передних и задних ног у них были плавники в форме ласт. Ихтиозавры, так же как и млекопитающие, были живородящими животными.

Современниками ихтиозавров были плезиозавры, плиозавры и др. Плезиозавры и плиозавры обладали мощными ластами. Они довольно свободно чувствовали себя в воде. Небольшая голова с зубастой пастью, в которой находилось множество острых конических зубов, располагалась на очень длинной шее. Наиболее крупные особи достигали в длину 10 м.

Постепенно ряд рептилий приспособился к обитанию в воздушной среде. Предками юрских летающих ящеров - птерозавров были текодонты, а точнее, те из них, которые вели древесный образ жизни и обладали способностью планировать с ветки на ветку, подобно некоторым современным формам. Планирование на небольшие расстояния у одних особей осуществлялось благодаря длинным чешуям которые расширялись на концах, образуя тонкостенные мешочки, у других - с помощью Эластичной кожистой пленки, натянутой между конечностями и туловищем.

Летающие ящеры (рамфоринхи, птеродактили и птеронодоны) быстро освоили воздушный океан. Они были представлены многочисленными видами разных размеров от карликов до гигантов. Рамфоринхи имели длинный хвост, пятипалые задние конечности и длинные узкие перепончатые крылья размахом около 1 м. Гигантами среди летающих ящеров следует признать птеродактилей, многие из которых достигали в размахе крыльев около 8 м. Однако это, как стало известно, не предел, поскольку найдены скелеты, по которым можно судить, что отдельные особи имели размах крыльев около 15 м.

Челюсти летающих ящеров были густо усажены острыми и длинными зубами, тело одних покрывала густая шерсть, а тел других - чешуя, крылья были перепончатыми.

В юрский период появились первые птицы - археоптериксу и археорнисы, которые были величиной с голубя. Необходим отметить, что эти птицы имели много общих черт с пресмыкающимися, особенно в строении черепа и скелета. Вместе с тем они обладали более совершенной кровеносной и нервной системой, у них были лучше развиты органы чувств по сравнению с рептилиями. Большой объем мозга, забота о потомстве и хорошая приспособляемость к различным условиям жизни способствовали широкому расселению птиц и обитанию в самых разнообразных ландшафтно-климатических условиях.

В пресных озерах, а также в старицах и полноводных реках обитала моллюсковая фауна. Озера, расположенные на низменностях, и широкие поймы рек зарастали водной и прибрежной растительностью и превращались в болота. Здесь происходило накопление мощных толщ угля. Воды озер и стариц, содержащие большое количество продуктов гниения растений, были бедны кислородом, известью и многими питательными веществами. Это привело к тому, что придонная фауна водоемов состояла из однообразных остракод и моллюсков.

В поздней юре в результате иссушения климата и исчезновения густой и влаголюбивой растительности многие водные бассейны из заболоченных превратились в открытые и лишенные растительности, что в свою очередь привело к увеличению в воде кислорода и извести. Господствующее положение заняли формы, экологически связанные с теплыми и прозрачными водами. Это различного типа крупные формы двустворчатых и брюхоногих моллюсков.

Богатством видов отличалась в юрском периоде морская фауна беспозвоночных. Причем в ее распространении намечается ряд различий, позволяющих наметить существование зоогеографических провинций и областей. Так, например, в пределами северного полушария выделяются по крайней мере три экологических типа фауны: бореальный (северный), смешанный и тропический. Наиболее богатой и разнообразной была фауна беспозвоночных тропических морей. В сторону полюса она сильно обеднялась.

В ранней и средней юре в тропических и бореальных морях обитали аммониты и белемниты, а также двустворчатые моллюски. Ряд типичных бореальных форм мигрировал в низкие широты, а в поздней юре наблюдалась обратная картина. В высокие широты перемещались тропические представители головоногих и двустворчатых моллюсков и брахиопод, кораллы, морские ежи и строматопоры.

Расцвет коралловой фауны произошел в середине позднеюрской эпохи. В это время существовало максимальное количество семейств и родов кораллов, а во многих морских бассейнах в зоне мелководья возникли многочисленные рифовые постройки. Крупнейшие рифовые тела существовали на перифериях тропического океана Тетис, в эпиконтинентальных тропических морях Северной и Южной Америки и Африки.

В течение юрского периода наблюдались значительные изменения климата. Раннеюрская эпоха характеризовалась ярко выраженной гумидизацией климата, большим разнообразием сильно обводненных ландшафтов, присутствием в осадочных образованиях растительного углерода, причем не только в рассеянном состоянии, но и в виде мощных толщ каменных и бурых углей. По температурному режиму в юрском периоде можно выделить экваториальный, два тропических и два субтропических пояса. В экваториальном и тропических поясах среднегодовые температуры обычно превышали 22-24°С.

В ранней и средней юре существовала не только термическая зональность, но и зональность, обусловленная различием во влажности и количестве выпадавших атмосферных осадков. Выделяются северный и южный аридные пояса и расположенный между ними экваториальный влажный пояс. К северному аридному поясу относились центральные районы США и Северная Африка, а к южному - Карибский бассейн, территория Сомали и Танзании. Значительно большими площадями обладали районы с переменным увлажнением - Африка, Аравия, юг Индокитая, юг Бразилии. Характерными ландшафтами перечисленных районов являлись ксерофильное редколесье, располагавшееся на берегах морей, озер и крупных речных артерий, а в аридных поясах - полупустыни и пустыни. Соленость воды морских бассейнов этих территорий не превышала 35%.

Районы, расположенные в средних широтах, а в северном полушарии такими были Западная и Восточная Сибирь, Северо-Восток СССР, Монголия и Северный Китай, характеризовались развитием влажного субтропического климата. Однако его главное отличие от современного субтропического климата заключалось в отсутствии четко выраженного зимнего сезона с отрицательными температурами. Условно северная граница субтропического климата в Евразии намечается по линии Белое море - Южный Урал - Балхаш - Шаньдунский полуостров. Растительным эквивалентом этого климатического пояса являлась зона хвойно-гинкговых лесов.

В этом климатическом поясе в основном располагались озера, болота, широкие поймы и обширные дельты рек, а также моря с нормальной соленостью. На низких водоразделах, в пределах увалисто-холмистых равнин и преимущественно на возвышенностях и склонах гор произрастали хвойные леса.

Присутствие в составе хвойно-гинкговых лесов значительна го количества цикадофитов, распространение каолинитовых кор выветривания, наличие среди морской фауны рептилий и теплолюбивых моллюсков, примесь в морских осадках глауконита и стяжений фосфорита, а также палеотемпературные определения позволяют считать, что на севере субтропического пояса среднегодовые температуры колебались в пределах 15-20°, а на юге - 18-20°С. Близкие условия существовали в средних и высоких широтах южного полушария. Температурные условия в среднеюрскую эпоху после кратковременного понижения на границе ранней и средней юры вновь стали высокими.

Несмотря на большую влажность, в результате продолжительного прохладного сезона выветривание не доходило до каолинитовой стадии. Морская фауна стала беднее за счет исчезновения теплолюбивых форм, а на континентальных пространствах произрастали хвойно-гинкговые и хвойные леса. Иссушение климата в поздней юре привело к постепенному исчезновению лесной растительности, высыханию озер и к сокращению объема поверхностных вод. В условиях сильного дефицита влаги ландшафты приобрели вид современных опустыненных саванн, полупустынь и пустынь.

По степени распределения влажности в поздней юре в аридном поясе северного полушария выделяются две области. В центральной части аридного пояса существовали наиболее сухие условия с продолжительными засухами, а в периферических частях - на территории современной Центральной Европы, на юге СССР, в Монголии и Северном Китае периоды засухи были менее продолжительными. Это способствовало развитию ксерофильного редколесья, озерных водоемов и рек с обширными поймами. Ландшафтно-климатические особенности этой области, так же как и области переменно-влажного климата, в пределах которых располагались обширные низменности, покрытые разреженными лесами, с твердым грунтом на побережьях многочисленных неглубоких озер, весьма благоприятствовали развитию динозавровой фауны.

Субтропический пояс выделяется для территории Евразии, и по отношению к современным широтам он простирался субмеридионально. Субтропический климат господствовал в Северной Европе, на значительной части Восточно-Европейской платформы, на Урале, в Сибири, Монголии. Здесь среднегодовые температуры изменялись в пределах 12,5-13°С. Даже в бассейне Печоры, на Таймыре и на островах Земли Франца-Иосифа среднегодовые температуры морских вод в позднеюрскую эпоху временами достигали 17,5°С. Наиболее низкие температуры были характерны для умеренного пояса. Умеренный климат в это время господствовал в северном полушарии на Крайнем Северо-Востоке СССР и Аляске. В морях умеренного пояса обитала бореальная фауна, состоявшая главным образом из тонкостенных двустворчатых моллюсков и редких белемнитов.