Путешествие в Ордовик

• Авторы
• Руководители
• Файлы работы
• Наградные документы

Рейм М.А. 1

---

1МАОУ Гимназия №17 г. Перми

Трясцына Т.В. 1

---

1МАОУ Гимназия №17 г. Перми

Работа в формате PDF

3.7 MB

Автор работы награжден дипломом победителя II степени

Диплом школьникаСвидетельство руководителя

Введение.

Что делает турист, приехавший в Санкт-Петербург? Правильно – гуляет по Невскому проспекту, восхищается Медным всадником и посещает Эрмитаж, Исаакиевский собор и Зоологический музей. Я тоже гулял по городу и был в Зоологическом музее, очень интересном, кстати. Но не только ради прогулок по Санкт-Петербургу и красоты Петропавловской крепости было запланировано это путешествие. Ещё на этапе подготовки мама нашла группу в социальной сети, где предлагалась помощь любителям палеонтологии в поиске палеонтологических экспонатов для домашней коллекции. Именно тогда я понял, что это может быть путешествие не только в пространстве, но и во времени – мне выпала возможность познакомиться с обитателями ордовикского периода! Забегая вперёд скажу, что всё получилось именно так, как мы и запланировали.

Цель работы: нахождение представителей фауны ордовикского периода.

Задачи:

− Собрать информацию об ордовикском периоде как об одном из первых этапов Палеозойской эры.

− Ознакомиться с информацией о представителях фауны ордовикского периода.

− Обосновать выбор места поиска палеонтологических образцов ордовикского периода.

− Провести поиск палеонтологических образцов в полевых условиях.

− Идентифицировать палеонтологические образцы.

Методы исследования:

− Сбор информации.

− Поиск палеонтологических образцов.

− Обработка палеонтологических образцов.

− Идентификация палеонтологических образцов.

Предмет исследования: представители фауны ордовикского периода.

Гипотеза: каждый может «встретить» представителей фауны ордовикского периода в паре часов езды от Санкт-Петербурга.

Ордовик.

Согласно современным общепринятым представлениям, возраст Земли оценивается в 4,5 – 4,6 млрд. лет. На поверхности Земли не обнаружено горных пород или минералов, которые могли бы быть свидетелями образования планеты.

Последующее время в истории Земли было разделено на различные временные интервалы (Приложение № 1). Их границы проведены по важнейшим событиям, происходившим тогда. Граница между эрами фанерозоя проходит по крупнейшим эволюционным событиям – глобальным вымираниям. Палеозой отделён от мезозоя крупнейшим за историю Земли пермо-триасовым вымиранием видов. Мезозой отделён от кайнозоя мел-палеогеновым вымиранием.

«Ордовикский период, или ордовик (485 – 444 млн. лет назад) – один из наименее известных геологических периодов в истории Земли. Ордовик принят в качестве самостоятельной системы в 1960 году. До этого во многих странах Ордовикская система рассматривалась в качестве нижнего (ордовикского) отдела силурийской системы. Он не был свидетелем того же всплеска эволюционной активности, который характеризовал предшествующий кембрийский период; скорее, это было время, когда самые ранние членистоногие и позвоночные расширили свое присутствие в Мировом океане.

Ордовик – второй период палеозойской эры (542 – 252 млн. лет назад), которому предшествовал кембрийский, а затем он сменился силурийским, девонским, каменноугольным и пермским периодами.

На протяжении большей части ордовикского периода глобальные климатические условия были такими же теплыми, как и во время предыдущего кембрия; средняя температура воздуха в мире составляла около 50° С, а температура воды в морях достигала 45° С. Однако к концу ордовика климат был намного более холодным, так как на южном полюсе сформировалась ледяная шапка, и ледники покрывали прилегающие территории суши.

В этот период произошла Великая ордовикская радиация (нарастание разнообразия за короткий по геологическим масштабам временной период) – событие значительного биоразнообразия (биодиверсификации), которое уступало только Кембрийскому взрыву в значении для ранней истории жизни на Земле (Приложение № 2).

В течение около 25 млн. лет количество морских беспозвоночных организмов по всему миру значительно выросло, появились новые разновидности губок, трилобитов, членистоногих, брахиопод и иглокожих (ранние морские звезды). Одна из теорий заключается в том, что формирование и миграция новых континентов способствовали сохранению биоразнообразия вдоль их мелких береговых линий, хотя, вероятно, повлияли и климатические условия» [1].

«В ордовикском периоде, как и в кембрии, господствовали бактерии. Продолжали развиваться синезелёные водоросли. Пышного развития достигают известковые зелёные и красные водоросли, обитавшие в тёплых морях на глубине до 50 м. О существовании в ордовикском периоде наземной растительности свидетельствуют остатки спор и редкие находки отпечатков стеблей, вероятно, принадлежавших сосудистым растениям» [2].

«Из животных ордовикского периода хорошо известны только обитатели морей, океанов, а также некоторые представители пресных и солоноватых вод. Наземная фауна, вероятно, отсутствовала (хотя не исключено, что некоторые членистоногие могли временно выходить на сушу). Существовали представители почти всех типов и большинства классов морских беспозвоночных» [3].

«Материк Лавренция в ордовикский период распался на четыре больших и ряд более мелких островов. На месте Русского материка образовались два больших острова, разделенных узким проливом. Почти половина территории Сибирского и Китайского материков была залита мелким морем. В южном полушарии образовался огромный материк – Гондвана, включавший современную Южную Америку, южную часть Атлантического океана, Африку, Индийский океан, Австралию, Северную Азию (Приложение № 3). Начинают формироваться Северный Тянь-Шань, Алтай, Кордильеры, Западносибирские хребты. В существовавших на территории Урала и Чукотки морских бассейнах действовали тысячи вулканов, давших мощные отложения вулканических пород» [3].

Конец ордовикского периода ознаменовал собой первое великое массовое исчезновение в истории жизни на Земле. Изменение глобальных температур, сопровождающееся резким понижением уровня моря, уничтожило огромное количество видов, хотя морская жизнь в целом восстановилась довольно быстро к началу следующего силурийского периода.

Почему именно Ленинградская область?

Ленинградская область – одно из двух мест в России и одно из немногих мест в мире, где встречаются обнажения пород ордовикского периода (Приложение № 4). Помимо Ленинградской области на территории России обнажения ордовика известны в Сибири, однако поиск окаменелостей осложнён труднодоступностью мест. Ещё одно место в мире, где несложно обнаружить представителей ордовика – Марокко.

«Ленинградская область обладает уникальным строением недр: нигде на равнинах России не найти такого полного набора выходов пород (обнажений), имеющих возраст от архея до палеозоя. Ленинградская область и Санкт-Петербург находятся на стыке двух крупнейших структур земной коры – Балтийского кристаллического щита и Восточно-Европейской или Русской плиты, вместе образующих Восточно-Европейскую или Русскую платформу, которая простирается от западной Европы до Уральских гор. В основании платформы залегает мощный кристаллический фундамент и там, где он выходит на поверхность, он называется щитом. У нас это Балтийский кристаллический щит. Кристаллический, потому что сложен кристаллическими породами, в основном, гранитами. Например, все скалы в Карелии – это Балтийский щит.

С конца палеозойской эры территория испытывала непрерывное поднятие, причем северные районы поднимались интенсивнее. Последовательная смена пород разного возраста и состава находит свое отражение в облике рельефа, особенностях речной сети, растительности и почв. Свой нынешний вид территория области приобрела только в четвертичный период, то есть за последние 2,5 миллиона лет, под воздействием оледенений.

Более древние породы всегда залегают ниже молодых, но благодаря различным тектоническим или иным процессам, они могут подниматься на различную высоту. В природе пласты горных пород залегают в строгой последовательности. Наука, которая изучает эти последовательности, называется стратиграфия (stratos – слой).

Итак, самые древние породы, которые есть в Ленинградской области, это граниты, они имеют архейский и протерозойский возраст. На поверхность они выходят лишь в северной части Карельского Перешейка.

На них залегают породы вендского периода, которые относятся к самому концу протерозоя. Представлены эти породы глинами и плотными песчаниками, и они нигде не выходят на поверхность.

Выше залегают знаменитые синие глины кембрийского периода. В г. Никольское производится добыча этих глин открытым способом из карьеров. Один карьер уже выработан, а на другом ведутся активные разработки.

Следующие вышезалегающие отложения относятся к ордовикскому периоду. Это кварцевые песчаники в основании и залегающие выше карбонатные породы. С песчаниками связаны крупнейшие месторождения фосфоритов в Ленинградской области, например, месторождение около г. Кингисеппа. Основным компонентом этих полезных ископаемых является фосфат, добываемый из раковин морских моллюсков – оболюсов.

Карбонатные породы, залегающие на песчаниках, образуют самую известную и крупнейшую ступень в рельефе Ленинградской области, это так называемый глинт, или Балтийско-Ладожский уступ, протянувшийся почти на тысячу километров от шведского острова Эланд на Балтике до Южного Приладожья. Верхняя часть глинта сложена плотными известняками (карбонатами). Высота уступа не более 40 – 50 м, и в некоторых местах он довольно пологий.

Эти карбонатные породы являются, пожалуй, самым известным видом полезных ископаемых в окрестностях Санкт-Петербурга. В пределах Балтийско-Ладожского уступа, по всей территории Ленинградской области, можно встретить старые ломки-каменоломни. Самая известная находится у села Путилово. Интенсивные разработки этого камня начались в петровские времена, когда Петр I решил строить столицу на берегах Невы. Практически все здания в историческом центре Петербурга имеют фундаменты, облицовку или иные элементы из путиловского камня, как его стали называть. Также следует сказать, что в этих породах встречается огромное количество различных ископаемых животных.

Следующие вышезалегающие отложения – это пески и песчаники девонского периода. В некоторых местах в них содержится большое количество окаменелостей, в основном, это останки панцирных рыб.

Следующие вышезалегающие отложения – это известняки карбонового периода. Они также содержат большое количество окаменелостей.

Это были отложения палеозойской эры. Если сравнить их с геохронологической шкалой, то можно увидеть, что в Ленинградской области представлены породы далеко не всех периодов. Во время кайнозойской и мезозойской эр на территории Ленобласти была суша и накопление осадков не происходило. Дело в том, что все вышеперечисленные горные породы относятся к морским отложениям, то есть они могли образовываться только тогда, когда здесь были морские бассейны.

В центральной и южной части Карельского перешейка можно увидеть классический ледниковый и водно-ледниковый рельеф: нагромождения песчаных холмов, узкие, длинные и очень живописные гряды, серии песчаных террас и, конечно, бесчисленные валуны самых разных размеров» [4].

Типичные представители фауны ордовикского периода.

Губки.

«Существует теория, что губки – это не совсем животные, а очень сложное сообщество одноклеточных живых существ, т.к. отсутствуют четкие ткани и каждая клетка ведёт себя крайне независимо. Учёные провели несколько экспериментов – сначала капали специальным веществом, разрушающим связи между клетками. Затем «пропускали через сито», разъединяя таким образом «сообщество» на отдельные клетки. Как только действие вещества заканчивалось, клетки снова собирались вместе, формируя новую губку, абсолютно такую же, как была раньше.

Деятельность всех клеток направлена на выполнение общей функции – активного фильтрования. Хоаноциты, расположенные в парагастральной полости, создают ток воды. Помимо хоаноцитов там же расположены амёбовидные клетки, которые захватывают частицы пищи и постепенно переваривают её» [5].

Иногда губки строят себе твёрдый каркас из т.н. спикул, благодаря которому останки губок были обнаружены в результате палеонтологических исследований.

Среди губок ордовика наиболее распространены т.н. «Хететиды (Chaetetida), группа вымерших беспозвоночных животных типа кишечнополостных, близких к гидроидным. Жили с ордовика до эоцена. Хететиды – колониальные организмы; колонии сферической или пластинчатой формы, размером от нескольких см до нескольких дм, состояли из плотно прилегающих друг к другу призматических трубочек (диаметром 0,15 – 1,2 мм) с известковыми стенками. В трубочках имелись многочисленные горизонтальные перегородки. Обитали хететиды в мелководной зоне морей, вели прикрепленный образ жизни» [6].

Кораллы.

В ордовике появляется огромное разнообразие кораллов, составляя значительную часть ордовикской диверсификации. «Есть две принципиально разные группы – табуляты и четырехлучевые кораллы, или ругозы. Если табуляты чаще образовывали колонии, то четырехлучевые кораллы преимущественно представляли собой одиночные формы» [5].

Табуляты.

«Подкласс палеозойских колониальных коралловых полипов с кальцитовым скелетом. Колонии стелющиеся, кустистые, цепочечные или массивные, построены роговидными, трубчатыми или шестигранными скелетами обособленных полипов (кораллитами), соединёнными между собой трубками, пластинами или порами. Внутри кораллитов расположены горизонтальные перегородки – днища, или табулы. Вертикальные перегородки отсутствуют или представлены в виде отдельных шипиков».

Ругозы (Rugosa).

«Четырёхлучевые кораллы. Одиночные ругозы имели роговидную, цилиндрическую или призматическую форму; у некоторых имелась крышечка, закрывавшая устье при опасности. Обитали в мелководных зонах морей, прирастая к подводным предметам или свободно лежали на дне» [7].

Членистоногие.

Трилобиты.

Полностью вымерший класс животных. «Слово «трилобит» можно перевести с латинского как «трёхдольный». Название вполне говорящее: панцири таких существ делились глубокими «канавками» на три продольные части. Точно так же и в «поперечном» направлении. «Спина» любого трилобита состояла из трёх чётко выделяющихся частей: хвостового и головного щитков, разделённых сегментированным «туловищем». Такое строение позволяло этим животным сворачиваться в клубочек на манер ежа или панголина, защищая твёрдым хитиновым панцирем нежное брюшко.

В средней части животное напоминало увеличенную в десятки раз мокрицу. Однако, в отличие от мокрицы, у него легко опознаётся голова с фасеточными глазами, подобными стрекозиным, но нередко на стебельках, как у улиток. А у других видов глаза были и вовсе необычные, словно перископы: «зрительная поверхность» в виде цилиндрического сегмента!

Трилобиты разных видов сильно отличались друг от друга пропорциями, размерами (от 0,5 см до 1 м), наличием причудливых выростов в виде шипов, игл, усов, а также строением глаз. У некоторых трилобитов глаза были голохроические, по структуре идентичные с глазами современной мухи, а у некоторых – шизохроические. Стоит отметить, что такой структуры глаз ни у кого, кроме как у трилобитов, не было. Такое разнообразие объясняется «процветанием» трилобитов в течение сотен миллионов лет: появились в кембрийский период (около 550 млн лет назад), а вымерли окончательно в пермский (около 230 млн лет назад).

Разные виды трилобитов, принадлежащие к десяткам семейств и отрядов, освоили различные экологические ниши. Больше всего среди них было ползавших по дну илоедов, но имелись и свободноплавающие виды, даже хищники»[8].

Аномалокарис (Anomalocaris).

«От древне-греческого ἀνώμαλη κᾱρίς – необычная креветка. Относится к роду ископаемых членистоногих из класса динокарид. Эти существа обитали в морях и океанах и плавали с помощью гибких боковых лопастей» [9]. В длину могло вырастать от 60 см до 2 м. Впервые эти животные появились примерно 540 миллионов лет назад. «Строение зубов и наличие хватательных щупалец аномалокариса говорит о том, что они вели хищный образ жизни, хотя учёные точно не выяснили, могли ли челюсти этих животных разгрызть панцирь трилобита. Но следы укусов аномалокарисов находят на останках трилобитов. Возможно, они питались трилобитами, когда те сбрасывали панцири во время линьки» [5].

Ракоскорпионы (Eurypterida).

«Несмотря на название, в эволюционном плане ракоскорпионы, скорее всего, не раки и даже не скорпионы. Но со скорпионами они точно родственники – и те, и другие относятся к хелицеровым. Одни из самых активных хищников времён ордовика. Ракоскорпионов делят на две большие группы в зависимости от строения тельсона – эвриптерины (Eurypterina) и стилонурины (Stylonurina). У первых в задней части была плавательная лопасть, которая позволяла развивать высокую скорость передвижения в воде. У вторых – характерный шип, который использовался, скорее всего, во время охоты. Был ли яд в тельсоне у стилонурин? На этот вопрос у учёных пока ответа нет» [5].

Самым большим ракоскорпионом в ордовике был мегалограптус (Megalograptus) – длина достигала одного метра. В более позднем девонском периоде, во время расцвета ракоскорпионов, длина отдельных особей достигала трёх метров. Маленькие ракоскорпионы достигали в длину порядка 15 см.

На примере эволюции ракоскорпионов хорошо прослеживается переход от водного образа жизни к сухопутному.

Мечехвосты.

«Отряд водных хелицеровых из класса меростомовых (Merostomata). Название дано по длинному мечевидному хвостовому шипу, расположенному на заднем конце тела. Другая характерная черта мечехвостов – массивный спинной щит, по форме напоминающий лошадиное копыто» [10].

Внешний вид напоминает трилобита, что не удивительно. Не исключено, что с трилобитами древние мечехвосты были «близкими родственниками». В настоящее время мечехвостов можно с уверенностью отнести к «живым ископаемым». Есть гипотеза, что мечехвосты были одними из первых живых организмов, которые пытались освоить пресные водоёмы.

«К мечехвостам относится более 70 ископаемых и 4 современных вида, представители которых обитают на мелководьях морей от Дальнего Востока России до Юго-Восточной Азии и на Атлантическом побережье Северной Америки.

Современные мечехвосты могут достигать 60 см в длину, что значительно превышает наибольшие размеры второй группы современных хелицеровых – паукообразных. Наиболее древние представители отряда мечехвостов известны из ордовикских отложений. Представители единственного ныне живущего рода Limulus встречаются, начиная с триаса» [9].

Моллюски.

Ордовик можно назвать периодом расцвета головоногих моллюсков, хотя 485 млн. лет назад существовали и двустворчатые, и брюхоногие и др. Головоногие моллюски заняли нишу самых главных хищников ордовика.

Раковина головоногих моллюсков состоит из нескольких камер, каждая из которых отделена перегородкой. Между собой камеры соединены сифоном. При этом сам моллюск обитает только в последней камере, все остальные камеры заполнены либо водой, либо газом. Сифон позволяет менять соотношение воды и газов для изменения глубины местонахождения моллюска. Строение сифонов позволяет классифицировать головоногих моллюсков.

Ортоцератоидеи.

«Прямораковинные головоногие моллюски. Отличались максимально простым устройством раковины. Сифон находился посередине и представлял собой тонкую «трубочку». Ортоцератоидеи были активными хищниками, достигая в длину до двух метров» [12, c. 431].

Эндоцератоидеи.

«Достигали в длину восьми метров, и обладали очень мощным и тяжелым сифоном, укреплённым кальцием. Вероятнее всего эндоцеросы не были хищниками, а просто питались планктоном, фильтруя воду» [5].

Актиноцератоидеи

«Сифон имел сложное строение и состоял из центрального и радиальных каналов. Поэтому у актиноцератоидей его также называют сифонно-сосудистой системой. Могли присутствовать внутрисифонные и внутрикамерные отложения» [12].

Плеченогие (Brachiopoda).

С древнегреческого Brachiopoda можно перевести как «плеченогие». Плеч в нашем понимании у брахиопод, конечно, нет. Но есть лофофор – особый аппарат, несущий щупальца с мерцательными ресничками. Реснички создают приток воды в раковину; животное получает таким образом кислород, а также фильтрует воду в поисках пищи – планктона и органического детрита.

«Брахиоподы – небольшие одиночные животные, ведущие, как правило, сидячий образ жизни. Встречаются на морских мелководьях, часто в холодных водах. Тело со спинной и брюшной сторон покрыто двустворчатой известковой раковиной, из-за чего плеченогие внешне напоминают двустворчатых моллюсков» [9]. В отличие от двустворчатых моллюсков, у которых ось симметрии проходит вертикально, у брахиопод ось симметрии горизонтальна.

«Брахиоподы известны с раннего кембрия, наибольшего расцвета достигли в девоне. В верхнедевонских отложениях Русской платформы в России найдены брахиоподы циртоспириферы (Cyrtospirifer). На рубеже раннего и позднего палеозоя часть отрядов вымерла. В каменноугольном и пермском периодах господствовали отряды продуктид (Productida) и спириферид (Spiriferida). После пермско-триасового вымирания сохранились 4 отряда, дожившие до наших дней.

Есть предположение, что медленное сокращение числа брахиопод в последние 100 млн. лет – прямой результат увеличения числа двустворчатых моллюсков, которые вытеснили плеченогих из привычных мест их обитания.

Брахиоподы, благодаря богатству остатков и хорошей их сохранности, – ценные индексные ископаемые для установления геологического возраста содержащих их пластов и физико-географической обстановки, существовавших когда-то в данной местности» [13].

Хиолиты.

«Двустороннесимметричные животные с конической или пирамидальной раковиной, достигавшие в длину от 1 мм до 15 см. Поверхность раковины некоторых представителей несла продольную и поперечную скульптуру – кольца, гребни. С более широкого переднего конца раковина открывалась устьем, которое хиолиты были способны замыкать крышечкой. Некоторые окаменелости позволяют реконструировать наличие пары длинных тонких придатков, выходящих из устья» [9].

Ученые до сих пор наверняка не могут отнести хиолитов к какой-либо группе. Часть считает, что это моллюски, часть относят их к брахиоподам.

Мшанки.

Получили своё название из-за внешнего сходства со мхом. «Колониальные, исключительно водные, преимущественно морские, в большинстве случаев прикреплённые животные. Размеры отдельных модулей не превышают 1 – 3 мм, при этом стелющиеся колонии мшанок могут занимать площадь более 1 м². Колонии имеют множество форм: одни обрастают доступные поверхности (камни, раковины, водоросли) в виде корочек и комков; другие имеют вееровидный, древовидный или кустикообразный вид» [10].

«Колония мшанок состоит из большого числа микроскопических модулей (зооидов), каждый из которых заключён в известковую, хитиноидную или студенистую ячейку (зооеций, цистид). В колониях мшанок зачастую наблюдается полиморфизм, то есть дифференциация особей по строению и функциям. Особи, кормящие остальную колонию, носят название автозооидов. Различают также авикулярий (благодаря клювоподобным выростам они защищают колонию, отпугивая хищников), вибракулярий (очистка колонии), кенозооидов (укрепление колонии), гонозооидов (производят яйца и сперму). Наиболее интегрированные колонии по сути напоминают единый организм» [9].

Древнейшие остатки мшанок известны из нижнего ордовика. Всего насчитывают порядка 15 000 вымерших видов. Наибольшего разнообразия мшанки достигали в палеозое. Большинство палеозойских колоний мшанок были массивные и тяжеловесные; иногда они строили настоящие мшанковые рифы. На рубеже пермского и триасового периодов мшанки почти полностью вымерли. Из уцелевших развилась новая, мезо-кайнозойская группа мшанок.

Иглокожие.

«Морские донные животные, встречающиеся на любых глубинах Мирового океана. Для взрослых иглокожих характерна радиальная и обычно пятилучевая симметрия тела. Современными представителями иглокожих являются морские звёзды, морские ежи, офиуры (змеехвостки), голотурии (морские огурцы) и морские лилии» [14].

«Характерный признак иглокожих – амбулакральная система, состоящая из заполненных жидкостью каналов и служащая для движения, дыхания, осязания и выделения. Наполняя жидкостью расслабленные каналы амбулакральной системы, иглокожие вытягиваются по ходу движения, присасываясь к грунту или какому-нибудь предмету. Резкое сокращение просвета каналов выталкивает из них воду, в результате чего животное подтягивает остальную часть тела вперёд» [15].

«Благодаря минерализированному скелету иглокожие хорошо сохраняются в ископаемом состоянии (хотя и часто представлены лишь разрозненными скелетными элементами), а своеобразная структура этих элементов (стереом) даёт возможность легко их опознать. Древнейшие известные ископаемые остатки иглокожих относятся к третьему веку кембрия (около 515 – 520 млн лет назад), когда они примерно одновременно появляются в морях Лавренции, Ангариды и Гондваны. Гипотезы о принадлежности к иглокожим некоторых докембрийских организмов не получили широкой поддержки. Представители пяти современных классов известны, начиная с нижнего – среднего ордовика. Расцвет типа приходится на палеозой» [9].

В ордовике появилось огромное количество форм иглокожих, причем некоторые из них только в Ордовике и существовали.

Гомалозои (Homalazoa).

«Наиболее примитивная группа ископаемых иглокожих, у которых отсутствовала пятилучевая симметрия. Вообще тело ассиметричное, что нетипично для иглокожих. Но у иглокожих каждый элемент, каждая чешуйка, каждая иголочка состоит из цельного кристалла кальцита. Именно эта особенность дала возможность палеонтологам причислить гомалозои к иглокожим» [5].

Больбопорит (Bolboporites).

«Род иглокожих с коническим панцирем. Организм, живущий на морском дне с заостренным концом конуса, спрятанным в грунте и плоской верхней поверхностью. Единственная брахиола вытянута из отверстия в этой верхней поверхности и немного согнута, а так же разделена на сегменты» [16]. Появились и вымерли в Ордовике.

Эдриоастероидеи.

«Живая особь напоминала подушку или диск с пятилучевой симметрией. Прикреплялись к неорганическому или биологическому твердому субстрату (чаще всего к твёрдому дну или раковинам брахиоподов).

Строение организма для этого класса чрезвычайно просто: основное тело (тека), состоит из множества мелких пластин, с периферийным ободком для крепления, и (у некоторых видов) зоны стебелька для расширения и сжатия. Иногда наблюдается округлый и прикреплённый к телу периферийный обод. Главной особенностью было наличие пяти рук или амбулакров, расположенных на теле и направленных наружу от находящегося в центре рта. Амбулакры могли быть изогнутыми или прямыми» [9].

Офиоцистоидеи.

«Род Ордовикских иглокожих, живший на территории современной России и Норвегии. Панцирь низкоконический или шлемообразный, закрывавший дисковидное мягкое тело только сверху. Он состоит из приподнятой центральной части, сложенной 20-23 разнотипными многоугольными табличками, и уплощенного краевого кольца, образованного десятью одинаковыми табличками» [12, c. 431].

Цистоидеи (Cystoidea).

«Морские пузыри от других иглокожих отличаются наличием в панцире поровых отверстий треугольной формы. Считаются ближайшими, хотя и более примитивными, родственниками морских лилий – криноидей.

Внешне напоминали морских лилий, с тем различием, что у морских пузырей тело было овальным, а не в форме чаши, как у лилий. Ротовое отверстие располагалось на верхнем конце тела. Нижним концом пузыри крепились к морскому дну, часто с помощью стебельков. Анальное отверстие открывалось вбок. Поверхность тела делилась на пять, реже на три амбулакральные области, которые сходились ко рту. Небольшие щупальца либо окружали рот, либо располагались рядами по телу, в зависимости от вида. Поровые отверстия служили, скорее всего, для циркуляции воды, чтобы обеспечить дыхание. У одних видов они сосредоточены в определённой области, тогда как у других распределены по всей поверхности тела» [7].

Морские лилии (Crinoidea).

«Донные животные с телом в виде чашечки, в центре которой находится рот, а вверх отходит венчик из ветвящихся лучей (рук). Вниз от чашечки у стебельчатых морских лилий отходит прикрепительный стебелёк длиной до 1 м, прирастающий к грунту и несущий боковые придатки (цирры); у бесстебельчатых – только подвижные цирры. На концах цирр могут иметься зубчики, или «коготки», которыми бесстебельные лилии прикрепляются к грунту. Морские лилии – единственные иглокожие, сохранившие характерную для предков иглокожих ориентацию тела: рот у них обращён вверх, а к поверхности грунта повёрнута спинная сторона.

Ископаемые морские лилии известны с нижнего ордовика. Предположительно, они произошли от примитивных стебельчатых иглокожих класса Eocrinoidea. Наибольшего расцвета достигали в среднем палеозое, когда их насчитывалось свыше 5 000 видов, но к концу пермского периода большая их часть вымерла. Подкласс Articulata, к которому относятся все современные морские лилии, известен с триаса.

Окаменелые остатки морских лилий относятся к одним из наиболее распространённых ископаемых. Некоторые известняковые пласты, датируемые палеозоем и мезозоем, почти полностью сложены из них. Ископаемые членики стеблей морских лилий, напоминающие зубчатые колёса, называются трохитами» [17].

Морские звезды.

«Звездообразные или пятиугольные иглокожие. Величина звёзд колеблется от 2 см до 1 м, хотя большинство имеют величину в 12 – 25 см. У видов, обитающих на небольших глубинах, верхняя часть обычно окрашена ярко, а нижняя имеют бледную желтоватую окраску. У глубинных морских звёзд пигментация часто отсутствует, но иногда бывает красноватый окрас.

Это малоподвижные животные, наиболее часто имеющие пять лучей, однако встречаются и экземпляры, имеющие три, четыре или шесть лучей. Лучи, или руки – органы, отходящие от центрального плоского либо слабо выпуклого диска морской звезды. При укорочении лучей форма тела приближается к пятиугольной. Лучи заключают в себе пищеварительные выросты желудка и отростки половых органов; внутри луча находится продольный ряд позвонков. Кожа снабжена правильно расположенными скелетными пластинками, которые вооружены шипами и иглами» [9].

К сожалению, очень редко сохраняются в ископаемом состоянии.

Морские ежи (Echinoidea).

Также являются представителями класса иглокожих, появившихся в ордовике. «Тело морских ежей обычно почти сферическое, размером от 2 – 3 до 30 см, покрыто рядами известковых пластинок. Пластинки, как правило, соединены неподвижно и образуют плотный панцирь (скорлупу), не позволяющий ежу изменять форму. С панцирем морских ежей подвижно соединены иглы разнообразной длины, служащие морским ежам для передвижения, питания и защиты. Длина игл колеблется от 1 – 2 мм до 25 – 30 см» [18].

Практическая часть.

В основу практической части моего исследования легла одна из задач, которую я ставил для достижения поставленной цели: «Провести поиск палеонтологических образцов в полевых условиях».

В первую очередь было важно понять механизм того, как останки животных сохраняются на протяжении сотен миллионов лет. Так как предметом исследования являются представители фауны ордовикского периода, то моя задача не настолько сложна, как у исследователей Пермского или Триасового периода. Причина этому кроется в среде обитания объектов исследования. Как я уже рассказывал, все обитатели времён ордовика были морскими жителями. Именно поэтому останки меньше были подвержены агрессивному воздействию окружающей среды, таким как солнце, дождь, ветер и т.д. Сверху постепенно накапливались осадки, ил и песок, и животное оказывалось погребённым под их толщей. Далее минералы, растворенные в воде, постепенно замещали ткани, т.е. происходил процесс окаменения или фоссилизация.

Дальше необходимо определить область поиска. С этим нам помогли специалисты из группы в социальной сети, указав конкретные места на карте (Приложение № 5).

Как я уже рассказывал, Ленинградская область является одним из немногих мест в мире, где встречаются обнажения пород ордовикского периода.

Почему именно берег реки Волхов? Немного выше по течению расположена Волховская ГЭС – одна из старейших действующих ГЭС России. В том числе благодаря работе ГЭС на поверхность мощным потоком воды вымывает обитателей ордовика (Приложение № 6).

Дальше дело техники – мы запаслись подходящими молотками и очень внимательно смотрели под ноги.

Итак, давайте посмотрим, что нам удалось найти!

Мшанки.

Водные колониальные животные, которые вели прикреплённый образ жизни. Колонии имели множество форм: одни имели вид корочек и комков, другие имели вееровидный, древовидный или кустикообразный вид. Размеры отдельных модулей не превышают 1 – 3 мм. Иногда они строили настоящие мшанковые рифы. Мы нашли представителей нескольких видов мшанок. Мшанки достаточно легко поддавались очистке, т.к. большинство из них были найдены вдоль береговой линии, и в очистке нам помогла речная вода. Достаточно было слегка почистить их мелкой наждачной бумагой (Приложение № 7)

Цистоидеи.

Морские пузыри – представители иглокожих. Ротовое отверстие располагалось на верхнем конце тела. Нижним концом пузыри крепились к морскому дну, часто с помощью стебельков. Анальное отверстие открывалось вбок. Нам удалось найти порядка десяти морских пузырей. Ткани большинства из них замещены кальцитом. В результате возникает интересный оптический эффект – пузырь начинает светиться, если навести на него луч фонарика. Часть морских пузырей была найдена в прибрежной полосе, поэтому их очистка далась достаточно легко, хватило струи воды и мелкой наждачной бумаги. Другую часть, найденную в известняке, пришлось тщательно очищать от породы (Приложение № 8).

Плеченогие.

Брахиоподы – небольшие одиночные животные, ведущие, как правило, сидячий образ жизни. Тело со спинной и брюшной сторон покрыто двустворчатой известковой раковиной, из-за чего плеченогие внешне напоминают двустворчатых моллюсков. Мы нашли несколько представителей брахиопод, и именно они доставили нам массу сложностей в очистке. Так как брахиоподы были найдены непосредственно в известняке, то пришлось изрядно повозиться, очищая их от породы. В данном случае нам на помощь пришёл канцелярский нож, много проточной воды и ещё больше терпения. Некоторых представителей пришлось везти вместе с куском известняка, так как без помощи профессиональных палеонтологов невозможно отделить палеонтологическую находку от породы (Приложение № 9).

Эндоцерос.

Эндоцератоидеи – представители головоногих моллюсков. Раковина состояла из нескольких камер, каждая из которых отделена перегородкой. Между собой камеры соединены сифоном. Эндоцеросы достигали в длину 8 метров. Нам удалось найти несколько перегородок, отделявших камеры раковин, а также целые отпечатки сифонов и даже раковин. Однако размер породы, содержавшей фрагменты и отпечатки, а также сложность в отделении останков животного от известняка в полевых условиях, не позволили пополнить ими нашу коллекцию. Пришлось довольствоваться небольшими фрагментами перегородок и сифонов, а также сделанными фотографиями крупных отпечатков. Окаменелые ткани эндоцеросов замещены известняком, что также осложняет очистку находок (Приложение № 10).

Гастроподы.

Наземные формы современных брюхоногих моллюсков известны практически всем – это улитки и слизни. Слизни в процессе эволюции раковину утратили вообще. Раковины морских гастропод, как правило, спирально закрученные, иногда с шипами. Нам повезло найти представителя брюхоногих моллюсков эпохи Ордовика. По мнению палеонтологов в известняках часто сохраняются не сами раковины, а только внутренние слепки – окаменевший осадок, оказавшийся внутри раковин. Так что, вероятнее всего, это не окаменевшая гастропода, а внутренний слепок. Находка не подвергалась дополнительной очистке, так как была обнаружена в прибрежной полосе (Приложение № 11).

Трилобиты.

Трилобиты – представители членистоногих. Панцири таких существ делились глубокими «канавками» на три продольные части. Так же и в «поперечном» направлении трилобиты были разделены на три части. Такое строение позволяло этим животным сворачиваться в клубок, защищая твёрдым хитиновым панцирем нежное брюшко. Мы нашли несколько трилобитов рода Асафус (Asaphus), причем два из них были как раз свернувшиеся в клубок. Чаще трилобитов находят в виде фрагментов, обычно это сброшенные панцири при линьке, без головы. Панцири распадаются на фрагменты при попытке очистить их от породы, так как хитин очень хрупок, и даже опытные палеонтологи не всегда могут определить, как расположен трилобит в породе и как его препарировать. В моей работе очистка трилобитов оказалась самой сложной. Некоторых трилобитов пришлось взять с собой вместе с фрагментом породы, так как отделить их друг от друга не представлялось возможным. Благо, размеры трилобитов намного меньше размеров эндоцеросов.

Заключение.

В завершении хочу отметить, что в августе мне действительно выпала возможность совершить путешествие не только в пространстве, но и во времени – мне удалось познакомиться с обитателями ордовика!

Гипотеза подтверждена: действительно каждый может «встретить» представителей фауны ордовикского периода в паре часов езды от Санкт-Петербурга. Нужно только желание.

Цель работы достигнута: найдены представители фауны ордовикского периода.

Как показала практика, поиск палеонтологических образцов хоть времён ордовика на территории Ленинградской области, хоть времён Пермского периода на территории Пермского края в полевых условиях принципиально не отличается. Нужно совсем немного: знать места, где искать и на что обращать внимание при поиске; геологический молоток с зубилом; настойчивость в достижении поставленной цели; внимательность; хорошее настроение и капелька везения.

За день до нашего возвращения из Санкт-Петербурга в Пермь мы услышали новость, что на территории Путиловского карьера открыли Палеопарк. Значит, есть повод вернуться!

Литература.

Ордовикский период, или ордовик. Природа Мира | NatWorld.Info. [Электронный ресурс]. URL: https://natworld.info/nauki-o-prirode/ordovikskij-period-ili-ordovik-485-444-mln-let-nazad. (Дата обращения 04.11.2022).

Ордовикский период. Материал из Википедии – свободной энциклопедии. [Электронный ресурс]. URL: https://ru.wikipedia.org/wiki/Ордовикский_период (Дата обращения 04.11.2022).

Условия жизни. Начало палеозойской эры. [Электронный ресурс]. URL: http://www.school399.ru/tea/shokhina/konf/TihomirovPaleozoy/ordov.html. (Дата обращения 04.11.2022).

Изучение горных пород и окаменелостей. Летняя научная школа «Искатели». 15.06.2020. [Электронный ресурс]. URL: https://vk.com/wall-195888636_177. (Дата обращения 04.11.2022).

Лекция Ярослава Попова «Ордовикский период» курса «От кембрийского взрыва до наших дней». [Электронный ресурс]. URL: https://www.youtube.com/watch?v=_VUqTnAL4Q0. (Дата обращения 12.11.2022).

Хететиды. Большая советская энциклопедия. в 30-ти т. – 3-е изд. – М. : Совет. энцикл., 1969-1986.[Электронный ресурс]. URL: https://www.booksite.ru/fulltext/1/001/008/118/927.htm. (Дата обращения 12.11.2022).

Палеонтологический портал «Аммонит.ру». [Электронный ресурс]. URL: https://www.ammonit.ru. (Дата обращения 12.11.2022).

Где и как найти трилобита. А. Перепелицын. (г. Калуга). Журнал «Наука и жизнь». [Электронный ресурс]. URL: https://www.nkj.ru/archive/articles/18991/. (Дата обращения 12.11.2022).

Материал из Википедии – свободной энциклопедии. [Электронный ресурс]. URL: https://ru.wikipedia.org/wiki/ (Дата обращения 12.11.2022).

Google Arts & Culture. [Электронный ресурс]. URL: https://artsandculture.google.com/. (Дата обращения 12.11.2022).

Палеонтология. И.А. Михайлова. О.Б. Бондаренко. Том 2. – Издательство Московского университета, 1997.

Актиноцератоидеи. Зибров И.А. 10.12.2006. Все о геологии. [Электронный ресурс]. URL: http://geo.web.ru/db/msg.html?mid=1176966. (Дата обращения 12.11.2022).

Плеченогие. Информационный некоммерческий ресурс wmj.su. [Электронный ресурс]. URL: https://wmj.su/stati/12151-plechenogie.html. (Дата обращения 12.11.2022).

Иглокожие. Москвариум ○ Аквариум ○ Обитатели. [Электронный ресурс]. URL: https://www.moskvarium.ru/aquarium/inhabitant/iglokozhie/. (Дата обращения 12.11.2022).

Тип: Иглокожие. Онлайн-школа Фоксфорд. [Электронный ресурс]. URL: https://foxford.ru/wiki/biologiya/tip-iglokozhie. (Дата обращения 09.11.2022).

Больбопорит. Вымершие животные Вики. [Электронный ресурс]. URL: https://extinct-animals.fandom.com/ru/wiki/Больбопорит. (Дата обращения 09.11.2022).

Морские лилии. Портал о животных для детей и взрослых «Зоогалактика». [Электронный ресурс]. URL: https://zoogalaktika.ru/photos/invertebrata/ehinod ermata/crinoidea#:~:text=Морские%20лилии%20‑%20донные%20животные%20с,из%20ветвящихся%20лучей%20(рук). (Дата обращения 12.11.2022).

Морские ежи. Учебный кабинет геологии кафедры географии и природопользования факультета естествознания Брестского государственного университета имени А.С. Пушкина. [Электронный ресурс]. URL: https://geology.brsu.by/fossils/klass-morskie-ezhi-echinoidea-o-q. (Дата обращения 09.11.2022).

Приложения.

Приложение № 1 «Геохронологическая шкала»

Приложение № 2 «Великая ордовикская радиация»

Приложение № 3 «Формирование материков»

Приложение № 4 «Палеогеологическая карта Ленинградской области»

Приложение № 5 «Места поиска палеонтологических образцов»

Приложение № 6 «Палеонтологическая экспедиция на Волховской ГЭС»

Приложение № 7 «Мшанки»

Приложение № 8 «Цистоидеи»

Приложение № 9 «Брахиоподы»

Приложение № 10 «Эндоцератоидеи»

Приложение № 11 «Гастропода»

Приложение № 12 «Трилобиты»