Изучением органического мира прошлого занимается палеонтология - наука, сформировалась на рубеже биологии и геологии. Так случилось, что биологический по своей сути направление более полно и глубоко изучает историческая
геология, в частности стратиграфия. Это связано с тем, что именно ископаемые палеонтологические остатки позволяют сравнительно легко и наиболее точно датировать осадочные породы, содержащие их, что положено в основу биостратиграфии и геологического картографирования - метода составления соответствующих карт. То же касается той части палеоэкологии, что рассматривает зависимость развития органического мира от различных внешних воздействий.
Считают, что жизнь на Земле существует уже 3,5 млрд лет. Возраст древнейших палеонтологических остатков в Африке, Северной Америке, Австралии и Украины определяют в 3730000000 лет. Это были одноклеточные организмы (прокариоты), которые составляли две самостоятельные группы - бактерий и сине-зеленых водорослей (цианофитив). Их первые представители жили практически в бескислородной среде (содержание кислорода в атмосфере составляло около 0,02%), в мелководных бассейнах, которые иногда подогревались вулканическим теплом. Современная наука придерживается идей зарождения жизни на нашей планете: времени и условий для этого было достаточно. Значительно меньше исследователей считает, что оно было принесено извне.
В начале позднего протерозоя (1650000000 лет назад) появились эвкариоты - организмы с обособленным ядром. Возрастной уровень в 1,2 млрд лет - это время появления многоклеточных организмов, которые уже были древними «предками» наших растений и животных. Особого разнообразия органический мир докембрия достиг в вен - во второй его половине, или около 630 млн лет назад. Растения и животные этого времени были представлены уже довольно разнообразными водорослями, а также группировками кишечнополостных (медуз, полипов), червеобразных и другими группами. Все организмы позднего докембрия не имели твердого минерального скелета, поэтому их остатки находят очень редко. Эта фауна получила название едиакарськои (по названию соответствующей рудники в Австралии, где она была впервые обнаружена и описана), или вендских. Вообще этот самый длительный интервал времени докембрийской геологической истории принято называть криптозоя - время скрытой жизни.
Для начала кембрийского периода, который, по современным представлениям, соответствует возрастному уровню в 570 млн лет, характерно появление минерального скелета в нескольких групп организмов, позволяет более полно изучать историю развития биоты и более точно датировать породы, содержащие их, и события. Интервал времени от начала кембрия называют фанерозоя или время явного жизни. Он делится на палеозойскую, мезозойскую и кайнозойскую эры. Для этого времени уже могут устанавливать определенные закономерности в развитии органического мира, одной из которых следует считать ту, что этапы жизни животного и растительного миров не совпадают. Хотя официально палеонтология НЕ формулирует и не развивает такого положения и не акцентирует на нем внимание. Еще одной особенностью развития биоты в целом следует считать выразительную зависимость от определенных историко-геологических событий. Частично иллюстрацией таких положений может быть схема развития органического мира в фанерозое, приведена ниже.
Попробуем прокомментировать ее учитывая сформулированные ранее положения. Прежде всего, существование трех эр, или главных этапов этого времени, следует считать достаточно условным, не соответствует вполне развития его основных групп. Так, амфибии и рептилии появились еще в палеозое, а первые птицы и млекопитающие - в середине мезозоя. Задолго до конца палеозоя вымирают такие своеобразные группы организмов, как граптолиты и трилобиты. Только табуляты (четырехлучевые кораллы), гониатитам и плауны более или менее четко привязаны к среднему и позднему палеозоя, а белемниты и аммониты - до второй половины мезозоя.
Еще более выразительным является несоответствие трех эр фанерозоя этапам развития растительного мира. Некоторые исследователи разделяют время его формирования на талофит (время развития морской растительности), псилофиты (силуре - средний девон), палеофит, мезофит и кайнофит (от конца раннего мела). Другие предлагают разделять палеозойской эре на две самостоятельные и первую из них называть таласозоем или мета-зоем: жизнь этого времени было сосредоточено преимущественно в морях (Мировом океане). Только с девонского периода оно в значительных масштабах выходит на земную поверхность.
Вместе очень четко можно проследить зависимость изменений в развитии органического мира от определенных историко-геологических событий. Так, соединения Северной Америки с Евразией, следствием чего стала ликвидация древнего океана Япетус, заставило морские организмы, оказавшиеся в системе лагун, приспосабливаться к континентальным условиям жизни. Именно это было главной причиной выхода растений, а затем - амфибий и рептилий на поверхность. И наоборот, начало на заре мезозоя, а затем резкое усиление в его середине раскола Пангеи и образования молодых океанов обусловили появление цератиты, аммонитов, белемнитов, летающих ящеров и птиц, новых групп рыб.
Интересна причина появления и расцвета покрытосеменных, или цветковых, растений, не имеет пока однозначной трактовки. Это событие относится к концу раннего мела, и ее точно датированы. Именно в это время, или 100 млн лет назад, Земля подверглась активной космической бомбардировки крупными метеоритами, следствием чего стало проявление интенсивного, так называемого орогенного вулканизма, проявленного огромными выбросами в атмосферу вулканического пепла. Вероятно, такие условия оказались неблагоприятными для папоротников и голосеменных растений, тогда преобладали. А покрытосеменные и хвойные относительно легко приспособились к ним. Расцвет покрытосеменных растений обусловил появление многочисленных насекомых, а вслед за ними - птиц.
Подобная зависимость развития органического мира от природных событий существовала и в докембрии. Появление эукариот, принадлежащий к рубежу раннего и позднего протерозоя, соответствует времени крупнейшей структурно-геологической перестройки, которую Г. ШТИЛЛ образно назвал «большим обновлением». Появление многоклеточных организмов 1200000000 лет назад приходится на начало очень выразительного горообразования, названного готским в Европе и ельсонським - в Северной Америке. Более сложной и очень интересной является появление едиакарськои (вендских) фауны, датированная значениями в 630 млн лет. Это было время завершения длинной за всю историю Земли ледниковой эры, продолжавшейся в интервале времени 950-640 млн лет назад. Ее окончание сопровождалось большим базальтовым вулканизмом, может свидетельствовать о расколе тогдашнего суперматерик, который иногда называют Пангея-2. Кстати, именно тогда начал формироваться океан Япетус. Едиакарська фауна, хотя и была достаточно высокоразвитой, в отличие от Фанерозойский не имела еще минерального скелета. С появлением кембрийских археоциат и моллюсков она исчезла.
Очень интересную и убедительную гипотезу относительно появления и исчезновения едиакарськои фауны сформулировал в свое время Г.П. Леонов (1985). Он считал, что эта группа организмов зародилась не в морских, а в изолированных континентальных бассейнах, куда поступала пресная вода, которая образовалась в результате таяния ледников. Едиакарська фауна ни была приспособлена для проживания в соленой морской воде, поэтому начатый в середине венда раскол материковых площадей и соответствующий наступление моря обусловили ее гибель. Однако организмы, приспособившиеся к таким условиям и впоследствии получили минеральный скелет (по мнению ученого, это было обусловлено проживанием высокоразвитых организмов в соленой воде!), Продолжили свое развитие уже в условиях морских бассейнов. Поэтому, когда мы говорим о том, что современная жизнь зародилась в океанах, мы должны делать определенную поправку. В океанах и наиболее активно в прибрежных морях оно развивалось со временем. А зародиться могло в внутриматериковых бассейнах.
Итак, схема развития органического мира и разработка его этапов более сложными, чем это предусматривают имеющиеся схемы, и остаются пока не вполне изученной и окончательно решенной проблемой. Современное выделение палеозойской, мезозойской и кайнозойской эр - это определенная условность, не столько отражает процесс эволюции, сколько принятой мерой времени. Названные этапы имеют очень разную продолжительность. То же время практически все преобразования в органическом мире является результатом воздействия определенных историко-геологических событий.