Четвертичный период кайнозойской эры ознаменовался масштабным оледенением, оказавшим огромное влияние на развитие жизни на планете. По мере наступления ледников медленно отодвигался на юг и климатический барьер жизни, бурная растительность кайнозоя также отступала на юг. В межледниковые эпохи она вновь возвращалась на свои исходные территории. Правда, в некоторых регионах мира возвращение растительности обратно нередко блокировалось горными массивами, что предопределило вымирание многих растений умеренного пояса. Их участь разделили и некоторые группы животных, прямо или косвенно зависимые от определенных типов растительности.
Многие представители животного мира сумели адаптироваться к усилившимся холодам, обзаведясь густой шерстью. Плейстоценовая эпоха характеризуется широким распространением саблезубых кошек, сумчатых и пещерных львов. В плейстоцене появились и первые люди, а многие крупные млекопитающие, наоборот, начали вымирать. Похолодания чередовались с потеплениями. В ледниковый период на планете четко выделились три зоны растительности: тундра, степь и тайга. Они были расположены к югу от наступавших ледников, на территории шириной 200-320 км. Таким образом, неоднократные оледенения значительно опустошили флору планеты, а возвращение теплолюбивых растений с юга на север затруднялось горными хребтами, выступавшими в роли барьеров для расселения растительности.
Все же в наиболее теплые межледниковые эпохи четвертичного периода были распространены широколиственные леса, в которых господствовали дуб, бук, липа, клен, ясень, граб, ольха, орех и боярышник. В ходе масштабного оледенения пары воды конденсировались в виде снега, но таяние льдов и снегов ежегодно давало меньше воды, чем выпадало снега. Постепенное накопление запасов льда на суше способствовало понижению уровня Мирового океана. Поэтому в четвертичном периоде возникли особые сухопутные мосты между континентальной Европой и Британскими островами, Азией и Северной Америкой, Приамурьем и Сахалином, а также между полуостровом Индокитай и островами Зондского архипелага.
По этим сухопутным мостам осуществлялся обмен животными и растениями. В то же время именно отсутствие соединительного звена между Азией и Австралией сохранило жизнь клоачным и сумчатым, которые еще в третичный период были полностью вытеснены плацентарными млекопитающими на других континентах планеты. В четвертичном периоде встречались различные группы млекопитающих и, в частности, слоны. Самые крупные из них обитали в лесах и имели высоту в плечах свыше 4 м. В сибирской тундре господствующее положение занял холоднолюбивый мамонт Mammuthus primigenius, покрытый густой и длинной рыжеватой шерстью. В одну из ледниковых эпох мамонты, вероятно, перешли по льду Берингова пролива и расселились по всей Северной Америке. Скелеты тяжеловесных мастодонтов сегодня часто встречаются в этом регионе мира.
Видные представители фауны того времени – крупные шерстистые носороги, которые в эпоху оледенения обитали в тундре по соседству с мамонтами. Происходило также расселение лошадей, родина которых – Северная Америка. Перебираясь через Азию и Европу, они постепенно расселились по всему миру. Примечательно, что в самой Северной Америке лошади вымерли уже к концу плейстоцена и вернулись туда только вместе с европейскими завоевателями. Очень жаль, что мы так и не смогли их увидеть, поскольку эти животные имели восхитительный внешний вид. Сегодня многие поклонники мира фауны любят помещать снимки зверей в фото рамки и вешать их у себя на стене. Но лучше конечно же туда вставлять фотографии близких людей.
Многочисленные подвиды дикой лошади населяли саванны европейского континента уже в начале четвертичного периода. Среди жвачных парнокопытных можно выделить огромного большеротого оленя, расстояние между рогами которого достигало 3 м. В большом количестве размножались овцебыки, первобытные зубры и туры – предки современных домашних быков. В четвертичный период нашу планету также населяли многочисленные хищники, среди них можно отметить огромных пещерных медведей Ursus spelaeus, саблезубых тигров Machairodus, длинные клыки которых напоминали кривые турецкие ятаганы, и пещерных львов Pamhera spelaea. В ледниковый этап уже обитали хорошо знакомые нам гиены, волки, лисы, еноты и росомахи.

Голоценовая эпоха четвертичного периода – время становления современного облика фауны и флоры нашей планеты. Разнообразие живых организмов в наши дни заметно меньше, чем в прошлые геологические эпохи. Этому, возможно, способствовало интенсивное воздействие человека на среду обитания. Появление первых человекообразных обезьян еще в третичный период обеспечило их дальнейшую эволюцию в четвертичном периоде кайнозоя. Стало возможным появление древних предков современного человека – дриопитеков и австралопитеков. Следующий этап в эволюционной лестнице – возникновение человека умелого, первого представителя рода Homo, и, наконец, вида, к которому принадлежат живущие сейчас люди, – человека разумного (Homo sapiens). С этого момента на планете началась совершенно новая жизнь.
В связи с появлением человека современного вида и развитием человеческой цивилизации в течение четвертичного периода было предложено назвать этот этап кайнозойской эры антропогеном. В эпоху голоцена человеческая цивилизация распространилась по всему свету. Она постепенно стала важнейшим глобальным фактором, изменившим биосферу нашей планеты. В частности, возникновение земледелия уничтожило большое количество видов дикорастущих растений с целью очистить посевные площади и пастбища. Во многих случаях деятельность людей была непродуманной и губительной для окружающей их среды обитания.
Таким образом, четвертичный период кайнозоя проходил уже при участии и значительном влиянии человека на окружающий его мир. По мере таяния льдов происходило расселение людской цивилизации на освобождавшиеся из-под ледников территории. В течение этого периода постепенно вымерли мастодонты, мамонты, саблезубые тигры и большерогие олени. Немалую роль в данном процессе сыграли опять же древние люди, активно занимавшиеся охотой. Они истребили мамонта и шерстистого носорога на территории Евразии, а также мастодонтов, лошадей и морских коров в Америке. Распашка земель, повсеместная охота, выжигание лесов под пастбища и вытаптывание травостоев домашними животными сократили ареалы обитания многих степных представителей фауны. Деятельность человека способствовала расширению площадей пустынь и появлению подвижных песков.
Разделение и перемещение отдельных континентов, а также установление климатической зональности привели к обособлению представителей биосферы по регионам. Развитие жизни в кайнозое обеспечило то биологическое разнообразие на Земле, которое мы можем наблюдать сегодня. Результатом длительной эволюции жизни на нашей планете стало появление в конце четвертичного периода кайнозоя человека разумного. С окончанием доисторических времен человек начал творить свою собственную историю. Если примерно 4 тыс. лет назад в мире жило около 50 млн человек, то уже в первой половине XIX столетия численность людей на планете перевалила за миллиард. Именно деятельность человека во многом предопределила тот видовой состав биосферы, который существует в настоящее время. Человек повлиял и на современное географическое распространение живых организмов на Земле.

Эра, период, эпоха - понятия, относящиеся к истории нашей планеты и обоснованные наукой о Гее - Земле - геологией. Последний крупный отрезок истории Геи, на протяжении которого оформились ее современные ландшафтные пояса, уже давно называют во всем мире четвертичным периодом. С ним связано множество других понятий и терминов, часть которых известна нам хотя бы понаслышке еще со школьной скамьи. Плейстоцен и голоцен, ледниковые эпохи и межледниковья, ледники и морены, валуны и лессы, многократные колебания уровня океана, мамонт и волосатый носорог, палеолит и неолит, неандерталец и кроманьонец - вот лишь минимальный набор таких символов, за каждый из которых стоит масса взаимосвязанных понятий и событий, происшедших в этот четвертичный период.

Четвертичному периоду посвящены исследования многих тысяч пытливых ученых самых различных отраслей знания.

Геологи исследовали при помощи инструментальных съемок и бурения распределение, характер, состав и мощность напластований осадков, накопившихся за этот период в озерах, речных долинах, на склонах и у подножий хребтов, на приморских низменностях. Определили число, уровни и возраст речных, озерных и морских террас, сопоставили («коррелировали) их по времени на огромных пространствах материков. Почти то же самое проделали океанологи с морским дном во всех морях и океанах при помощи усовершенствованных эхолотов, грунтовых трубок и новейших радиолокаторных приборов.

Почвоведы изучили закономерности и условия почвообразовательных процессов на различных грунтах, в разных зонах и климатах - в тундрах и тайге, в лесах и саваннах, в степях, пустынях и в тропических джунглях.

Климатологи воссоздали климатические и погодные условия, существовавшие на Земле в течение этого периода, создали новое направление в науке - палеоклиматологию.

Гляциологи - они же ледниковеды, отсняли и картировали, исследовали бурами и эхолотами толщи малых и больших ледников всех континентов, изложили историю давно исчезнувших ледовых щитов и предсказали ближайшее будущее горных и равнинных льдов Европы, Азии, Америки, Гренландии и Антарктиды.

Мерзлотоведы изучили условия и закономерности образования, распределения в пространстве вечномерзлых грунтов, их таяния, размывания и переработки водами речных потоков, озер и морей.

Физики и химики разработали и обосновали методику определения абсолютного возраста осадков по минеральным образцам пород и органическим остаткам - раковинам, костям, древесине на основе магнитных, люминесцентных, радиоизотопных и иных методов.

Математики также внесли свою долю мозговой энергии в цифровые обоснования и развитие теории колебаний климата и зависимости его от солнечной активности.

Археологи перекопали и расчистили ножами и щетками десятки тысяч кубометров грунта лессов, суглинков и пещерных отложений в поисках артефактов, остатков пищи, жилищ и костей древнейших и древних людей а антропологи перемерили во всех возможных направлениях и объемах обнаруженные черепа и другие кости наших далеких предков, живших в каменном веке.

Палеоботаники собрали десятки тысяч образцов ископаемых семян, плодов, листьев, древесины, отмыли миллионы образцов зерен, пыльцы и спор, разработали диаграммы смены растительного покрова на протяжении тысячелетий.

Наконец, палеозоологи скрупулезно собрали обломки сотен тысяч ископаемых костей, скорлупок наземных и водных моллюсков, хитиновых покровов насекомых, произвели сотни тысяч замеров, сравнений, сопоставлений древних образцов с современными.

На международных конгрессах Ассоциации по изучению четвертичного периода (INQUA) через каждые четыре года производится обсуждение достигнутых за это время результатов.

К чему, с какой целью была проведена и проводится такая гигантская исследовательская работа? Почему именно четвертичный период привлек столь разносторонние и могучие научные силы?! Ответ на эти вопросы довольно прост. С четвертичным периодом связана вся история развития человека и человечества, современной флоры и фауны, растительности и животного мира, а на тоненькой четвертичной оболочке нашей планеты зиждется все хозяйство и благополучие живущих миллиардов людей и их грядущих поколений.

Для того чтобы дальнейшее изложение было понятно широкому читателю, необходимо дать некоторые современные представления о физических явлениях, которые происходили в биосфере на протяжении четвертичного периода.

Этот период начался около 3-5 миллионов лет тому назад, когда в высоких и средних широтах впервые сказались похолодания. Впрочем нижняя хронологическая таблица, отделяющая четвертичный период от теплого третичного периода, до сих пор проблематична и спорна. Дело в том, что различные ученые при определении ее предлагают свои критерии: начало похолодания климата но разным косвенным показателям; смену теплолюбивой растительности на холодовыносливую; такую же смену животного мира и первое появление человекообразных существ. Не все эти явления совпадают во времени и пространстве, а поэтому споры, предложения и переработки неизбежны. Русский геолог академик А. П. Павлов предложил даже вообще отказаться от наименования четвертичный период, а называть его антропогеном, т. е. периодом появления и жизни «венца творения» - антропоса - человека.

Однако в середине XX в. выяснилось, что человекообразные существа появлялись и развивались на смежных материках по-разному. В Европе и Азии это произошло около полумиллиона лет тому назад, а в Африке зинджантропы и австралопитеки существовали уже за 1700 тысяч и даже 2700 тысяч лет до наших дней.

Итак, европейцам и азиатам надо, очевидно, пользоваться своими местными критериями. Здесь, в Евразии, все события, связанные со сменой и формированием климатов, флор и фаун, с появлением и с историей человека укладываются в последний миллион лет.

В четвертичное время на всей планете происходила серия похолоданий, вызывавшая местами оледенения хребтов и даже равнин. Поэтому этот период (или век) называют также ледниковым (рис. 1). Холодные «фазы» во время которых развивались оледенения («гляциалы»), разделялись «фазами» потеплений - межледниковий («интергляциалов»). Четыре европейских оледенения - гюнц, миндель, рисс, вюрм, разделенных тремя межледниковьями, принято называть плейстоценом. В очередном - четвертом - интергляциале (голоцене) живем в мы в нашу относительно теплую эпоху. Природа и факторы похолоданий и потеплений на нашей планете до сих пор слабо выяснены. Имеются сторонники внешних - космических и астрономических - причин изменения климата: периодического изменения интенсивности излучения Солнца, наклона оси эклиптики, движения нашей галактики в космосе, - и сторонники земных - «внутренних» - планетных причин: горообразовательных движений, изменений очертаний континентов, ведущих к смене морских течений, колебаний уровня океана, и т. п. Вернее же считать, что имел и имеет значение комплекс космических и планетных причин. Как бы то ни было, именно климатические колебания на протяжении всего четвертичного периода имели решающее значение для формирования современной флоры и фауны Земли. При похолоданиях климата наибольшие изменения экологической обстановки происходили, естественно и высоких широтах и в умеренных поясах Земли. Амплитуда климатических изменений в тропической зоне была меньше, и органический мир сохранил там до наших дней дочетвертичный облик - облик третичного периода с его вечнозеленой растительностью, жаркими пустынями и саваннами, крупными пресмыкающимися, жирафами, бегемотами и голыми слонами.

В эпохи похолоданий в горах накапливались ледовые шапки, которые, разрастаясь, образовывали мощные ледяные языки и щиты, выползавшие с севера Европы и Америки на равнины. Накопление льдов на материках вело к падению уровня мирового океана и обсыханию обширных площадей шельфа. Британские, Японские острова сливались с Евразией в одно целое. Черное, Балтийское моря и. Северный полярный бассейн превращались в замкнутые водоемы. Уже давно было подсчитано, что если растопить современные ледники Гренландии и Антарктиды, то уровень океана повысится на 50 м, т. е. будет затоплен Ленинград, а Черное море прорвется в Каспий.

Медленно двигаясь по склонам и равнинам из очагов зарождения, ледники производили колоссальную работу, перетаскивая огромные массы рыхлого грунта и окатанных камней - валунов. Эти массы терригенного материала, отложенные ледниками, принято называть моренами.

В летние сезоны, особенно эпох потеплений - межледниковий, с поверхности и вдоль окраин ледников сбегали бурные потоки. Они несли массу взмученного материала, смытого с ледника, отлагая его в приледниковых разливах, образуя мощные гряды щебня, песка и ила. Эти гряды называют флювиогляциальными, т. е. рожденными ручьями ледников. Приледниковые разливы бывали весьма обширны и из застойных озер превращались иногда в широкие потоки. Такие разливы прорывались в смежные ложбины и верховья рек южного направления, образуя катастрофические наводнения. Предполагают, что гибель многих десятков тысяч крупных зверей и особенно мамонтов в долинах рек Русской равнины могла происходить именно в результате таких наводнений.

При дальнейшем таянии и отступании приледниковые водоемы и гряды песка, гравия, ила на их днищах обсыхали. В сухом и холодном климате ледниковых эпох происходило развевание ветрами незащищенного растительностью грунта обсохших днищ на огромных пространствах. Мельчайшая пыль, выносимая отсюда ветрами, оседала за сотни километров на склонах и у подножий возвышенностей, образуя вдоль долин рек мощные толщи плодородных лессов.

В горных районах развивались между тем свои события. Горные хребты так называемой альпийской складчатости, возникшие еще в третичном периоде, продолжали активно формироваться и в четвертичном. Неотектонисты - геологи, изучающие новейшие движения земной коры, - считают, что Альпы, Кавказ, Тянь-Шань и Гималаи выросли на 2-3 км в течение жизни нескольких тысяч поколений первобытных людей. Подъемы хребтов при разгрузках их от таявших ледников, прогибание смежных впадин, ложбин и днищ морей, грандиозные извержения вулканов, например Эльбруса, Арарата, Демавенда, сопровождавшиеся обширными растеканиями лав и выбросами пепла, врезки и перестройки русел рек были фоном развития органического мира горных стран и прилежащих к ним равнин.

Влияние крупных колебаний климата не ограничивалось образованием горных и равнинных ледников. В Северной Азии и на Аляске в условиях сухого климата и малоснежья ледники формировались только на немногих хребтах. Зато там развивалось подземное оледенение с образованием многолетнемерзлых грунтов. Такое оледенение было в эпохи похолоданий и в средних широтах Европы. Даже теперь оно занимает еще до 10% площади всей суши.

Горные и равнинные ледники, подземное оледенение («вечная мерзлота») оказывали мощное влияние на формирование растительных ландшафтов и животный мир. Па равнинах в приледниковой зоне и при мерзлых грунтах развивались тундростепи, а в горах - гольцы, луга, лугостепи и леса по ущельям. Такие фитоландшафты заселялись обильной мамонтовой фауной. При образовании морен, озов (или сельг), мерзлых толщ лессов, озерных котловин и речных долин создавались особые условия для захоронения остатков животных.

Наконец, колебания уровня морей и океанов, размывание заледенелых грунтов и пространств суши, сопровождавшиеся образованием проливов, островов либо материковых мостов, обусловили изоляцию либо возможности расселения животных.

Как правило, мощность четвертичных отложений невелика - на водоразделах она не более нескольких метров, а на каменистых плато и в горах измеряется сантиметрами. Однако в ложбинах сноса - в долинах рек И в предгорьях - толщи перемытого аллювия, делювия и эоловых лессов достигают местами сотен и более метров.

Во второй половине четвертичного периода, примерно за 200-250 тысяч лет до наших дней, растительный и животный мир стал ощущать качественно новый фактор - влияние первобытного человека. Это влияние нарастало как лавина. К исторической эпохе и особенно на протяжении последних двух столетий окультуренное человечество стало уже главным фактором обеднения и преобразования растительного и животного мира нашей планеты. Многие виды животных и растений были сознательно или бессознательно уничтожены. В таблице (см. вкл., с. 16) дана самая общая схема смен климатов, ландшафтов, человеческих культур и териофаун на протяжении четвертичного периода.

«Антропоген» в переводе с греческого означает «тот, что породил человека». Этот период занимает особое место в кайнозойской эре. Именно с этим и связаны временные границы антропогена - это эпоха возникновения и перво¬начального становления человечества. Такова она кайнозойская эра и антропоген в частности.
Антропоген период длился около двух миллионов лет и охватывает два периода: плейстоцен (начался два миллиона лет назад и завершился 25 тысяч лет назад) и голоцен (начался 25 тысяч лет назад и длится по сегодняшний день). Плейстоцен был эпохой великих оледенений, в конце кото¬рой появился хомосапиенс - человек разумный; в голоцене климат мало отличается от современного, в нем возникла человеческая цивилизация, а природа подверглась хищнической эксплуатации.
Что же такое человек? На этот вопрос в разные времена отвечали по-разному. Но суть всех ответов - в одном: это самое могучее из всех живых существ, способное сегодня стереть в космическую пыль планету Земля. Он состоит из тех же веществ и органов, что и любое другое млекопитающее. Разница лишь в том, его органы образуют организм, наделенный такими особенностями, которые не встречаются ни у одного живого существа. Это прямостоящий скелет, подвижные руки, способные манипули¬ровать предметами, объемное цветное зрение и уникальный по своей сложности мозг. Соединение этих четырех свойств превратило людей в хозяев планеты.

В поисках предков человека ученые предъявляли «кандидатам» на это почет¬ное звание такие требования: они должны были уметь ходить на задних ногах, их свободные руки должны были не только уметь хватать камни и палки, но и выполнять другие движения, и, наконец, мозг этого существа по размерам и развитию должен был приближаться к человеческому. Но самое главное, это существо должно было уметь изготавливать орудия - пусть даже самые простейшие. Ведь обезьяна перестала быть обезьяной ровно в то мгновение, когда самостоятельно оббила кусок кремня, чтобы сделать его острее.
Человек прямоходящий - первый из тех, кого можно назвать нашим прямым пред¬ком. Он обладал всеми четырьмя необходимыми свойствами, а кроме того, у него начала развиваться речь.
Кто же заслужил честь называться последней обезьяной и первым человеком?
Первые орудия древних людей были из дерева, кости и камня. Но именно каменные ручные скребки и рубила сыграли решающую роль в развитии человеческой цивилизации. Палкой и острым обломком кости можно было пользоваться, не обрабатывая их, а твердый камень требовал обработки. Изготавливая свои грубые кремневые и обсидиановые орудия, человек создал первые технологии - способы и приемы работы, которые, развиваясь и совершенствуясь, стали основой всей современной техники.

Всей человеческой деятельностью управляет сложный и гибкий мозг - самое совершенное создание природы. За последние сто тысяч лет он почти не изме¬нился - даже размеры его остались такими же, как у кроманьонского человека.
И все-таки за эти сто тысяч лет человечество прошло громадный путь - от племен охотников и собирателей до шестимиллиардного человечества, создавшего ноосферу - новую среду обитания на планете, измененную человеческим разумом. Кайнозойская эра антропоген – это переломный шаг в истории Земли.
Несмотря на то, четвертичный период царил не очень долго, он успел запомнится интересными эпизодами в животном мире. В антропогене свое зарождение начали современные представители фауны. И это несмотря на то, что в данный период началось похолодание. Но если смотреть глобально, то климат значительно повлиял на расселение зверей. В Евразии начали обитать древние слоны, их рост составлял 2 метра. Также антропоген славится появлением носорога, у которого на лбу виднелся огромный рог, еще отметим верблюдов, однопалых лошадей, антилоп и грызунов. Если говорить о последних, то отметим массовое распространение трогонтерий, которые были похожими на современных гигантских бобров. Через некоторое время на свет появились медведи, пещерные гиены, длиннорогие бизоны, трогонтериевые слоны и бодыперогие олени. Современного облика обрели зайцы, волки, куницы, лисицы и др.
Вторая половина антропогена периода характеризуется значительным понижением температуры, впоследствии чего поверхности Азии, Европы и Северной Америки оледенели. Некоторые животные не смогли приспособится к новым условиям обитания, потому им пришлось покинуть наш мир. Ароморфозы антропогена помогли многим видам остаться обитать на Земле. К примеру, трогонтериевые слоны преобразовались в мамонтов, а бизоны и олени значительно уменьшились в размерах. Чаще всего на земной поверхности встречались волосатые слоны. Также отметим широкое распространение овцебыков, леммингов, песцов и грызунов.
Через некоторое произошло распределение зон: арктическая и умеренная. Каждая из них отличается своими климатическими условиями, что непосредственно повлияло на животный мир. Если верить научным данным, то все современные представители фауны обрели современный облик 20 тысяч лет назад. Возможно некоторые из них подверглись ароморфозе антропогена. Эволюция привела к превращению из обезьяны к питекантропу – первому человеку. Конечно же, по внешнему виду они значительно отличались от современных людей, но начало было положено.
Интересные изменения пришли в растительный мир антропогена. Снова отметим массовые оледенения, которые привели к опустошению флоры в Европе. Тем не менее, некоторые виды смогли приспособиться к новым условиям, многие из них переместились в южные регионы. В частности это касается лилий, роз и рододендроном. На сегодняшний день они встречаются в Южной Европе и Малой Азии. Как видим, прошло много лет, а место обитания они не изменили. Численность некоторых представители флоры, проживавших в межледниковые периоды, значительно сократилась. Дабы выжить, они собирались вместе и образовывали реликтовые рощи. Когда наступали теплые времена, во многих областях Европы росли широколиственные леса. Как правило, в них доминировали буки, дубы, клены и липы.

К четвертичному периоду современный вид обрели горные хребты. Многие из них мешали распространятся некоторым растениям. Именно потому в странах Северной Америки горные цепи «идут» в меридианном направлении, а не в широтном. Благодаря этому флора распространяется по всему поясу. Растительный мир антропогена был не только убыточным, ведь свое зарождение начали несколько видов. Среди них отметим Магнолию, Лилидендрон и Таксодиум. Отметим, что большинство растений четвертичного периода начали проживать в плейстоцене. За все время они успели изменится и приспособится к новым условиям. Через некоторое время прпали широколиственные и вечнозеленые формы, зато широкого распространения обрели травянистые виды.
Стоит рассказать также о полезных ископаемых, которые существовали в антропогене. Их необходимо распределить на несколько групп. Среди таких отметим нерудные полезные ископаемые, осадочные руды, горючие ископаемые, подземные воды и россыпи. Что касается полезных, то они разделяются на 2 категории: прибрежно-морские и аллювиальные. Благодаря им сегодня люди имеют хороший доход, ведь к россыпям относится желтое и белое золото, алмазы, рутил и др. В антропогене существовали также железные руды озерного происхождения, меднованадиевые конкреции и глауконит. На сегодняшний день все эти виды сохранились и активно развиваются. Многие из них распространяются в Мировом океане.
Теперь перейдем к влажно-тропической и экваториальной части Земли. Прежде всего отметим, что она всегда вызывает небывалый интерес среди исследователей. А некоторые студенты предпочитают заказать диссертацию и в это время заниматься более интересным делом. К тому же предложенная тема далеко не каждому по зубам. В таких местах формировались выветривающие коры, самыми распространенными были латеритные покровы. В экваториальной области сформировались металлоносные коры, то же самое касается субтропического и тропического поясов. Здесь зародились залежи марганца, никеля, кобальта и меди, также на поверхности Земли появились огнеупорные глины.
Нерудные полезные ископаемые сегодня играют огромную роль в жизни человечества. В антропогене зародились гравийники, которые люди сегодня используют в строительной отрасли. Они добавляют ископаемые в пески. Еще в четвертичном периоде начали «проживать» диамантовые глины, каменная соль, сера, борат торф. Что касается подземных вод, то они располагались в аллювиальных отложениях. На сегодняшний день они играют роль источника чистой воды. Существуют также и многолетнемерзлые породи, которые применяются как естественные холодильники.

Мы сейчас живем в четвертичном периоде. Иначе его нанимают антропогеном, эрой человека. Это самый короткий период в истории - ему вряд ли больше 3 млн. лет. Для сравнения отметим, что возраст Земли как планеты оценивается сейчас в 4,5 млрд. лет.

В геологии много нерешенных проблем. Одна из них - определение границы между четвертичным и предшествовавшим ему третичным периодом. Границы между геологическими периодами (или системами) обычно совпадают с крупными изменениями географической оболочки, изменяющими лик Земли. Мнения ученых о том, что считать важнейшими событиями, расходятся. Соответственно предлагаются различные уровни для проведения нижней границы четвертичного периода.

В ходе дискуссии, продолжающейся уже более 30 лет, были предложены следующие основные принципы определения этой границы:

1. начало сильного похолодания, сопровождавшегося изменением всей природной обстановки;
2. появление оледенений равнинных областей;
3. изменение фауны млекопитающих;
4. изменение фауны ;
5. появление человека как социального существа.

Попробуем разобраться в этой проблеме.

Прежде всего, необходимо сказать, что на протяжении третичного периода на поверхности нашей планеты происходили очень важные события. В период мощного альпийского горообразования сформировались самые высокие складчатые горные системы: Альпы, Кавказ, Гималаи, Кордильеры. Тектонические движения отмечались и в пределах более устойчивых платформенных областей. В течение палеогена (65-25 млн. лет назад) мощные глубинные расколы потрясали и Восточную Африку - возник Восточно-африканский рифт.

Периоду мощных воздыманий предшествовал период столь же сильного прогибания земной коры. В палеогене на месте альпийской складчатой зоны, протянувшейся от Пиренеев до Гималаев, существовал огромный морской бассейн - Тетис. Море заливало прогнувшиеся части платформенных областей: Восточную, Южную и Центральную Европу, Северную Африку, Западную Сибирь. Максимальных размеров море достигло около 40 млн. лет назад. Процесс горообразования начался 40-20 млн. лет назад. Уровень моря понизился. Средняя высота суши возросла.

В течение палеогена в северном полушарии преобладал теплый и влажный климат. В неогене (25-3 млн. лет назад) климат стал значительно холоднее и суше.

Здесь мы подходим к первой группе признаков, по которым предлагают проводить границу четвертичного периода. Эти признаки связаны с похолоданием и появлением оледенений. Длительные промежутки времени, когда климат на всей Земле был холодным и сухим, а значительные пространства суши покрывал толстый панцирь ледников, - характерная особенность четвертичного периода. Не случайно его иногда называют ледниковым периодом. Ледниковые периоды случались в истории Земли неоднократно. Следы материковых оледенений обнаружены в слоях, относимых к карбону и перми (300-250 млн. лет), венду (680-650 млн. лет), рифею (850-800 млн. лет). Самые древние ледниковые отложения, обнаруженные на Земле, имеют возраст более 2 млрд. лет.

Причины материковых оледенений еще не выяснены. Существует множество гипотез. Югославский ученый М. Миланкович объяснял возникновение и исчезновение оледенений колебаниями поступающего на Землю солнечного тепла за счет периодических изменений некоторых параметров земной орбиты. Оледенения связывают с общим подъемом суши, с запыленностью вулканическим пеплом (и то и другое - результат альпийского горообразования). Вероятно, все названные, а также и многие другие, нам еще не известные факторы действовали совместно, в результате чего природные системы Земли включались в особый ледниковый режим.

Крайне важно определить время начала похолодания климата. По данным международных исследований, проводившихся и последние годы в Антарктике, площадь ледникового покрова в Антарктиде ныне составляет 14 млн. км 2 , объем - 24 млн. км 3 (90% объема всех современных ледников). Подсчитано, что если бы все ледники Антарктиды растаяли, то уровень полнился бы на 55 м. Новые данные показывают, что этот гигантский ледниковый щит начал формироваться значительно раньше, чем предполагали исследователи еще сравнительно недавно. Ледники горно-долинного типа в Западной Антарктиде стали образовываться уже в эоцене (50-40 млн. лет назад). Отдельные ледники достигали уровни моря. Валунный материал разносился айсбергами. Нищему охлаждению южного полушария способствовало открытие пролива Дрейка. Вследствие тектонического опускания исчез «мост», связывавший Антарктиду с Южной Америкой. Образовалось Антарктическое круговое течение. Это произошло приблизительно 23 млн. лет назад. Наиболее сильная перестройка природной среды - появление покровных ледников и связанное с этим охлаждение донных океанических вод - относится к среднему миоцену (20-15 млн. лет назад).

Исследования в районе моря Росса показали, что оледенение шельфа здесь было 5,5-3,7 млн. лет назад. Затем ледники несколько сократились. Около 2,6 млн. лет назад вновь стали увеличиваться, вскоре достигнув современных размеров.

Получены данные о начале ледниковых явлений и в других частях земного шара. Наиболее ранняя морена в Исландии залегает поверх базальта, датированного 3,1±0,1 млн. лет назад. В это время ледники достигли уровни моря, моренный материал разносили айсберги. В морских отложениях Северной Атлантики, датированных этим временем, находят ледниковый детрит. Около 3 млн. лет назад началось оледенение Скалистых гор в Северной Америке. Древнейшие тиллиты (ледниковые отложения) в горах Сьерра-Невада (Калифорния, США) имеют возраст 2,7-3,1 млн. лет назад. Вероятно, этим же временем следует датировать древнейшее оледенение Альп - бибер.

Таким образом, геологические данные достаточно отчетливо показывают, что на протяжении третичного периода происходило нарастающее похолодание климата, сопровождавшееся усилением ледниковых явлений. Оледенение Антарктиды началось 50-40 млн. лет назад, приобрело значительные размеры 20-15 млн. лет назад, современного объема ледники достигли около 2,7 млн. лет назад. Тогда же, 3-2,7 млн. лет назад, ледники появились в горах Северной Америки и Европы.

Посмотрим, какие изменения происходят в это время в биосфере. Вымирают животные, наиболее характерные для мезозойской эры: динозавры, ихтиозавры, плиозавры, летающие ящеры - и бурно развиваются млекопитающие, вначале представленные примитивными формами. Около 50 млн. лет назад появились насекомоядные, грызуны, приматы, хищные, копытные, китообразные.

В третичном периоде наступил расцвет покрытосемянных растений, 50-40 млн. лет назад появляется все большее количество современных видов. Теперь они преобладают в растительном покрове Земли.

Особенно заметные изменения в растительном и животном мире происходят в конце третичного периода. Об этом свидетельствуют исследования морских и прибрежно-морских отложений. Эти отложения содержат обильную фауну: пластинчатожаберные и брюхоногие моллюски, фораминиферы, остракоды. Со временем состав фауны в морских слоях менялся. Это происходило в результате эволюционного развития морских организмов и изменения окружающих условий - морские организмы очень чутко реагируют па изменение глубины, солености и температуры морской . Расчленение и датировка позднеетретичных отложений, в частности на юге и юго-востоке Европы, проводились в большой мере на основании изучения видового состава и морских организмов. На основании этих же данных были сделаны выводы относительно изменений климата.

Следует заметить, что сопоставление остатков фауны, найденных в геологических слоях в различных частях земного шара, - дело сложное. Земная поверхность всегда отличалась сочетанием свойств прерывистости и непрерывности. Природные изменения имели метахронный характер - одни и те же импульсы вызывали различные ответные реакции в природных зонах. По-разному шел эволюционный процесс у животных и растений. Однако не подлежит сомнению тот факт, что наиболее резкие изменения внешних условий (например, значительное похолодание и потепление) отражались на развитии организмов в самых различных частях земного шара. Необходимо найти и правильно истолковать признаки этих изменений и провести по ним границу между стратиграфическими подразделениями. Сопоставление геологических слоев во многом облегчается тем, что в последние годы стали широко применяться абсолютные датировки (при помощи радиоактивных изотопов) и палеомагнитные измерения горных пород. Исследование соотношений изотопов кислорода, содержащихся в раковинах моллюсков, позволяет достаточно точно определить температуру воды, в которой жили морские организмы.

Как мы уже говорили, в начале третичного периода на юге Европы располагалась прибрежная часть огромного морского бассейна - Тетис. В середине периода он распался па несколько самостоятельных бассейнов. Их очертания, глубины и соленость несколько раз менялись на протяжении позднеетретичного времени, соответственно менялись и виды моллюсков. Резко преобразуется состав морской фауны при переходе от морских слоев табиано к отложениям пьяченца. На этом уровне ряд морских организмов вымирает и появляются новые. Этот рубеж совпадает с инверсией магнитного поля Земли: переход от эпохи обратной намагниченности Гилберта к эпохе прямой намагниченности Гаусса. Это произошло 3,3 млн. лет назад.

Стратиграфически выше на юге Европы залегают калабрийские слои, соответствующие новому наступлению моря на сушу. Исследование показало, что на протяжении их формирования климат Европы продолжал изменяться. На основании применения анализа изотопов кислорода установили, что в начале существования калабрийского моря поверхностных вод у берегов Италии составляла 23-25°С; в конце она понизилась до 15°С. Калабрийские слои отвечают в целом эпохе обратной намагниченности Матуямы. На ее протяжении имел место эпизод прямой намагниченности олдувей.

В поздпетретичное время происходили существенные изменения и в составе наземной фауны. Около 25 млн. лет назад в Европе вымерли сумчатые, хищники (креодонты), примитивные копытные. На смену им пришли представители семейств, существующих и поныне: медведи, барсуки, гиены, хоботные, лошади, свиньи, антилопы, олени, быки, бараны. Развитие наземной фауны протекало скачкообразно. Наиболее крупные изменения совпадали с перестройками основных экосистем. Это позволяет исследователям выделять фаунистические комплексы и сопоставлять их развитие в различных частях земного шара.

Приблизительно 10-8 млн. лет назад на юге Европы господствовал валлесийский фаунистический комплекс. В его составе появились лошади - гиппарионы. Их массовое распространение - важный палеогеографический рубеж, свидетельство широкого распространения в умеренном поясе северного полушария степных ландшафтов.

Непосредственным продолжением валлесийского комплекса является турольский (8-6 млн. лет назад). В пределах Средиземноморского бассейна он характеризуется дальнейшим развитием травоядных: лошадей, носорогов, грызунов. Растет число обитателей открытых ландшафтов - степей и саванн: антилопы, гиены, макаки. Это указывает на дальнейшее увеличение засушливости климата.

На юге европейской части России валлесийскому и турольскому комплексам соответствует гиппарионовая фауна: несколько видов гиппарионов, длинноростровый мастодонт. Встречаются носороги-дицерорины, дипотерии, антилопы, жирафы, свиньи, верблюды.

Валлесийский комплекс сменяется турольским. В Европе широко распространяются хоботные: овернский мастодонт, южный слон. Встречаются гиппарионы. Наряду с ними попадаются и современного вида лошади. Существует два вида носорогов, тапиры, бегемоты. Широко представлены парнокопытные: газели, крупные антилопы, мунтжаки, косули, олени, свиньи, верблюды. Руссильонский комплекс отражает дальнейшее увеличение засушливости климата в конце третичного периода. Нижняя границы комплекса оценивается в 6-5,5 млн. лет, верхняя - 4-3 млн. лет.

В области Черного моря с руссильонской фауной сопоставляется молдавский фаунистический комплекс. Палеоэкологическое исследование показало, что во время его существования климат в Причерноморье был теплее, чем сейчас: сухое и теплое лето и сравнительно влажная зима. Довольно значительные пространства были заняты субтропическим лесом, большая часть территории была покрыта растительностью типа саванны. Только на самом деле Причерноморской низменности преобладали сухие степи.

Следующий важный момент в истории развития земной фауны связан с формированием виллафранкского комплекса. Точнее определение его состава и хронологических рамок связанно с большими трудностями, так как в это время резко усиливаются местные особенности в развитии ландшафтов. Некоторые палеозоологи называют следующие признаки выделения этого комплекса: появление настоящих слонов (род Elephas), быков (Leptobos), лошадей (Equus). По начальным буквам этих родов комплекс иногда называют «группой E – L — E». В то же время происходит вымирание мастодонтов, гиппарионов и некоторых других животных. Вымирание старых и появление новых видов происходит не одновременно.

Большинство исследователей разделяют виллафранк на три отдела: нижний, средний и верхний. Нижний виллафранк датируется 3,5-3 млн. лет. В Северной Италии прослежено замещение виллафранкских слоев морскими отложениями, называемыми астий-пьяченца. Зоологи отмечают значительное сходство в составе фауны крупных животных между нижним виллафранком и руссильоном. Заметные изменения в составе фауны наблюдаются при переходе от нижнего к среднему виллафранку. Последний соответствует морским отложениям калабрия.

На юге европейской части России среднему и верхнему виллафранку отвечает хапровский фаунистический комплекс. Исследователи отмечают большие изменения в составе хапровского комплекса по сравнению с предшествующим, молдавским. Они касаются прежде всего уменьшения числа теплолюбивых животных. Исчезают жирафы, тапиры, динотерии, бегемоты, агинотерии, амфиционы. Сокращают свои ареалы мастодонты, махайроды, гиппарионы, обезьяны. По мнению ряда исследователей, хапровский-виллафранкский комплекс - это комплекс нового типа, качественно отличный от всех предыдущих. Господствующее подозрение в нем занимают слоны и лошади. Широко представлены эласмотерии, верблюды, этрусские носороги, крупные олени, антилопы. В хапровских местонахождениях обнаруживается резкое увеличение числа мелких млекопитающих (грызунов, полевок). Это - свидетельство усиления засушливости климата. Вымирание или сокращение ареалов теплолюбивых животных многими исследователями рассматривается как признак похолодания климата. Вспомним, что сильное похолодание установлено в калабрийских слоях. Приблизительно этому же времени соответствуют претиглиенские слои в Голландии. В отличие от предшествующих им слоев рейвера они отражают ухудшение климата.

Итак, согласно данным, полученным из самых различных источников, в конце третичного периода происходило нарастающее иссушение и похолодание климата, достигшее заметных значений 3-2,7 млн. лет назад.

В числе важнейших признаков четвертичного периода было названо появление человека. По биологической классификации, составленной еще Карлом Линнеем, человек помещен в класс млекопитающих, в отряд приматов. Чрезвычайно быстрая, как говорят биологи, «взрывная» эволюция отряда приматов происходила на протяжении третичного периода. Наиболее ранние находки приматов были сделаны в отложениях позднего мела, нижнего и среднего палеогена. Это - омоиды в Азии, плезиапиды в Северной Америке, лемуроиды в Африке. В раннем и среднем эоцене из омоидов развиваются долгопяты, в позднем эоцене из долгопятов - антропоиды (человекообразные обезьяны).

С олигоцена развитие приматов ускоряется. Особую роль в этом процессе сыграла Африка. Наиболее ранние антропоиды - олигопитек, проплиопитек и эгиптопитек обнаружены в олигоценовых слоях Файюмского оазиса и Египте. Абсолютные датировки этих отложений - 33-28 млн. лет назад. Антропоиды жили на заболоченной и залесенной пойме Нила; на более высоких террасах была распространена растительность типа саванны. В течение миоцена (22-18 млн. лет назад) антропоиды широко распространяются на территории Восточной Африки. Они разделяются на три ветви: понгиды (дриопитеки, в том числе «проконсул африканский»), гиббоны, гоминиды.

Местонахождения миоценовых антропоидов обычно приурочены к озерам или рекам, расположенным в тропических лесах или в саванне. Дриопитек «проконсул африканский» обнаружен на местонахождениях Русинга и Сонгор в Кении, его возраст 20-17 млн. лет.

В раннем миоцене, около 17 млн. лет назад, антропоиды (плиопитеки) проникают в Европу. В отложениях среднего и верхнего миоцена Европы известны по крайней мере два вида дриопитеков. Исчезли они в конце верхнего миоцена. Два вида дриопитеков установлены в миоценовых слоях Сивалика - холмистых предгорий Гималайских гор на севере Индостана. Их возраст порядка 16-10 млн. лет. Как и европейские, индийские дриопитеки значительно моложе своих африканских сородичей.

Наиболее близок к австралопитековым рамапитек. На местонахождении Форт Тернан в Кении рамапитек датирован: около 14 млн. лет. Очень близкая форма рамапитека была обнаружена в сиваликских отложениях Индии. По всей вероятности, расселение антропоидов из Африки в Южную Азию происходило на протяжении значительной части миоцена. Датировки местонахождений австралопитековых в Восточной Африке - около 6 млн. лет. Древнейшие свидетельства осознанного изготовления орудий труда: 3-2,5 млн. лет.

Здесь мы возвращаемся к проблеме, поставленной в начале главы, - определению нижней границы четвертичного периода. Некоторые исследователи предлагают провести границу на уровне примерно 600 тыс. лет. В это время на равнинах Европы появились покровные оледенения. Международный геологический комитет рекомендовал проводить границу под калабрийскими отложениями. Есть предложения включить в четвертичную систему плиоцен, в этом случае нижняя граница понизилась бы до 6-5 млн. лет.

Если взять всю сумму признаков, характеризующих качественные особенности четвертичного периода, то граница должна проходить на уровне около 3 млн. лет, что соответствует глубокой перестройке природных систем: существенному похолоданию и иссушению климата, широкому распространению оледенений в высоких широтах и в горах. Эта граница позволяет включить в четвертичный период древнейшие памятники человеческой деятельности. Как пишет академик И. П. Герасимов, «главные критерии, которые должны определять объем и содержание антропогена, должны быть «антропогенными», т. е. палеоантропологическими и археологическими. Все другие геологические феномены, свойственные антропогену, должны изучаться прежде всего а их отношении к эволюции человека и общества».

Четвертичный период начался 2,6 млн лет назад и длится до настоящего времени. Он является одним из трех периодов (66 млн лет назад - до настоящего времени) и следует за (23-2,6 млн лет назад). Антропоген разделен на две эпохи:

• плейстоценовая эпоха, или плейстоцен (2,6 млн - 11,7 тыс лет назад);
• голоценовая эпоха, или голоцен (11,7 тыс лет назад - до настоящего времени).

География

Основные географические изменения произошедшие за этот период времени включали формирование проливов Босфор и Скагеррак в ледниковые эпохи, которые соответственно превратили Черное и Балтийское моря в , а затем их затопление (и возвращение соленой воды) путем повышения уровня моря; периодическое затопление Английского канала, создание сухопутного моста между Великобританией и европейской частью света; периодическое появление сухопутного Берингийского перешейка, образующего мост между Азией и Северной Америкой; и периодическое внезапное наводнение скэблендэ северо-запада Америки ледниковой водой.

Нынешняя протяженность Гудзонова залива, Великих озёр и других крупных озёр Северной Америки является следствием перестройки Канадского щита с момента последнего ледникового периода; в течение четвертичного периода постоянно менялись береговые линии.

Климат

На протяжении всего четвертичного периода, планета вращалась вокруг Солнца. Небольшие сдвиги вызывали ледниковые периоды. Около 800 тыс лет назад возникла циклическая картина: ледниковый период длился около 100 тыс лет, за которым следуют более теплые межледники от 10 тыс до 15 тыс лет каждый. Последний ледниковый период закончился около 10 тыс лет назад. Уровни моря быстро росли, и континенты достигли своих нынешних очертаний.

Когда температура понижалась, ледниковые плиты распространялись от полюсов и покрывали большую часть Северной Америки и Европы, части Азии и Южной Америки, и всю Антарктику. С таким количеством воды, запертой в ледниках, уровень моря падает.

Животный мир

Птицы

В четвертичный период птицы продолжали развиваться во всем мире и населяли разнообразные места обитания. Однако многие гигантские нелатающие птицы вымерли, включая додо, или маврикийского дронта. Также исчезли крупные летающие птицы, включая тераторниса мерриама, который имел размах крыльев более 3,5 м, а вес около 15 кг.

Рептилии и амфибии

Вымершие рептилии, ящерицы и черепахи были больше, чем ныне существующие, а крокодилы - меньше, при этом у змей не было тенденции к определенному размеру тела.

Размер тела сыграл сложную роль в вымирании позднечетвертичных рептилий. Более крупные виды ящериц и черепах были явно затронуты механизмами вымирания, такими как чрезмерная эксплуатация и введение инвазивных видов, что привело к преобладанию крупногабаритных животных среди вымерших таксонов.

Морская фауна

С самого начала четвертичного периода киты и акулы доминировали в морях, и находились на вершине , над выдрами, тюленями, дюгонями, рыбой, кальмарами, ежами и микроскопическим планктоном, заполняющим нижний трофический уровень.

Человек

Фактически, четвертичный часто считается «эрой людей». Человек прямоходящий (Homo erectus ) появился в Африке в начале этого периода, и у него развивались большие мозги и более высокий интеллект. Первые современные люди эволюционировали в Африке около 190 тыс лет назад и рассеялись в Европу и Азию, а затем в Австралию и Америку. Наш вид сильно изменил наземную и морскую жизнь, и теперь, по мнению ученых, человечество вызывает глобальные изменения климата.

Растительный мир

Несмотря на значительные климатические различия между плейстоценовой и голоценовой эпохой, большая часть не изменилась. Плейстоценовая эпоха имела два основных климатических условия: ледниковый и межледниковый. В ледниковый период большая часть земли была покрыта льдом, а растительность была в основном тундровая, которая включала мхи, осоки, кустарники, лишайники и низкорослые травы; однако во время межледникового периода или времени, когда большая часть почвы не была покрыта льдом, существовали лесные массивы и хвойные леса. Возникновение произошло во время начала голоцена. Эта среда обитания позволила многим животным и растениям процветать. В течение этого периода развивались хвойные и лиственные леса, а также саванны, где паслись и процветали травоядные животные.