Умблик
11 класс · углублённый
Биология · 11 класс · углублённый уровень
Биология · углублённый уровень · 11 класс · Урок 12

Базовая опора: Мел: цветковые растения, внутренние моря и граница вымирания

Повторение материала базового уровня перед углублённым разбором. Меловой период длился много миллионов лет: цветковые растения разнообразились, моря меняли берега, а в конце удар Чиксулуба резко перестроил экосистемы. Проверим каждую часть по своему типу свидетельств.

Происхождение и развитие жизни на Земле

Федеральная программа · углублённый уровень · 11 класс

Происхождение и развитие жизни на Земле

Элементы программы, раскрываемые в этом уроке:

  • Меловой период мезозоя
  • Распространение покрытосеменных растений и разнообразие насекомых
  • Морские бассейны, осадки и изменения береговой линии
  • Сосуществование динозавров, птиц и млекопитающих
  • Граница мела и палеогена, удар Чиксулуба и разные типы доказательств
  • Вымирание нептичьих динозавров и выживание птичьей линии
  • Оговорки о других воздействиях и неравномерности потерь
Мел: разные свидетельства — разные вопросыРастенияМореГраницапыльца и цветкиморские осадкипризнаки удараИсточники из разных мест и времён нельзя превращать в один момент на рисунке.
Три независимых окна в меловой период: растительные остатки, морские осадки и признаки удара у границы с палеогеном. Схема не означает, что все они обнаружены в одном месте или имеют одну дату.

Как это устроено

В меловом периоде покрытосеменные растения появляются в хорошо изученной ископаемой летописи и становятся разнообразнее, но точный возраст происхождения всей линии может быть древнее старейшей уверенной находки. Пыльца, листья, древесина и цветки сохраняются с разной вероятностью. Насекомые существовали задолго до цветковых, и опыление насекомыми не началось внезапно с первым цветком. Изменение растений могло перестраивать местные пищевые сети, однако нельзя объяснить всякое разнообразие меловых насекомых единственной причиной «появились цветы».

Положение материков и уровень моря менялись в течение мела. Западное внутреннее море на территории нынешней Северной Америки несколько раз расширялось и отступало. Морские осадки с аммонитами, карбонатными микрочастицами или другими остатками фиксируют конкретную местную среду. Название «мел» связано с распространёнными карбонатными породами, но меловым по возрасту может быть также песчаник или глина. Следовательно, по геологическому возрасту нельзя автоматически предсказать состав породы и наличие моря в каждом месте.

Нептичьи динозавры, птицы, птерозавры, мелкие и другие млекопитающие сосуществовали в разные интервалы мела. Современные птицы относятся к выжившей динозавровой ветви, поэтому фраза «последний динозавр исчез в конце мела» неверна. Млекопитающие также существовали до кризиса: после него многие линии расширили экологические роли и разнообразие, но не возникли из пустоты. Вымирание было неравномерным по группам и местообитаниям.

На границе мела и палеогена сходятся несколько независимых свидетельств большого удара: кратер Чиксулуб, выбросы породы, ударно изменённые минералы и геохимические признаки в слоях сходного возраста. Из них выводят резкие изменения освещённости, климата и пищевых сетей. Отдельно исследуют роль деканского магматизма и изменений моря до и после события; наличие этих факторов не отменяет сильных прямых доказательств удара. Научная оценка причин различает сам факт столкновения и точный вклад каждого воздействия в гибель разных линий.

Учебный пример проверки: если найден меловой морской слой с аммонитами, сначала запишите форму и контекст находки, затем возраст слоя, затем вывод о море. Если рядом в другом разрезе найдена кость динозавра, она относится к наземной линии, но не обязательно к той же местности и дате. Для границы мела и палеогена нужно ещё сравнить последовательные слои и признаки удара. Такое разделение защищает от панорамы, где все животные и растения нарисованы вместе как очевидцы одного момента.

Словарь урока

Каждое понятие — с примером

Меловой период

Последний период мезозоя между юрой и палеогеном, в течение которого менялись материки и моря, разнообразились покрытосеменные растения и произошёл крупный кризис у конечной границы.

Пример: Меловые ископаемые могут происходить из морского осадка, прибрежной низины или сухопутного слоя с динозаврами.

Покрытосеменные растения

Эволюционная линия семенных растений, у которых семязачатки развиваются внутри завязи цветка, а после оплодотворения семена находятся в плоде; меловые находки показывают важные этапы их разнообразия.

Пример: Ископаемая пыльца и листья позволяют исследовать меловые цветковые растения даже там, где целый цветок не сохранился.

Палеопыльца

Древние пыльцевые зёрна, сохранившиеся в осадках и изучаемые под микроскопом; их форма и состав помогают исследовать растительность определённого слоя с ограничениями сохранности.

Пример: Смена набора пыльцы в последовательных меловых слоях помогает изучать местные изменения растений.

Опыление насекомыми

Перенос пыльцы между цветками или их частями при посещении насекомыми; взаимодействия растений и насекомых имеют длинную историю и существовали также у некоторых нецветковых растений.

Пример: Современная пчела переносит пыльцу цветкового растения, но по одному меловому ископаемому нельзя автоматически восстановить такую же пару видов.

Внутреннее море

Морской бассейн, затоплявший часть материка при определённом положении суши и уровне моря; он мог многократно расширяться и сокращаться.

Пример: Западное внутреннее море Северной Америки оставило меловые морские осадки там, где сегодня расположена суша.

Мел как осадочная порода

Мягкая карбонатная осадочная порода, образованная главным образом накоплением микроскопических известковых остатков в морской среде; её название связано с меловым периодом, но не каждая меловая порода состоит из мела.

Пример: Белые морские меловые отложения показывают один тип осадконакопления; песчаники того же возраста — другой.

Нептичьи динозавры

Представители динозавровой линии, не входящие в сохранившуюся птичью ветвь; это уточнение позволяет говорить об их вымирании на границе мела, не объявляя исчезнувшими всех динозавров.

Пример: Трицератопс — нептичий динозавр, а современная синица относится к выжившей птичьей линии динозавров.

Чиксулубский удар

Столкновение крупного внеземного тела с Землёй около границы мела и палеогена, связанное с кратером в области нынешнего Юкатана и поддерживаемое несколькими независимыми геологическими признаками.

Пример: Кратер, ударно изменённый кварц и продукты выброса сопоставляют по возрасту с пограничными слоями разных регионов.

Иридиевая аномалия

Повышенное содержание иридия в некоторых осадках у границы мела и палеогена по сравнению с соседними слоями; это один из признаков, который рассматривают вместе с другими данными об ударе.

Пример: Иридиевый слой сам по себе не показывает, какой отдельный вид погиб, но помогает сопоставлять пограничные отложения.

Ударно изменённый кварц

Зёрна кварца с характерными микроструктурами, образующимися при очень высоких ударных давлениях; их проверяют вместе с контекстом слоя и другими индикаторами удара.

Пример: Такие зёрна в пограничном слое поддерживают гипотезу крупного столкновения гораздо сильнее, чем обычный кварцевый песок.

Деканские траппы

Обширная область магматических пород Индии, формировавшаяся около конца мела; возможный вклад связанного магматизма в климат и биологические изменения исследуют отдельно от доказательств удара.

Пример: Возраст лавовых последовательностей сопоставляют с датами пограничного кризиса, не смешивая все события в одну вулканическую вспышку.

Палеоген

Первый период кайнозоя после мела, в котором продолжилась эволюция выживших линий; его начало не означает мгновенного появления всех современных групп.

Пример: Млекопитающие существовали до границы, а после неё многие их линии изменили распространение и разнообразие.

Пример по шагам

Ученик говорит: «В конце мела ударил астероид, поэтому исчезли все динозавры, и только тогда впервые появились млекопитающие». Что исправить?

  1. Удар Чиксулуба подтверждают кратер, ударные минералы, выбросы и химические признаки, но нужно различать событие и последствия для разных групп.
  2. Исчезли нептичьи динозавры; птичья ветвь динозавров пережила кризис.
  3. Млекопитающие существовали ещё в мезозое, а после границы разнообразие многих их линий изменилось и расширилось.

Вывод: Кризис меняет историю выживших ветвей, а не создаёт их впервые в один день.

Практическая работа

Четыре слоя и разные типы вывода

  1. Возьмите готовую схему разреза с двумя слоями до границы, пограничным слоем и слоем после неё. Разложите карточки «аммонит», «иридий», «ударный кварц», «пыльца» и «птичья кость» только там, где указаны подтверждённые данные.
  2. Для каждой карточки подпишите прямое наблюдение и осторожный вывод; отличайте признак удара от признака изменения состава организмов.
  3. Постройте две ветви динозавров — нептичью и птичью — и отметьте, какие пересекли границу; отдельно укажите существовавших до неё млекопитающих.

Что можно заключить: Несколько согласованных свидетельств объясняют геологическое событие и неодинаковый биологический ответ лучше одной эффектной картинки.

Безопасность: Используйте опубликованные данные и карточки; не работайте самостоятельно с геологическими пробами и неизвестными химическими веществами.

Попробуйте сами

Запишите своё решение, затем сравните его с разбором. Развёрнутые ответы автоматически не оцениваются.

Открываем задания…

Сверка содержания

Раздел и элементы содержания сверены с федеральной программой. Текст и учебные схемы созданы для Умблика; схема не передаёт реальные размеры.