Неоген: миоцен, плиоцен и мозаика лесов и травянистых сообществ
Отделим появление злаков от более позднего расширения травянистых местообитаний и проследим, как климат, почвы, растения и млекопитающие менялись в разных регионах неогена.
Федеральная программа · базовый уровень · 11 класс
Возникновение и развитие жизни на Земле
Элементы программы, раскрываемые в этом уроке:
- Неогеновый период кайнозоя: миоцен и плиоцен
- Региональные изменения климата, лесов и открытых травянистых местообитаний
- Различие происхождения злаков и расширения травянистых сообществ
- Эволюция и разнообразие млекопитающих и птиц
- Ископаемые почвы, растения, зубы и следы как свидетельства
- Географические изменения и расселение животных
Как это устроено
Неоген состоит из миоцена и плиоцена. Климат не менялся только в одну сторону: в миоцене были более тёплые и более прохладные интервалы, а разные регионы отвечали по-разному. Горы, океанические течения, осадки и сезонность влияли на местные растения и животных. Например, миоценовые находки Агат в Северной Америке показывают сезонно сухую среду с травами, кустарниками и древесными растениями; это не описание всего земного шара и даже не всех мест Северной Америки.
Злаки возникли раньше неогена. Поэтому две фразы — «существовал злак» и «травянистые сообщества заняли большие площади» — сообщают о разном. Расширение открытых местообитаний в некоторых неогеновых областях исследуют по фитолитам, палеопочвам, ископаемым остаткам и следам животных. Один фитолит подтверждает присутствие определённого растения с оговорками определения, но не даёт готовой карты степей. Леса при этом не исчезли: состав региональных ландшафтов оставался мозаичным.
В неогене существовали разные линии млекопитающих и птиц. Лошадиные хорошо показывают опасность учебной картинки-лестницы: разные ископаемые формы частично сосуществовали, ветвились и вымирали. Высота коронки и износ зуба помогают изучать пищу и абразивность среды, но зависят от нескольких факторов и должны сравниваться с другими данными. Пример Хагермана даёт богатые плиоценовые находки лошадиных и других организмов в конкретном осадочном бассейне, не универсальный «портрет плиоцена».
Чтобы восстановить неогеновую историю, исследователь сопоставляет время слоя, положение древней почвы, растительные микрочастицы, кости, зубы и следы. Палеопочва сообщает о свойствах местной поверхности, зуб — о строении животного и возможном питании, но их связь нужно доказать общим геологическим контекстом. Изменения путей между материками могли влиять на расселение животных, однако наличие сухопутной связи не означает, что каждый вид мигрировал. Схема периода должна показывать условия и неопределённость, а не автоматическую цепь «климат → трава → лошадь».
Словарь урока
Каждое понятие — с примером
- Неогеновый период
Второй период кайнозоя после палеогена и до четвертичного периода, состоящий из миоцена и плиоцена; его природные условия менялись во времени и по регионам.
Пример: Неогеновые ископаемые из разных частей мира нельзя объединять в один одинаковый ландшафт.
- Миоцен
Первая и более длительная эпоха неогена, в течение которой в разных областях менялись леса, открытые местообитания, морские условия и сообщества животных.
Пример: Миоценовые находки местности Агат в Северной Америке включают млекопитающих открытых и кустарниковых местообитаний.
- Плиоцен
Вторая эпоха неогена после миоцена и перед плейстоценом; она включала регионально неодинаковые изменения климата и экосистем, а не один повсеместный холодный этап.
Пример: Плиоценовые отложения Хагермана в Айдахо сохраняют следы влажных, прибрежных и открытых местообитаний.
- Злаки
Семейство цветковых растений с характерным строением побега, цветка и плода; существовало до широкого распространения многих травянистых сообществ неогена.
Пример: Находка древнего злака не доказывает, что вся окружающая местность уже была современной степью.
- Травянистое сообщество
Природное сообщество, в наземном растительном покрове которого заметную роль играют травы; его состав, влажность, сезонность и доля деревьев могут сильно различаться.
Пример: Открытый участок с травами и кустарниками в одном миоценовом бассейне не равен саванне или степи каждого другого региона.
- Палеопочва
Древний почвенный горизонт, сохранившийся в геологической толще; его строение и химический состав вместе с другими данными помогают исследовать прежние местные условия.
Пример: Последовательность палеопочв показывает, как менялась среда одного бассейна через долгое время.
- Фитолиты
Микроскопические кремниевые образования в тканях некоторых растений, которые могут сохраняться в осадках и помогать изучать древнюю растительность при правильном определении и контексте.
Пример: Фитолиты в палеопочве могут поддержать вывод о присутствии злаков, но сами по себе не измеряют высоту травы и число пасущихся животных.
- Высококоронковый зуб
Зуб с относительно высокой коронкой, способный дольше сохранять рабочую поверхность при стирании; такой признак связывают с условиями питания осторожно, не по одному зубу.
Пример: Сравнение зубов нескольких ископаемых травоядных и износа помогает исследовать их пищу, но не доказывает одинаковую диету всех особей.
- Родство лошадиных
Ветвящаяся эволюционная история семейства лошадиных, включающая вымершие и нынешние линии; изменения пальцев, зубов и размеров не образуют обязательной прямой лестницы.
Пример: Ископаемые лошадиные Хагермана не являются «ступенью», в которую обязана превратиться каждая более древняя линия.
- Межконтинентальное расселение
Перемещение и последующее распространение популяций между областями суши при существовании подходящих путей и условий, не обязательно одновременное для всех видов.
Пример: Изменения сухопутных связей между регионами в неогене могли открывать пути миграции некоторым животным.
- Мозаика местообитаний
Сосуществование разных типов местной среды — леса, кустарников, травянистых участков, водоёмов — в пределах одной области или длительного интервала.
Пример: Плиоценовый бассейн мог содержать прибрежные и открытые участки, а не единую сплошную степь.
Пример по шагам
Ученик нашёл миоценовый фитолит злака и написал: «Здесь возникли травы и сразу исчезли все леса, поэтому каждая лошадь стала большой и однопалой». Исправьте.
- Злаки существовали до миоцена; фитолит указывает на присутствие растений в конкретном месте, а не их первое появление в мире.
- Из одной частицы нельзя установить площадь травянистого покрова или исчезновение всех лесов; нужны другие образцы, палеопочвы и датировки.
- Лошадиные эволюционировали ветвисто; размеры тела, число пальцев и строение зубов менялись неодинаково в разных линиях и условиях.
Вывод: Местный растительный след не превращает региональную историю в универсальный закон эволюции животных.
Практическая работа
Миоцен и плиоцен по двум бассейнам
- Возьмите музейные материалы по миоценовым находкам Агат и плиоценовым находкам Хагермана; для каждого выпишите возраст, место, тип осадка и три вида организмов.
- Отдельно сравните растительные и почвенные признаки местной среды с зубами или костями животных, не выводя одно из другого без обоснования.
- Нарисуйте две мозаичные карты, а не единую картину всего неогена; подпишите, какие данные нельзя переносить за пределы изученного бассейна.
Что можно заключить: Неоген изучают через конкретные регионы и последовательные эпохи, а обобщение проверяют независимыми разрезами.
Безопасность: Работайте с опубликованными музейными карточками; не заходите на обрывы и в карьеры ради ископаемых.
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.