Opis planety Ziemi, podział świata na ery.

HISTORIA ZIEMI

Rozbłyśnięcie nowej gwiazdy to bardzo gwałtowne zjawisko. Kiedy wnętrze mgławicy osiąga temperaturę milionów stopni, rozpoczynają się reakcje jądrowe. Przypomina to wybuch bomby termojądrowej o mocy, którą wprost trudno sobie wyobrazić na Ziemi. Materia rozpala się i zaczyna wrzeć jak woda w czajniku. Kula płonącego gazu wiruje, a strugi gorącej plazmy wylatują z niej wzdłuż biegunów, bombardując obłok, w którym gwiazda wciąż jest zanurzona, Zderzający się gaz jest źródłem promieniowania rentgenowskiego. Pod naporem promieniowania i strumieni cząstek mgławica, dotychczas szczelnie otaczająca gwiezdnego noworodka, częściowo się rozwiewa. Jej resztki przybierają kształt wielkiego wirującego dysku albo naleśnika, w którym powstają drobiny ciał stałych, a potem planety. A między nimi Ziemia

Żeby poznać niedostępne wnętrze naszej planety, trzeba... wsłuchać się w drgania jej powierzchni. Fale towarzyszące trzęsieniom przenikają warstwy skalne aż do samego środka kuli ziemskiej. Gdy powracają na powierzchnię - niosą informacje o tym, co znajduje się w głębinach. Wynika z nich, że nasza planeta jest zbudowana z kolejnych sferycznych warstw, jak cebula. W samym środku znajduje się twarde jądro, wokół niego plastyczny płaszcz, zaś na zewnątrz lekka, ale twarda skorupa.

Badanie skał znajdujących się na powierzchni Ziemi dostarcza bardzo niewielu informacji na temat budowy naszej planety. Wszystkie te skaty pochodzą bowiem z zewnętrznej warstwy, która ma grubość zaledwie kilkudziesięciu kilometrów. To bardzo niewiele, skoro promień Ziemi wynosi 6370 kilometrów! To tak, jakbyśmy chcieli zgłębić tajemnice budowy ludzkiego organizmu, badając tylko jego naskórek. Dlatego też niemal wszystko to, co wiemy o głębszym wnętrzu naszej planety. pochodzi z badania wstrząsów wywoływanych przez naturalną aktywność Ziemi, czyli zjawiska wulkaniczne oraz trzęsienia ziemi. Te wstrząsy wywołują fale sejsmiczne, które rozchodzą się w skałach i przenikają do najgłębszych warstw naszego globu, często też przeszywając go na wylot. Ogromną energię, którą przenoszą, można porównywać tylko z energią wybuchów jądrowych. Droga i prędkość rozchodzenia się fal zależą od tego, przez jakie skały przechodzą. Mogą też zostać stłumione, zakrzywione, zatrzymane bądź odbite przez napotkane przeszkody.

Grubość skorupy Ziemi waha się od kilku do 90 km. Ta twarda i sztywna warstwa utworzona jest przez kontynenty i dna oceaniczne. Skorupa kontynentalna spoczywa na płaszczu, który sięga na głębokość 2900 km i dzieli się na cztery warstwy. Litosfera, o średniej grubości 70 km, tworzy płyty kontynentalne. Głębiej znajduje się astenosfera, częściowo płynna warstwa o grubości 70-100 km, pod którą jest warstwa przejściowa, w której mineraty przekształcają się w bardziej zbite struktury. Płaszcz wewnętrzny, między 900 a 2900 km, jest ostatnią warstwą płaszcza, która znajduje się tuż nad jądrem. To ostatnie dzieli się na dwie części. Zewnętrzna część w stanie ciekłym, znajduje się na głębokości między 2900 a 5200 km, zaś wewnętrzna, w stanie stałym, sięga do środka Ziemi, czyli do głębokości 6370 km.

Ziemia ma budowę warstwową. Zewnętrzną powłokę stanowi skorupa ziemska składająca się głównie z granitu i bazaltu. Bazalt jest cięższy i jest go o wiele więcej, a granit "pływa" po jego powierzchni tworząc kontynenty. Większe skupiska granitu są wypychane czasem na znaczną wysokość formując łańcuchy górskie. Grubość skorupy ziemskiej pod nimi dochodzi nawet do 70 kilometrów. Zupełnie inaczej wygląda budowa dna oceanicznego, w którym prawie nie ma granitu, a grubość skorupy ziemskiej wynosi zaledwie 6-7 kilometrów. Płaszcz Ziemi składa się głównie z krzemianów i glinokrzemianów pierwiastków takich jak żelazo, magnez i wapń. Następuje tutaj przejście od stanu stałego do tzw. stanu stałego stopionego (plastycznego). Zewnętrzna warstwa jądra planety jest w stanie ciekłym i zawiera około 90% żelaza, a samo jądro jest stałe i najprawdopodobniej żelazne.

Wnętrze Ziemi składa się z wielu koncentrycznych warstw materii o bardzo różnych własnościach fizycznych. Pierwsza, najbardziej zewnętrzna powierzchniowa warstwa jest cienką skorupą, która spoczywa na bardzo grubym, ale miękkim jak plastelina płaszczu skalnym. W samym środku naszego globu znajduje się natomiast bardzo ciężkie ziemskie jądro, Jądro nie jest jednolite. Zauważono, że na głębokości 2900 kilometrów, tam, gdzie znajduje się granica pomiędzy płaszczem i jądrem, prędkość rozchodzenia się fal wyraźnie się zmniejsza. Niektóre fale w ogóle nie przechodzą przez ten obszar Dlatego sądzimy, że poniżej znajduje się warstwa płynnej materii. Z kolei jeszcze głębiej, około 5200 kilometrów pod powierzchnią Ziemi, prędkość fal P znowu gwałtownie rośnie. Stąd wniosek, że w samym środku Ziemi musi się znajdować materia w postaci stałej. Ziemskie jądro jest więc złożone ze stałego i twardego wnętrza (nazywanego jądrem wewnętrznym), które jest otoczone płynną warstwą (nazywaną jądrem zewnętrznym).

Zewnętrzna skorupa jest pod względem wielkości mało znacząca w porównaniu z innymi partiami naszej planety. Warstwa ta pod oceanami ma od 5 do l0 kilometrów grubości, a pod kontynentami sięga od 30 do 90 kilometrów w głąb Ziemi, Gdyby naszą planetę skurczyć do rozmiarów jabłka, najgrubsze warstwy skorupy miałyby mniej więcej grubość jego skórki. Poniżej skorupy prędkości fal sejsmicznych gwałtownie wzrastają, co oznacza, że trafiają one do zupełnie innej strefy, o znacznie większej gęstości skał. Ta strefa jest nazywana płaszczem. Granica między skorupą i płaszczem została nazwana Moho (od nazwiska jugosłowiańskiego sejsmologa Andrija Mohorowićicia, który odkrył jej obecność). Według badaczy płyty kontynentów oraz zewnętrzna część płaszcza tuż pod nimi tworzą sztywną całość, nazywaną litosferą od greckiego słowa lithos, oznaczającego kamień lub skałę. Jeszcze niżej znajduje się półpłynna warstwa płaszcza, nazywana astenosferą, która, tak jak plastelina, może podlegać deformacjom. W tym obszarze z powodu wysokiej temperatury i ciśnienia skały płaszcza ulegają częściowemu stopieniu i mogą się powoli przemieszczać. Zdaniem geologów w płaszczu trwają nieustanne, powolne ruchy, w wyniku których cieplejsza materia z wnętrza Ziemi unosi się ku górze, a potem po oziębieniu opada w dół. Ruchy skorupy ziemskiej są bardzo powolne. Podczas ostatniego zlodowacenia pokrywa lodowa o grubości 3 kilometrów pokryła północną część Europy oraz Ameryki Północnej. Pod ciężarem tych olbrzymich mas lodu skorupa zanurzyła się, w niektórych miejscach nawet o kilometr, w głąb płaszcza. W wyniku gwałtownego topnienia lodów spowodowanego ociepleniem klimatu na Ziemi, które trwa od 10 000 lat, czapy lodowe zaczęły topnieć. Spowodowało to odprężanie się skorupy ziemskiej. Zaczęła ona powoli unosić się, szukając nowego stanu równowagi. Ten proces trwa do dzisiaj, jest jednak bardzo powolny, tak że nie możemy go zaobserwować, ponieważ zachodzi zaledwie z prędkością metra na stulecie. Dowodem na to, że jeszcze się nie skończył, mogą być świeże sfałdowania skandynawskie, które jeszcze nie osiągnęły stanu równowagi.

Pierwiastek w % masy Chondryty Jądro Płaszcz Skorupa oceaniczna Skorupa kontynentalna
Tlen O 34 ? 43,8 45,8 45,8
Żelazo Fe 25,2 6,2 7 5,8 -
Krzem Si 14,4 ? 21 22,3 27,1
Magnez Mg 12,5 - 22 10,7 2,1
Siarka S 8,3 5,1 0,16 0,5 ślad
Wapń Ca 1,4 - 2,2 8 5,4
Glin Al 1,3 - 2,1 6,4 9,5
Nikiel Ni 1,3 5,7 0,2 ślad ślad
Sód Na 0,7 - 03 6,7 2,6
Potas K Ślad - 0,1 ślad 1,2


Kula ziemska nie jest jednorodną bryłą. Wiadomo bowiem, że kula ziemska nie jest jednorodną bryłą. Młoda Ziemia narodziła się bardzo gorąca, jej skały ulegały stopieniu, a kiedy spokojnie ostygła, nie była już taka, jak materiał, z którego powstała. Stygnąca kula ziemska musiała podzielić się na warstwy. Cięższe pierwiastki opadły do środka, a lekkie skały uniosły się na zewnątrz i stworzyły skorupę. Choć pobranie próbek z samego środka Ziemi jest technicznie niewykonalne, to można wykorzystać inne sposoby zdobycia informacji o tym, co jest w środku. Jednym z nich jest pomiar bezwładności wirowania naszej planety. Wyjaśniamy to na przykładzie jajka. Można ustalić, czy jajko jest ugotowane na miękko czy na twardo. Wystarczy nim zakręcić na stole. Jeśli szybko się zatrzyma, to znaczy, że w środku jest jeszcze płynne, Jeśli będzie wirowało dłużej -już stwardniało. Podobnie na podstawie ruchu Ziemi można zbadać, jak jest zbudowane jej wnętrze, w jaki sposób gęstość skał zmienia się wraz z głębokością.

Pomiędzy jądrem i skorupą znajduje się warstwa przejściowa, zwana płaszczem. Leży zbyt głęboko, żeby człowiek był w stanie się do niej dowiercić, ale przyroda sama podsunęła nam próbki materiału stamtąd. Są one wynoszone na powierzchnię w wyniku ruchów tektonicznych lub wybuchów wulkanicznych. To dzięki nim eleganckie damy mogą nosić diamentową biżuterię. Diamenty to odmiana węgla, kory ulega przemianie w ogromnych ciśnieniach, panujących 200 kilometrów pod powierzchnią Ziemi. Minerały wydostające się wraz z lawą pozwoliły nam poznać budowę zewnętrznej warstwy płaszcza o grubości kilkudziesięciu kilometrów, która znajduje się pod kontynentami. Dowiedzieliśmy się, że płaszcz zawiera trzy minerały: 60 procent oliwinu, 30 procent piroksenu i 10 procent skalenia. Na większych głębokościach, gdzie ciśnienie znacznie wzrasta, struktura oliwinu i piroksenu ulega zgnieceniu i tworzą się inne minerały - spinel oraz granit. Na głębokościach około 1050 kilometrów, gdzie struktury jeszcze bardziej się zagęszczają, powstaje perowskit (ten minerał zapożyczył nazwę od nazwiska mineraloga Perowskiego). Poniżej skały płaszcza są jeszcze bardziej gęste. Prawdopodobnie są wzbogacone w żelazo i magnez.

Najmniej kłopotów sprawia badanie skorupy, czyli tej "warstewki tłuszczu", kory zastygł na powierzchni Ziemi. Jest to najlepiej poznana warstwa kuli ziemskiej. Badania pokazały, że składa się ona z trzech rodzajów skał: magmowych, powstających z zastygłej lawy głębokiego płaszcza (skały głębinowe) albo z lawy zastygłej na powierzchni (skały wylewne); osadowych, utworzonych w niskch temperaturach, w oceanach i na kontynentach, oraz skał przeobrażonych, utworzonych na dużych głębokościach, gdzie temperatura i ciśnienie są bardzo duże. Pierwiastki chemiczne zawarte w tych skałach pochodzą z lawy przemieszczającej się z płaszcza w kierunki skorupy. Najogólniej rzecz ujmując, w skorupie ziemskiej znajduje się mniej magnezu i więcej glinu niż w płaszczu. Istnieją też znaczne różnice między składem chemicznym skorupy kontynentalnej i oceanicznej. Kontynentalna zawiera wiele granitów bogatych w krzem, natomiast oceaniczna jest utworzona ze skał, które powstały z magmy bazaltowej. Średnia zawartość krzemu jest większa w skorupie niż w płaszczu.

Dzisiejsza Ziemia pokryta jest cienką warstwą skorupy ziemskiej. Skorupa kontynentalna zbudowana jest ze skal podobnych do granitu, zaś skorupa oceaniczna przypomina składem bazalt.

Na samym początku cała powierzchnia młodej Ziemi była pokryta wielkim oceanem magmy. Gdy powierzchnia naszej planety ostygła, powstała na niej pierwotna skorupa ziemska. Zdaniem wielu uczonych przypominała ona budową pierwotną skorupę, która zachowała się tu i ówdzie na powierzchni Księżyca. Skorupa Srebrnego Globu składa się z dwóch typów skał. Tak zwane morza księżycowe powstały z wylewów bazaltu, natomiast wyżyny (nazywane również lądami) są zbudowane ze skał, które w 75 procentach składają się z odmiany skalenia, zwanej plagioklazem. Uważa się, że są to najstarsze fragmenty skorupy księżycowej, pochodzące sprzed około 4,4 miliarda lat (morza są młodsze, ponieważ powstawały w okresie od 4,3 do 2 miliardów lat temu). Tak stara skorupa nie zachowała się na Ziemi, ponieważ jest ona tutaj nieustannie niszczona i odnawiana przez procesy tektoniki płyt. Mogła natomiast przetrwać na Księżycu, który od ponad trzech miliardów lat jest w zasadzie martwym ciałem niebieskim. Kryształy plagioklazu są dość lekkie. Uczeni wyobrażają sobie, że zbudowane z nich skały unosiły się na oceanie magmy, który pokrywał powierzchnię młodego Księżyca, tak jak kra lodowa unosi się na wodzie. Niektórzy geologowie sądzą, że podobnie zbudowana była również pierwotna skorupa Ziemi, po której nie pozostały żadne ślady. Inni badacze uważają jednak, że skład najwcześniejszej skorupy ziemskiej przypominał raczej współczesną skorupę oceaniczną.

Niezależnie od tego, jak wyglądała najstarsza skorupa ziemska, mamy dowody na to, że już 4,4 miliarda lat temu istniały na Ziemi fragmenty skorupy kontynentalnej. Były one zbudowane ze skał. których skład chemiczny przypominał skład granitu.
Pierwsze fragmenty skorupy kontynentalnej, to jakby "minikontynenty", do których następnie - w wyniku procesów tektoniki płyt i kolejnych ruchów górotwórczych - dolepiały się młodsze partie skorupy kontynentalnej.

Ziemia pod naszymi stopami wydaje się nam stabilna i nieruchoma, jej skorupa przez cały czas się porusza. W wyniku tych ruchów w dnie oceanów powstają głębokie szczeliny, kontynenty przesuwają się, łańcuchy górskie wypiętrzają, a od czasu do czasu zdarzają się trzęsienia ziemi. Stare fragmenty skorupy są stale niszczone, zaś nowe dobudowywane.

Zaproponowana w 1912 roku przez Alfreda Wegenera teoria tektoniki płyt pozwala wyjaśnić powstanie i ewolucję skorupy ziemskiej. Według niej kontynenty i dna oceanów składają się z dwunastu półsztywnych płyt, które dryfują niczym tratwy po astenosferze. Największe zmiany kształtu płyt zachodzą na ich krawędziach. Wzdłuż jednych krawędzi dochodzi do niszczenia płyt w głębokich do 10 kilometrów rowach oceanicznych, a wzdłuż innych powstają pasma górskie, takie jak Himalaje.

Granice między płytami mogą być zbieżne, czyli konwergentne (płyty są tu niszczone - dwa obiekty stojące na dwóch płytach zbliżają się do siebie) lub rozbieżne, czyli dywergentne (płyty są tu dobudowywane - dwa obiekty stojące na dwóch płytach oddalają się od siebie). Przykładem granicy konwergentnej jest strefa subdukcji pod łukiem wysp Japonii. Większość łańcuchów wulkanicznych znajduje się na konwergentnych granicach płyt (np. Kordyliery południowoamerykańskie). Granice dywergentne znajdują się na przykład na grzbietach śródoceanicznych, czyli tam, gdzie powstaje skorupa oceaniczna. Strefy te są też ośrodkami intensywnej podmorskiej aktywności wulkanicznej i tektonicznej.
Płyty tektoniczne i ich granice:

Większość trzęsień ziemi zachodzi tam, gdzie znajdują się granice między płytami tektonicznymi, tworzącymi kontynenty i dno oceaniczne.
Płyty oceaniczne powstają w obrębie grzbietów śródoceanicznych. Skorupa oceaniczna jest tu cienka, ma grubość kilku kilometrów. Lawa stale wydostaje się na powierzchnię z ryftów oceanicznych, wąskich i głębokich szczelin, które mają długość kilku tysięcy kilometrów. Lawa stygnie i ulega krystalizacji na ścianach szczeliny. W ten sposób tworzy się nowa skorupa oceaniczna, która rozsuwa na boki starszą. Ruch ten odbywa się z prędkością kilku centymetrów rocznie. Prawdopodobnie 150 milionów lat temu Europa i Ameryka Północna zaczęły pękać i oddalać się od siebie. Taki jest wiek najstarszych skał na dnie północnego Atlantyku.

Powierzchnia naszego globu nie może się powiększać. Jeśli płyty tektoniczne tworzą się na obszarze ryftów oceanicznych, w strefach kolizji płyt. Tak jest w przypadku Kordylierów północnoamerykańskich oraz Andów. Wszystkie typy kolizji, zarówno pomiędzy dwiema płytami kontynentalnymi, jak i płyty oceanicznej z kontynentalną, prowadzą do powstawania gór fałdowych. Łańcuchy górskie nie zawsze jednak znajdują się tylko na obszarze zderzenia płyt. Okazuje się, że mogą się one rozciągać na odległość, która dochodzi czasami do tysiąca kilometrów od tej strefy. Czasami bowiem skały ulegają odkształceniu nawet bardzo daleko od właściwego miejsca kolizji.

Jest tylko jedno źródło energii, które może przez setki milionów lat nieprzerwanie wprawiać w ruch kontynenty - wewnętrzne ciepło Ziemi. Płaszcz naszej planety zawiera znaczną ilość pierwiastków radioaktywnych o długim okresie połowicznego rozpadu, przede wszystkim potasu i uranu. Ich rozpad promieniotwórczy trwa nieprzerwanie już od 4,5 miliarda lat. Powstaje ciepło, które następnie wydostaje się na powierzchnię. Ziemia uwalnia na powierzchnię ciepło pochodzące z promieniotwórczości. Następują ruchy konwekcyjne, czyli materia z obszarów gorących przesuwa się w stronę obszarów zimnych, a następnie z powrotem wędruje w głąb stref ochłodzonych, a więc bardziej gęstych. Podobne ruchy możemy zaobserwować w podgrzewanym garnku z zupą. Prądy konwekcyjne w płaszczu wynoszą na powierzchnię półplastyczną materię płaszcza, która "trąc" od spodu o dolną powierzchnię płyt litosfery, powoduje ich ruch na powierzchni naszej planety.

Wielkie łańcuchy górskie powstają w wyniku przesuwania się płyt. Najwyższe góry znajdują się z reguły na ich obrzeżach, w strefach kolizji płyt. Tak jest w przypadku Kordylierów północnoamerykańskich oraz Andów. Wszystkie typy kolizji, zarówno pomiędzy dwiema płytami kontynentalnymi, jak i płyty oceanicznej z kontynentalną, prowadzą do powstawania gór fałdowych. Łańcuchy górskie nie zawsze jednak znajdują się tylko na obszarze zderzenia płyt. Okazuje się, że mogą się one rozciągać na odległość, która dochodzi czasami do tysiąca kilometrów od tej strefy. Czasami bowiem skały ulegają odkształceniu nawet bardzo daleko od właściwego miejsca kolizji.

Łańcuch himalajski, w którym znajdują się najwyższe szczyty na Ziemi, jest najbardziej spektakularnym przykładem pasma górskiego utworzonego w wyniku kolizji płyt litosferycznych. Powstał on w wyniku kolizji dwóch płyt kontynentalnych: Płyty Indyjskiej z Płytą Euroazjatycką. Rozpoczęła się ona około 50 milionów lat temu i trwa nadal. Płyty nasuwają się na siebie w tempie około 5 centymetrów na rok. Spowodowane tą kolizją odkształcenia i naprężenia rozkładają się w masach skalnych o bardzo dużych rozmiarach. Działa tu wiele różnych mechanizmów. Północny brzeg Płyty Indyjskiej uległ złuszczeniu i wypiętrzeniu i w ten sposób powstał łańcuch himalajski, natomiast południowy brzeg Płyty Azjatyckiej został wyniesiony i tworzy dziś wyżyny Tybetu.

Na początku naszego stulecia amerykański geolog Frank B. Taylor wysunął tezę, że wszystkie kontynenty były kiedyś położone bardzo blisko siebie, a następnie w ciągu miliardów lat stopniowo odsunęły się od siebie. Jednak pierwszą spójną teorię dryfu kontynentów przedstawił w 1912 r. niemiecki meteorolog, Alfred Wegener. Według niego przez większą część geologicznej historii naszej planety istniał na niej tylko jeden kontynent nazwany przez niego Pangea. Około 200 milionów lat temu Pangea podzieliła się na trzy części: północną zwaną Laurazją (składała się z dzisiejszej Europy, Azji i Ameryki Północnej), południową zwaną Gondwaną (Afryka, Ameryka Południowa i Indie) oraz część na którą składały się Antarktyda i Australia. Ocean rozdzielający te kontynenty nazwano Tetydą. Potem na przestrzeni milionów lat nastąpił dalszy podział lądów. Od Gondwany oddzieliły się Indie, a potem Ameryka Południowa. Przez ostatnie 65 milionów lat układ kontynentów przybrał dzisiejszy kształt. Dopiero w latach sześćdziesiątych naszego stulecia nauka poważnie zajęła się teorią dryfu kontynentów. Przeprowadzono badania linii brzegowych obu Ameryk, Europy i Afryki. Zbadano i komputerowo odtworzono ukształtowanie dna morskiego i okazało się że wszystko pasuje do siebie. Obecnie wiadomo, że kontynenty przemieszczają się na wielkich płytach litosfery i stan ten trwa nadal. Na przykład Ameryka Północna oddala się od Europy z prędkością 2 centymetrów rocznie.

POCZĄTKI ŻYCIA NA ZIEMI

Ziemia istnieje już 4,6 miliarda lat. Najstarsze odkryte ślady życia pochodzą sprzed około 3,5 miliarda lat. Nie wiemy na pewno, jak doszło do narodzin życia na Ziemi. Formułowano różne poglądy na ten temat. Być może pierwsze istoty żywe powstały w oceanie, w kosmosie, a może w mule na brzegu pradawnego morza? Naszą przeszłość podzielono na pięć er.

Badaniem dziejów Ziemi zajmuje się geologia historyczna, która odtwarza przeszłość Ziemi, badając m.in. rozmieszczenie dawnych lądów i mórz, zmiany klimatu i ewolucję życia na Ziemi. Poznanie historii danego obszaru Ziemi polega na odtworzeniu procesów i zmian, które tam zachodziły, na przedstawieniu kolejności powstawania warstw skalnych, budujących ten obszar i określeniu ich wieku. W poznaniu dziejów Ziemi pomagają najważniejsze dokumenty przeszłości: skamieniałości. Są to szczątki organizmów żyjących w czasie powstawania badanych osadów, odciśnięte i utrwalone na skałach. Dzięki skamieniałościom można dowiedzieć się jaki świat organiczny istniał w przeszłości na powierzchni Ziemi. Geologiczny wiek skorupy ziemskiej określono na około 4,6 miliardów lat, natomiast wiek Ziemi jako planety – na 6 miliardów lat. Obserwując współcześnie zachodzące procesy na powierzchni i wewnątrz Ziemi, można poznać dawne zdarzenia geologiczne, ponieważ podobne czynniki i procesy geologiczne występowały również w przeszłości.

CHARAKTERYSTYKA ER

PREKAMBR

Życie na Ziemi powstało w zbiornikach wodnych i jest wynikiem ewolucji materii, z której zbudowana była pierwotna skorupa ziemska, atmosfera i hydrosfera, zachodzącej pod wpływem potężnych i różnorodnych źródeł energii (m. in. ciepło Ziemi, wyładowania atmosferyczne, promieniowanie kosmiczne). Najstarsze ślady życia, zachowane jako skamieniałości i trudne do interpretacji to pojedyncze komórki utożsamiane z bakteriami i sinicami (Procaryota), stwierdzone w skałach o wieku 3,8 mld lat (seria Isua, NW Grenlandia). Różnicowały się one powoli przez cały prekambr. Niektóre z nich miały zdolność do budowania struktur wapiennych w postaci mat i słupów z cienkimi warstewkami przyrostowymi. Struktury te, zwane stromatolitami, są stosunkowo liczne w prekambrze, a znane są też współcześnie. Najstarsze z nich mają wiek około 3,5 mld lat i pochodzą z rejonu Pilbara w północno-zachodniej Australii; częściej są one natomiast spotykane w skałach proterozoiku wszystkich kontynentów (masowy rozwój formacji stromatolitowych rozpoczął się ok. 2,8 mld lat temu i trwał niemal do końca proterozoiku, tj. do ok. 0,6 mld lat temu).

Około 1,5 mld lat temu pojawiły się pierwsze Eucaryota - organizmy o komórkach zawierających jądro i organelle. Miały one kulisty kształt i często liczne wyrostki na powierzchni. Były to najprawdopodobniej organizmy planktoniczne. Nazwano je akritarchami. Najstarsze z nich stwierdzono w Amelia Dolomite w Australii.

Około 700 mln lat temu w zbiornikach wodnych wyodrębniły się na drodze ewolucji pierwsze organizmy tkankowe. Za najciekawsze i najważniejsze stanowisko kopalnych organizmów tkankowych uważa się rejon Ediacara w południowej Australii, od nazwy którego pochodzi nazwa tych organizmów, zwanych fauną z Ediacara. W grubej formacji piaskowców występuje kilka poziomów ze szczególnie licznymi i dobrze zachowanymi skamieniałościami. Opisano stamtąd formy meduzopodobne, zbliżone do koralowców 4ośmiopromiennych, przodków pierścienic i stawonogów.

Bujny i gwałtowny rozwój życia organicznego pod koniec eonu proterozoicznego związany jest prawdopodobnie ze zwiększeniem się ilości tlenu w atmosferze ziemskiej. O ile w środkowej części eonu archaicznego było zaledwie około 0,1% tlenu, to około 700 mln lat temu jego zawartość wzrosła do około 1%. Wolny tlen w atmosferze pojawił się w wyniku działalności glonów zdolnych do fotosyntezy (a tym samym i do produkcji tlenu), a atmosfera zmieniała stopniowo swój charakter z redukcyjnego na utleniający.

PALEOZOIK

KAMBR
Nastąpiło gwałtowne przyspieszenie ewolucyjne i pojawiły się wszystkie typy zwierząt bezkręgowych. Kambr jest pierwszym okresem w historii Ziemi o bogato rozwiniętym i silnie zróżnicowanym świecie organicznym. Żyjące w tym okresie zwierzęta bezkręgowe miały zdolność wytwarzania pancerzy, szkieletów, skorupek, muszli i innych elementów twardych, dzięki którym wiele z nich zachowało się jako skamieniałości. Masowe pojawienie się licznych grup organizmów w kambrze nazywane jest ewolucyjną eksplozją kambryjską. W środkowej części kambru dolnego pojawiły się trylobity - stawonogi, będące najważniejszymi skamieniałościami przewodnimi kambru.

Ze zwierząt jednokomórkowych znane są otwornice zlepieńcowate żyjące na dnie mórz. Niewielkie znaczenie stratygraficzne mają gąbki; ważną rolę skałotwórczą i jako skamieniałości przewodnie odgrywają archeocjaty o szkielecie wapiennym, zarówno osobnicze jak i kolonijne, żyjące tylko w dolnym i środkowym kambrze. Jamochłony reprezentowane są przez rzadko występujące korale denkowe. Spotyka się też, szczególnie w skałach dolnokambryjskich, ślady żerowania pierścienic, albo ślady ich zamieszkiwania, które niekiedy mają znaczenie przewodnie. Licznie występują ramienionogi, głównie bezzawiasowe o skorupkach fosforanowych czy chitynowych, rzadziej (w młodszym kambrze) zawiasowe o skorupkach zbudowanych z węglanu wapnia. Z mięczaków pewne znaczenie stratygraficzne mają jednotarczowce, a największe - hyolity, ślimaki. Największe znaczenie stratygraficzne jako skamieniałości przewodnie mają stawonogi, a wśród nich pierwszoplanową rolę odgrywają trylobity, będące w kambrze bardzo zróżnicowaną grupą zwierząt. Wyznaczają one doskonale poziomy biostratygraficzne, prowincje zoogeograficzne; są wskaźnikami temperatury wód morskich. W skałach (głównie okruchowych) zachowanych jest wiele śladów żerowania, poruszania się i spoczynku trylobitów.

Przedstawiciele szkarłupni odgrywają podrzędną rolę. Spotyka się przedstawicieli cystoidów oraz liliowców. Świat roślin reprezentowany jest przede wszystkim przez glony. Regionalne znaczenie stratygraficzne mają akritarchy - grupa skamieniałości uważanych za cysty jednokomórkowych organizmów morskich lub morskich glonów

ORDOWIK
Świat organiczny ordowiku jest kontynuacją ewolucji typów i gromad kambryjskich (m. in. trylobitów i ramienionogów) i szybkiego różnicowania się nowych grup, m. in. graptolitów i korali czteropromiennych. Zwierzęta jednokomórkowe reprezentują otwornice aglutynujące oraz radiolarie nie mające jednak większego znaczenia stratygraficznego. Zwierzęta tkankowe są silnie zróżnicowane i reprezentowane przez wiele osobników. Dość często spotykane są gąbki, głównie o szkielecie krzemionkowym, ale są to organizmy konserwatywne i przez to ich znaczenie stratygraficzne jest niewielkie. Jamochłony rozwijają się intensywnie i mają znaczenie nie tylko stratygraficzne, ale i skałotwórcze. Występują korale czteropromienne i korale denkowe.

Ramienionogi, ulegają szybkim zmianom ewolucyjnym a ich znaczenie stratygraficzne jest duże; niekiedy ich skamieniałości występują w wielkich nagromadzeniach (np. piaskowce obolusowe). W dolnym ordowiku liczne są ramienionogi bezzawiasowe, szczególnie w facjach piaszczystych. W wyższej części okresu częściej występują ramienionogi zawiasowe, o skorupkach zbudowanych z węglanu wapnia. Mięczaki występują powszechnie, ale ich znaczenie stratygraficzne jest niewielkie. Małże reprezentują rodzaje długowieczne, ślimaki. Głowonogi reprezentowane są przez łodzikowate, osiągające niekiedy wielkość kilku metrów.

Wśród stawonogów ważne znaczenie jako skamieniałości przewodnie mają trylobity, które w ordowiku podlegały szybkiej ewolucji. Z innych stawonogów liczne są małżoraczki. Szkarłupnie rozwijają się bujnie, ale ich znaczenie stratygraficzne jest niewielkie. Znaczenie skałotwórcze mają liliowce, wchodzące niekiedy w skład wapieni krynoidowych. Największe znaczenie stratygraficzne mają graptolity, należące do typu półstrunowców, z których wiele ma zasięg ogólnoświatowy. W dolnym ordowiku przeważają graptolity wielogałązkowe, dendroidy. W wyższej części okresu ilość gałązek ulega stopniowej redukcji i znaczenia nabierają graptolity właściwe.

Znaczenie przewodnie mają konodonty zwierzęta o niezbyt jasnej pozycji stratygraficznej, należące do strunowców (być może do kręgowców). Ze strunowców pojawiają się przedstawiciele bezszczękowców.

Świat roślinny, podobnie jak w kambrze reprezentowany jest przez morskie glony, które niekiedy mają znaczenie skałotwórcze, budując wapienie stromatolitowe.

SYLUR
Świat organiczny w sylurze, stanowiąc kontynuację świata ordowiku, był złożony i podlegał dalszemu rozwojowi i różnicowaniu. Największe znaczenie jako skamieniałości przewodnie mają graptolity, trylobity, ramienionogi, korale, głowonogi, małże i konodonty. Pod koniec okresu pojawiły się licznie wieloraki, kręgowce morskie, a także pierwsze lądowe rośliny naczyniowe.

Otwornice są liczne, ale mają niewielkie znaczenie. Są to formy o skorupkach zlepieńcowatych. Liczne są gąbki krzemionkowe, nie mające jednak znaczenia stratygraficznego.

Ważną rolę stratygraficzną i skałotwórczą odgrywają rozwijające się bardzo bujnie jamochłony. Znane są stułbiopławy, liczne korale czteropromienne, zarówno osobnicze, jak i kolonijne, budujące rafy, oraz korale denkowe, przeżywające wówczas szczyt rozwoju. Licznie występują mszywioły, lecz ich znaczenie stratygraficzne jest niewielkie.

Ramienionogi są liczne i mają duże znaczenie stratygraficzne wiodące są ramienionogi zawiasowe. Bogato reprezentowane w stanie kopalnym są mięczaki. Małże są liczne, ale długowieczne, stąd też ich znaczenie stratygraficzne jest małe, podobnie jak i ślimaków; lokalnie masowo pojawiają się tentakulity, z których wiele jest ważnymi skamieniałościami przewodnimi. Liczne są głowonogi, mające niekiedy znaczenie skałotwórcze.

Ze stawonogów często w stanie kopalnym występują trylobity, ale ich znaczenie stratygraficzne jest już mniejsze niż w ordowiku. Ważnymi skamieniałościami przewodnimi są też małżoraczki. W górnym sylurze znaczny rozwój osiągnęły staroraki osiągające duże rozmiary . Ze szkarłupni bardzo intensywnie rozwijają się liliowce, które mają znaczenie skałotwórcze. Ponadto spotyka się przedstawicieli cystoidów, rozgwiazd i wężowideł.

Największe znaczenie jako skamieniałości przewodnie mają należące do półstrunowców graptolity, których kolonie ulegają uproszczeniom do pojedynczej gałązki. Najpowszechniejsze są rodzaje o tekach umieszczonych z jednej strony gałązki.

Znaczenie stratygraficzne mają również konodonty, które występują głównie w skałach węglanowych. Wśród strunowców występują bezszczękowce, a także ryby pancerne. W zbiornikach wodnych żyły liczne glony, spotykane często w obrębie raf wapiennych, a także stromatolity, które tworzyły niekiedy wapienie stromatolitowe.

W późnym sylurze pojawiły się pierwsze rośliny naczyniowe, do których stosuje się historyczną już nazwę flora psylofitowa. Charakteryzują się one małymi rozmiarami i prostą budową, która przejawia się w dychotomicznym rozgałęzianiu się łodyg i braku liści. Ta grupa roślin miała zdolność przystosowywania się do zmiennych warunków środowiska oraz potrafiła zasiedlić zbiorniki słodkowodne, a później obszary lądowe.

DEWON
W dewonie świat organiczny zmienił się w porównaniu ze starszym paleozoikiem i nastąpiło dalsze różnicowanie się fauny i flory. Miejsce wygasłych bezkręgowców zajmują nowe grupy bezkręgowców. Powstały nowe grupy zwierząt i roślin o dużym znaczeniu jako skamieniałości przewodnie, a także o dużym znaczeniu skałotwórczym. Następuje rozkwit kręgowców morskich i lądowych oraz roślin lądowych.

Wśród pierwotniaków dominowały otwornice, wśród których pojawili się pierwsi przedstawiciele o skorupkach wapiennych. Radiolarie mają niewielkie znaczenie stratygraficzne, choć ich szkielety mają niekiedy znaczenie skałotwórcze. Gąbki nie odgrywają dużej roli. Szczyt rozwoju osiągają gąbki krzemionkowe. Pojawiają się pierwsze gąbki wapienne, które, podobnie jak gąbki krzemionkowe, żyły w płytkich morzach. Znaczenie mają stromatoporoidy. Bujnie rozwijają się jamochłony, które mają duże znaczenie skałotwórcze, szczególnie stułbiopławy i koralowce kolonijne, zwłaszcza w środkowym dewonie. Liczne są też koralowce denkowe.

Bardzo rozpowszechnione były ramienionogi. Szczególnie liczne były spiryfery, a także terebratule, które osiągają duże rozmiary i mają masywne skorupki. Mięczaki mają zróżnicowane znaczenie. Małże są częste, ale mają niewielkie znaczenie, podobnie jak ślimaki. Wiodącą role odgrywały głowonogi zarówno łodzikowate, jak i amonitowate, które pojawiły się po raz pierwszy. Amonitowate mają duże znaczenie stratygraficzne, szczególnie w górnym dewonie. Najważniejszymi grupami amonitowatych były goniatyty i klymenie), które są bardzo dobrymi skamieniałościami przewodnimi. Goniatyty osiągnęły szczyt rozwojowy w famenie, a wymarły z końcem permu, dając początek ceratytom i amonitom właściwym. Klymenie, różniące się od goniatytów linią przegrodową, położeniem syfonu i charakterem skręcenia muszli wymierają bezpotomnie na przełomie dewonu i karbonu. Ważne znaczenie stratygraficzne mają też tentakulity, które we wczesnym i środkowym dewonie osiągnęły szczyt ewolucyjny i wymarły na przełomie franu i famenu.

Stawonogi reprezentowane są przede wszystkim przez trylobity, które są ważną grupą zwierząt dewońskich, jednak stopniowo zaczynające tracić na znaczeniu. Ważną grupą stawonogów były również małżoraczki, które w dewonie osiągnęły szczyt paleozoicznego rozwoju. Pojawiły się owady bezskrzydłe.

Szkarłupnie reprezentowane są głównie przez liliowce i mają niekiedy znaczenie skałotwórcze. Inne gromady mają niewielkie znaczenie.
We wczesnym dewonie wymierają graptolity właściwe. Występują natomiast, choć rzadko, dendroidy, które przeżyły do karbonu. Bardzo rozpowszechnioną grupą, mającą wielkie znaczenie stratygraficzne, zwłaszcza w facjach wapiennych, są konodonty.

W dewonie nastąpił znaczny postęp w ewolucji kręgowców. Wśród ryb powszechnie występują przedstawiciele bezszczękowców i ryb pancernych, które przeżywają swój szczyt rozwojowy. Wśród ryb kostnoszkieletowych pojawiły się trzonopłetwe i dwudyszne; żyły one początkowo w morzach, a później również w wodach słodkich. Niektóre z nich osiągały wielkość kilku metrów. W dewonie środkowym pojawiły się ryby chrzęstnoszkieletowe. Największym wydarzeniem w rozwoju fauny dewońskiej było wyjście zwierząt na ląd (poprzedzone opanowaniem lądów przez rośliny) i pojawienie się płazów, które po raz pierwszy odkryto w osadach górnego dewonu Grenlandii. Są to Ichtyostega i Eopterum, należące do labiryntodontów.

Pojawienie się lądowych zwierząt, zarówno bezkręgowców, jak i kręgowców, poprzedziło pojawienie się na lądzie mszaków, flory psylofitowej (znanej już z syluru) oraz widłakowatych, zarówno jednozarodnikowych, jak i różnozarodnikowych następnie paproci i skrzypów oraz paproci nasiennych (są to pierwsze rośliny nagonasienne). Rośliny te były ciągle związane z wodami, porastając tereny wzdłuż brzegów rzek i jezior oraz bagniska. Osiągały one stopniowo coraz większe rozmiary. Ich obecność stworzyła ponadto warunki do rozwoju innych zwierząt lądowych, dla których rośliny te były pokarmem.

W późnym dewonie, na pograniczu franu i famenu, następuje nagły, wielki kryzys świata organicznego, w wyniku którego wymiera znaczna część populacji zwierząt i roślin. Masowo wymierały organizmy z wszystkich ważnych grup morskich bezkręgowców, a niektóre grupy wymarły całkowicie. Przyczyny kryzysu nie są dostatecznie jasne.

KARBON
W karbonie nastąpił dynamiczny rozwój roślin i zwierząt lądowych. Podstawowe znaczenie stratygraficzne mają jednak organizmy morskie, głównie bezkręgowce.

Z pierwotniaków znaczenie stratygraficzne i skałotwórcze, szczególnie dla karbonu Europy wschodniej, mają otwornice, osiągające rozmiary do 1 cm. Z jamochłonów najliczniej reprezentowane są koralowce czteropromienne, a w mniejszym stopniu denkowce. Mszywioły są dość rzadkie, ale mają niekiedy znaczenie skałotwórcze.

Ramienionogi mają duże znaczenie stratygraficzne, a niekiedy i skałotwórcze. Najbardziej charakterystycznymi grupami są produktusy, często gruboskorupowe i dużych rozmiarów oraz spiryfery. Mięczaki mają zróżnicowane znaczenie. Małże są liczne, ale podlegają powolnej ewolucji i dlatego ich znaczenie stratygraficzne jest niewielkie. Znane są rodzaje żyjące w morzach, a także formy słodkowodne. Ślimaki są liczne, ale są to również formy bardzo konserwatywne i dlatego nie odgrywają większej roli w stratygrafii. Bardzo duże znaczenie stratygraficzne mają amonitowate, a wśród nich goniatyty, które w późnym karbonie i wczesnym permie przeżywają szczyt rozwojowy. Łodzikowate są znacznie słabiej zróżnicowane.

Znaczenie stawonogów jest zróżnicowane, ale przeżywają one kryzys jako organizmy o znaczeniu stratygraficznym. W schyłkowej fazę rozwoju znajdowały się trylobity. Liczne w stanie kopalnym są natomiast małżoraczki, żyjące zarówno w wodach słonych jak i brakicznych. Liczne, choć pozbawione znaczenia stratygraficznego, są pajęczaki, a także owady, które opanowały środowisko powietrzne; niektóre z nich osiągały rozpiętość skrzydeł dochodzącą do 0,8 m. Rozkwit przeżywają również szkarłupnie, a największe zróżnicowanie osiągają liliowce. Ogromne znaczenie stratygraficzne mają konodonty.

W morzach, wodach słodkowodnych i na lądzie bujnie rozwijały się kręgowce. W wodach morskich i słodkich żyły ryby: powszechne zaś stały się ryby chrzęstnoszkieletowe, promieniopłetwe, trzonopłetwe i dwudyszne. Te ostatnie mogły żyć w okresowo wysychających zbiornikach na lądzie. Wśród kręgowców lądowych we wczesnym karbonie żyły wyłącznie płazy labiryntodonty. Był to okres ich silnego różnicowania, niektóre z nich osiągały znaczne rozmiary. Niektóre płazy prowadziły drapieżny tryb życia, a budowa ich ciała świadczy o dużej specjalizacji. Swym wyglądem zewnętrznym przypominały traszki, salamandry lub węże. W późnym karbonie pojawiły się pierwsze gady, które wywodziły się z grupy płazów zwanej antrakozaurami. Znaleziono ogniwo przejściowe między płazami a gadami. Jest to Seymouria zwierzę o długości około 0,5 m. Najstarszym znanym gadem jest Romeriscus, znaleziony w osadach górnego karbonu Nowej Szkocji. Później pojawiły się kotylozaury i pelykozaury o masywnej budowie ciała, lecz niewielkich rozmiarów.

Na lądach bujnie rozwijała się flora, która była kontynuacją dewońskiego świata roślinnego. Była to głównie roślinność bagienna, porastająca tereny podmokłe. Wszystkie gromady roślin uległy w karbonie ogromnemu zróżnicowaniu. Wiele roślin osiągało wielkie rozmiary, dochodząc do 40 m wysokości. Powszechne były mszaki, a widłaki i skrzypy przeżywały wówczas okres swego największego rozkwitu. Pod koniec karbonu pojawiły się pierwsze rośliny iglaste.

Widłaki miały często postać roślin drzewiastych i mogły dochodzić do 40 m wysokości i 2 m średnicy. W stanie kopalnym zachowały się też podziemne pędy lepidodendronów stigmaria. Obok nich rosły widłaki nasienne. Skrzypowe również osiągały dużą wysokość. Reprezentowane były zarówno przez formy krzaczaste, jak i drzewiaste. Ich przedstawiciele, zwani kalamitami miały do 20 m wysokości. Odciski ich pni i liści często zachowały się w stanie kopalnym. Obok nich żyły skrzypy nasienne. Najczęściej w stanie kopalnym spotyka się paprociowe, osiągające również znaczne rozmiary. Ich szczątki są dobrymi skamieniałościami przewodnimi. Żyją zarówno paprocie właściwe, jak i paprocie nasienne, z których w stanie kopalnym zachowały się głównie liście oraz spory.

W karbonie pojawiły się nagonasienne kordaity. Były to formy drzewiaste, które mogły osiągać do 40 m wysokości, z pękiem długich, lancetowatych liści na szczycie. Na niektórych obszarach stanowiły one główny składnik roślinności.

Flora karbońska wykazuje zróżnicowanie geograficzne. Na Gondwanie dominuje tzw. flora glossopterisowa, nazywana tak z uwagi na udział w niej paproci nasiennych o małych rozmiarach i odmiennym niż u paproci zarodnikowych unerwieniu liści. Była to flora zimnolubna. Inne zespoły paproci wskazują na klimat ciepły i wilgotny panujący na innych kontynentach, w tym na obszarze dzisiejszej Ameryki Północnej i Europy.
Pod koniec karbonu pojawiły się pierwsze drzewa szpilkowe, które mogły rosnąć na terenach bardziej suchych i wyniesionych.

PERM
Świat organiczny permu stanowi kontynuację świata karbonu, jednakże w sposób mniej różnorodny, z uwagi na warunki klimatyczne i sedymentacyjne.

Świat organiczny permu zachowany w skałach jest ubogi w porównaniu ze skałami powstałymi w okresach wcześniejszych. Wynikało to zapewne na półkuli północnej z dużej powierzchni obszarów lądowych o gorącym, często pustynnym klimacie, oraz warunków salinarnych, panujących w płytkich morzach znajdujących się na blokach kontynentalnych, a na kontynentach południowych z dużego udziału lodowców.

Otwornice są liczne, szeroko rozpowszechnione, szczególnie w ciepłych i otwartych morzach i są ważne stratygraficznie, jednak z końcem okresu przeżywają silny kryzys. Koralowce wyraźnie tracą na znaczeniu. Żyją koralowce czteropromienne i denkowce. Obie te grupy wymierają jednak z końcem permu, pojawiają się natomiast koralowce sześciopromienne. Mszywioły są najczęstszymi skamieniałościami w cechsztynie Europy.

Ramienionogi są liczne i niektóre mają duże znaczenie stratygraficzne. Reprezentowane są przez te same grupy co w karbonie. Pod koniec permu ten typ zwierząt przeżywa poważny kryzys. Mięczaki mają zróżnicowane znaczenie, ale zazwyczaj znaczne. Częstymi skamieniałościami są małże, zarówno morskie, jak i słodkowodne. Mają one znaczenie zarówno stratygraficzne, jak i skałotwórcze. Liczne są ślimaki, lecz nie mają one znaczenia stratygraficznego. Wśród permskich głowonogów największe znaczenie stratygraficzne mają amonitowate goniatyty, choć ich ilość w porównaniu z karbonem zmniejszyła się. Pod koniec permu goniatyty wymierają, pojawiają się natomiast ceratyty. Łodzikowate stają się jeszcze mniej zróżnicowane niż w karbonie.

Stawonogi rozwijają się w sposób zróżnicowany. Trylobity są coraz rzadsze, a z końcem permu definitywnie wymierają. Pospolitymi morskimi stawonogami były natomiast małżoraczki i liścionogi, na lądzie zaś królowały owady. W facjach słodkowodnych niekiedy liczne są skorupiaki. Szkarłupnie były mniej liczne niż w karbonie, a najczęstsze wśród nich były liliowce. Rzadziej spotykane są blastoidy i jeżowce. Znaczenie stratygraficzne mają w dalszym ciągu konodonty.

Wśród ryb występowały znane już wcześniej chrzęstnoszkieletowe i kosntnoszkieletowe, a wśród nich promieniopłetwe. Płazy były liczne i zróżnicowane, a większość z nich to labiryntodonty. Były one jednak stopniowo wypierane przez gady m. in. przez drapieżne pelykozaury, a później gady ssakokształtne. Gady silnie się różnicują i modyfikują, a ich budowa ciała zmienia się od form masywnych do form o lżejszych szkieletach. Były to formy zarówno roślinożerne, jak i drapieżne, osiągające wielkość nawet do 3 m. Większość z nich żyła na lądach.
Flora permska początkowo podobna była do karbońskiej. Żyły mszaki, widłaki jednozarodnikowe i różnozarodnikowe, choć były one rzadsze niż w karbonie, widliczkowe. Powszechne były skrzypowe, a także paprociowe i paprocie nasienne. Kordaity występują rzadziej niż w karbonie. W późnym permie, kiedy nastąpiła zmiana klimatu na bardziej suchy skrzypowe i paprocie drzewiaste zostały zepchnięte na dalszy plan, a główną rolę odgrywały nagonasienne. Rozwijały się obficie rośliny szpilkowe, pojawiły się sagowce i miłorzębowe, będące zapowiedzią nowej flory charakterystycznej dla mezozoiku. Na Gondwanie panowała specyficzna flora glossopterisowa.

Na pograniczu permu i triasu nastąpił jeden z największych kryzysów świata organicznego w historii Ziemi. Wielkie wymieranie spowodowało wyginięcie całych gromad czy rzędów (np. trylobitów, koralowców czteropromiennych) i drastyczne zmniejszenie populacji wszystkich grup zwierzęcych.

MEZOZOIK

TRIAS
W świecie organicznym triasu nastąpiły istotne zmiany w porównaniu z permem. Po kryzysie permskim fauna i flora przybiera inny skład ilościowy i jakościowy.

Wśród pierwotniaków ważne znaczenie mają otwornice i radiolarie. Te ostatnie mają niekiedy znaczenie skałotwórcze, tworząc rogowce. Wśród gąbek, rzadko spotykanych w stanie kopalnym, największe znaczenie mają gąbki wapienne. Przełom nastąpił wśród koralowców pojawiła się nowa grupa koralowców sześciopromiennych, które żyją do dzisiaj. Mają one niekiedy znaczenie stratygraficzne i skałotwórcze, tworząc rafy.
Bardzo liczne były ramienionogi; reprezentują je zarówno formy znane z paleozoiku, jak i stanowiące wiekszość populacji formy nowoczesne należące do terebratulidów oraz rynchonellidów. Mięczaki miały zróżnicowane znaczenie. Ślimaki są dość częste, ale nie mają znaczenia stratygraficznego. Małże są bardzo liczne, silnie się różnicują i mają duże znaczenie zarówno skałotwórcze, jak i stratygraficzne. Głowonogi odradzają się po kryzysie i różnicują. Dość liczne są łodzikowate, rzadkie są belemnity. Największe znaczenie miały amonity. Należą do nich zarówno goniatyty, charakterystyczne dla triasu ceratyty, jak i amonity właściwe o różnie ornamentowanych muszlach. Pod koniec triasu amonity przeżywają silny kryzys i do jury przechodzi tylko jedna rodzina.

Istotną rolę skałotwórczą odgrywały szkarłupnie, reprezentowane przez nowe formy. Największe znaczenie miały liliowce i jeżowce. Dość częste były wężowidła i rozgwiazdy. Wśród stawonogów większą rolę geologiczną odgrywały tylko małżoraczki. Duże znaczenie stratygraficzne mają konodonty. Wymierają one jednak definitywnie w triasie środkowym.

Znaczne zmiany nastąpiły wśród kręgowców. W świecie ryb dominowały promieniopłetwe, częste też były ryby dwudyszne. Ryby występowały licznie zarówno w wodach słonych jak i słodkich. Nie mają one jednak praktycznego znaczenia w stratygrafii. Płazy rozwijają się i różnicują. Reprezentowane były one głównie przez płazy tarczogłowe, których szczątki mają pewne znaczenie w biostratygrafii formacji lądowych. Duże znaczenie miały gady, które miały bardzo dobre warunki środowiskowe i rozwijały się zarówno ilościowo, jak też jakościowo, przystosowując się do różnych środowisk. W morzach panują ichtiozaury o kształtach ciał ułatwiających pływanie. Liczne są krokodyle i żółwie, żyjące zarówno w wodach słodkich jak i słonych. Na lądach pojawiły się dinozaury panująca grupa kręgowców mezozoicznych. Są wśród nich zarówno formy roślinożerne, jak i drapieżne o zróżnicowanych rozmiarach i kształtach. Najstarsze szczątki dinozaurów, których długość wynosiła około 6,5 m zostały znalezione w osadach górnotriasowych w Tajlandii. Z osadów triasowych znana jest problematyczna skamieniałość uważana za praptaka Protoavis, a także pierwsze szczątki ssaków.

Flora rozwijała się bujnie zarówno w morzu, jak i na lądzie. W środowisku morskim duże znaczenie skałotwórcze i stratygraficzne miały glony. Flora lądowa wykazuje wiele związków z florą późnopermską i jest reprezentowana przez grupy roślin, które przeszły z paleozoiku. W utworach dolnego triasu szczątki flory są nieliczne, co wynika z suchego i gorącego klimatu, który nie dawał szans na zachowanie się szczątków w stanie kopalnym. Widłakowe tracą na znaczeniu; skrzypowe osiągają niekiedy wysokość do 15 m. Paprociowe mają charakter zarówno roślin zielnych, jak i drzewiastych i porastają podmokłe obszary na lądach. Na pierwszy plan wysuwają się rośliny nagonasienne. Rozwijają się dobrze paprocie nasienne, szpilkowe, a także nowe grupy przystosowane do klimatu bardziej suchego. Są to sagowce, które mają liście palmokształtne osadzone na wysokim pniu, benetyty, których pień był beczułkowaty. Pojawiają się też miłorzębowe o charakterystycznych trójkątnych liściach.

JURA
Świat organiczny jury, zarówno zwierzęcy, jak i roślinny, był bardzo bogaty i urozmaicony. Wśród pierwotniaków znaczenie skałotwórcze, a częściowo stratygraficzne miały otwornice, kalpionelle i radiolarie. Otwornice są licznie reprezentowane, mają znaczenie stratygraficzne i skałotwórcze. Radiolarie i kalpionelle mają w zasadzie tylko znaczenie skałotwórcze (tylko pod koniec okresu jurajskiego kalpionelle są skamieniałościami przewodnimi) ich szkielety wchodzą w skład radiolarytów i wapieni. Silnie rozwinięte były gąbki o szkielecie krzemionkowym. Ich znaczenie skałotwórcze jest stosunkowo duże, gdyż krzemionka pochodząca z ich elementów szkieletowych gromadziła się w postaci krzemieni i czertów. Mniejsze znaczenie miały gąbki wapienne. Wśród jamochłonów największe znaczenie, przede wszystkim skałotwórcze (budowały rafy), miały koralowce. Są one również dobrym wskaźnikiem paleobatymetrii i paleotemperatury zbiorników morskich. Z pierścienic pospolite były wieloszczety. Stosunkowo liczne są mszywioły, ale ich znaczenie geologiczne jest niewielkie. Liczne były ramienionogi, ale mają one umiarkowane znaczenie stratygraficzne.

Największe znaczenie stratygraficzne mają mięczaki. Małże były bardzo liczne i silnie zróżnicowane, miały też duże znaczenie stratygraficzne i skałotwórcze. Większość ślimaków jurajskich, mających niewielkie znaczenie skałotwórcze (choć niekiedy ich muszle występują w większych nagromadzeniach) i przewodnie, należy do przodoskrzelnych. Skamieniałości o największym znaczeniu stratygraficznym to amonity, które w jurze osiągnęły szczyt rozwojowy. Bardzo pospolite były również belemnity, mające również znaczenie stratygraficzne.
Wśród stawonogów największe znaczenie miały skorupiaki: liścionogi i małżoraczki, powszechne w wodach słodkich i brakicznych. Z innych stawonogów na uwagę zasługują pancerzowce i bardzo zróżnicowane owady, które jednak rzadko zachowują się w stanie kopalnym. Ze szkarłupni ważne znaczenie skałotwórcze i stratygraficzne mają liliowce i jeżowce. Rzadsze od nich są rozgwiazdy i wężowidła.

Najpospolitszą grupą kręgowców były ryby. Większość z nich to ryby chrzęstnoszkieletowe (żarłacze); ryby kostnoszkieletowe były mniej liczne. Płazy nie odgrywały istotnej roli, natomiast wielki rozkwit osiągnęły gady, które przystosowały się do bardzo różnorodnych środowisk.

Wśród gadów morskich liczne były drapieżne ichtiozaury i plezjozaury (dochodzące do 15 m długości) oraz krokodyle i żółwie. Na lądzie dominowały dinozaury. Gadziomiedniczne, osiągające największe rozmiary, były formami głównie roślinożernymi i silnie uzależnionymi od środowiska (Brachiosaurus do 27 m długości i wadze do 50 t, Brontosaurus do 25 m długości i wadze do 40 t, Diplodocus do 25 m długości, Bronteus do 20 m). Wśród ptasiomiednicznych występowały formy zarówno roślinożerne (Stegosaurus do 9 m długości, Triceratops do 8 m długości), jak i drapieżne (Allosaurus dwunożny, do 10 m długości. Z osadów hetangu obszaru świętokrzyskiego znane sa tropy drapieżnego, ptasiomiednicznego gada Dillophosaurus, który osiągał wielkość 4 5 m. Jurajskimi gadami latającymi, o budowie zbliżonej do budowy współczesnych nietoperzy, były Rhamphorhynchus i Pterodactylus. W osadach górnojurajskich Bawarii, w tzw. wapieniach litograficznych, znaleziono szczątki ptaków (Archaeopteryx). Były one wielkości gołębia i miały wiele cech gadzich. Jurajskie ssaki to zwierzęta niewielkie, roślinożerne i owadożerne.

Bogaty był w jurze nie tylko świat zwierzęcy. Licznie występują sinice, budujące struktury biosedymentacyjne, jak onkoidy i stromatolity. W środowisku morskim liczne były glony, w tym glony złociste, wchodzące w skład jurajskich wapieni jako kokolity wapienne. Na lądzie utrzymują się i rozwijają grupy roślin znane już z triasu. Widłakowate reprezentowane są głównie przez formy zielne; formy drzewiaste są rzadkie. Często występują skrzypowe. Liczne są paprociowe. Doskonale rozwijają się rośliny nagonasienne. Liczne są paprocie nasienne, jak również sagowce, benetyty, miłorzębowe. Wśród roślin szpilkowych występują araukariowate, cisowate, cyprysowate, cypryśnikowate, sosnowate.

KREDA
Świat organiczny kredy był zróżnicowany, zarówno w środowisku morskim, jak i lądowym. Z pierwotniaków ważne są wymoczki oraz otwornice, które mają znaczenie zarówno stratygraficzne, jak i skałotwórcze; te ostatnie wchodzą w skład kredy piszącej. Szczyt rozwoju osiągnęły gąbki o szkielecie krzemionkowym; z igieł tych gąbek zbudowane są spongiolity, a także wchodzą one w skład opok. Wśród jamochłonów znaczenie skałotwórcze miały koralowce kolonijne; formy osobnicze były rzadkie. Liczne są pierścienice. Częste są też mszywioły, mające znaczenie skałotwórcze (budują rafy mszywiołowe. Ramienionogi kontynuują linie rozwojową z poprzedniego okresu. Zwraca uwagę duża ilość osobników należących do tego samego rodzaju, przy zmniejszaniu się liczby rodzajów. Reprezentowane są one głównie przez terebratule i rynchonelle. Pod koniec kredy grupa ta przeżywa silny kryzys.

Największe znaczenie stratygraficzne mają mięczaki. Małże są liczne i mają duże znaczenie stratygraficzne. Liczne były ślimaki. Szczególne znaczenie miały amonity o muszlach bogato ornamentowanych, będące najlepszymi skamieniałościami przewodnimi. Są one również dobrymi wskaźnikami paleoklimatu. Wśród nich nastąpiła tendencja do rozkręcania muszli, do jej spiralnego skręcenia, do gigantyzmu i uproszczenia linii przegrodowej. Zjawiska te poprzedziły wymarcie amonitów, co nastąpiło z końcem okresu.

Ważną rolę odgrywały belemnity, które są ważnymi skamieniałościami przewodnimi. Ogromna ich większość wymarła z końcem okresu kredowego. Szkarłupnie są liczne, ale największe znaczenie mają jeżowce. Liliowce są mniej liczne.

W świecie ryb przeważały promieniopłetwe i żarłacze. Płazy spotyka się rzadko. Na lądzie panowały dinozaury. W morzach żyły ichtiozaury, mozazaury i plezjozaury. Liczne są krokodyle i żółwie. Powszechne były latające gady o rozpiętości skrzydeł dochodzącej do 8 m; obok nich żyły uzębione ptaki. Ssaki były niewielkie: głównie owadożerne i drapieżne torbacze i prymitywne łożyskowce, żyjące w cieniu gadów.
Flora kredowa była obfita i w dolnej części okresu jeszcze podobna do jurajskiej. Liczne są widłakowe, skrzypowe, paprociowe. Powszechne były nagonasienne, a wśród nich paprocie nasienne, miłorzębowe, sagowce, benetyty. Największe znaczenie miały rośliny szpilkowe, głównie araukariowate, cyprysowate, sosnowate i cisowate. We wczesnej kredzie pojawiły się też pierwsze rośliny okrytonasienne (m. in. buk, brzoza, grab, wierzba, topola, orzech, eukaliptus, platan, bluszcz) które w późnej kredzie osiągnęły przewagę w świecie roślin. Ich udział we florze lądowej wkrótce przekroczył połowę wszystkich roślin.

W końcu kredy nastąpił kryzys w świecie organicznym. Wymarły amonity i zdecydowana większość belemnitów oraz wielkie gady (dinozaury). Przyczyny tego wielkiego wymierania związane są najprawdopodobniej ze zmianami środowiska, wywołanymi upadkiem dużego ciała kosmicznego na Ziemię.

KENOZOIK

TRZECIORZĘD
Fauna i flora trzeciorzędu była niezwykle bogata i zróżnicowana. Szczególnie bujny rozwój przeżywały otwornice, małże i ślimaki oraz ssaki i ptaki. Z biegiem czasu fauna stawała się coraz bardziej podobna do współczesnej. W paleogenie pojawiły się naczelne i nastąpiła ich szybka ewolucja. Pierwsze małpy człekokształtne znane są z oligocenu. Współczesna flora kontynentalna ukształtowała się już w starszym trzeciorzędzie. Charakterystycznym rysem flory europejskiej jest coraz większy udział roślin zielnych. Przyczyną gwałtowanego rozwoju flory okrytonasiennej było pojawienie się owadów zdolnych do zapylania kwiatów.

CZWARTORZĘD
Świat organiczny na początku czwartorzędu był już bardzo zbliżony do współczesnego. Wśród organizmów morskich dużą rolę w stratygrafii odgrywają otwornice, mięczaki małże i ślimaki, wśród których wyróżnia się formy ciepłolubne i zimnolubne. Ślimaki występują często również w osadach lądowych.

Dla stratrygrafii czwartorzędu duże znaczenie mają kręgowce. Rolę dominującą odgrywały ssaki. Z początkiem czwartorzędu pojawili się liczni przedstawiciele dwóch grup, szczególnie charakterystycznych dla czwartorzędu koni i słoni. Występowały zarówno ciepło- jak i zimnolubne nosorożce. Do tych ostatnich należał nosorożec włochaty, żyjący razem z mamutem. Ważną rolę odgrywały też jeleniowate i niedźwiedzie (m. in. niedźwiedź jaskiniowy) oraz drapieżne gryzonie.

W preplejstocenie, kiedy wahania klimatyczne nie były jeszcze tak znaczne, dominowały w Europie formy ciepłolubne. Dopiero w plejstocenie, w okresach zimniejszych, pojawiała się fauna zimnolubna. Niekiedy formy ciepło- i zimnolubne żyły obok siebie.

Z końcem plejstocenu, w miarę ocieplania się klimatu na półkuli północnej, formy zimnolubne zaczęły zanikać. Jednak przyczyna ich całkowitego wyginięcia na zimnych do dzisiaj obszarach tundry, pozostaje nadal zagadką.

Jednym z najważniejszych wydarzeń w dziejach świata organicznego czwartorzędu jest, zapoczątkowany jeszcze w trzeciorzędzie, rozwój naczelnych i wyodrębnienie się z nich człowieka.

W oligocenie z naczelnych wyodrębniła się linia człowiekowatych. Pierwsze formy były naziemnymi małpami stepowymi, prowadzącymi wędrowny tryb życia. We wczesnym miocenie pojawiły się pierwsze formy o postawie pionowej. Cecha ta została ukształtowana z końcem pliocenu i od tej pory ewolucja zachodziła głównie w kierunku rozwoju mózgu.

Pierwszymi człowiekowatymi, które miały zdecydowanie ludzkie cechy, były australopiteki. Ich szczątki są dobrze znane ze wschodniej Afryki. Ich prymitywnym przedstawicielem był Zinjanthropus z pogranicza pliocenu i czwartorzędu. Blisko z nim spokrewniony był Paranthropus, którego szczątki znaleziono w południowej Afryce. We wczesnym plejstocenie od australopiteków wyodrębnił się Homo habilis (człowiek zdolny), który posługiwał się narzędziami. Od niego pochodzą formy przedneandertalskie między innymi Homo erectus i Homo ergaster (znalezisko Homo ergaster w Gruzji, liczące ok. 1,7 mln lat jest najstarszym znaleziskiem człowieka poza Afryką), a także i boczna linia reprezentowana przez Pithecanthropus i Sinanthropus. Przed ostatnim zlodowaceniem z form przedneandertalskich wyodrębniła się forma człowieka z Neandertalu Homo neandertalensis oraz człowiek z Heidelbergu Homo heidelbergensis. Jednocześnie na obszarze Azji i Afryki, około 200 tys. lat temu, wyodrębnili się przedstawiciele współczesnych Homo sapiens, którzy napłynęli do Europy po wycofaniu się lądolodu. Wyparli oni neandertalczyków i heidelbergeńczyków, których przedstawiciele wyginęli lub zmieszali się z formami napływowymi.
W migracji człowieka wielką rolę odegrała Beringia dawny pomost lądowy między pn.-wsch. Azją a pn.-zach. Ameryką Pn., powstający w czasie zlodowaceń plejstoceńskich wskutek obniżania się poziomu Oceanu Światowego. Obszar lądowy stanowiły duże fragmenty dzisiejszych mórz szelfowych: Morza Beringa i Morza Czukockiego. Ląd był płaski, płynęły po nim liczne rzeki biorące początek z gór Alaski i Czukotki. Istnienie Beringii sprzyjało migracji fauny i flory między Azją a Ameryką. Przez ten obszar przeniknął też do Ameryki Północnej ówczesny człowiek. Beringia przestała istnieć w końcu plejstocenu, ok. 12 tys. lat temu, gdy topnienie lądolodów spowodowało podniesienie się poziomu Oceanu Światowego.

W świecie roślinnym czwartorzędu nie pojawiło się wiele nowych gatunków w porównaniu z trzeciorzędem. Zmieniał się natomiast skład flory poszczególnych obszarów w związku ze zmianami klimatycznymi. Roślinność z okresów lodowcowych zachowała się na niektórych obszarach jako relikty (np. na obszarze Tatr Dryas octopetala dębik ośmiopłatkowy).