Палеонтологическая летопись

Палеонтологическая летопись — это совокупность остатков животных и растений, а также следов их жизнедеятельности, сохранившихся в последовательных слоях осадочных пород архея, протерозоя и фанерозоя.

Она служит основным документом для восстановления истории развития жизни на Земле, позволяя учёным определять:

Время появления и вымирания различных групп организмов.
Темпы и направления эволюционных процессов.
Родственные связи между видами (филогению).
Изменения ареалов обитания, миграции и другие аспекты палеоэкологии.

Однако полную и непрерывную картину развития органического мира восстановить только по палеонтологической летописи невозможно. Она принципиально неполна (явление, известное со времён Чарльза Дарвина как «неполнота геологической летописи»).

Причины неполноты летописи:

Условия сохранения. В ископаемом состоянии обычно сохраняется только минерализованный скелет животных. Сохранение мягких тканей — большая редкость, возможная лишь в особых условиях: в многолетнемёрзлых грунтах, озокерите (горном воске) или в результате естественной мумификации. Известны единичные находки отпечатков медуз, червей или мягких частей тела позвоночных.
Фрагментарность остатков. От многих организмов, особенно растений, доходят разрозненные части: отпечатки листьев, окаменевшие стволы, плоды, пыльца. По ним не всегда удаётся реконструировать облик целого организма, а иногда даже точно определить его систематическую принадлежность (это особенно касается пыльцы).
Образ жизни и численность. Вероятность попадания в летопись зависит от образа жизни, численности популяции, места обитания и множества других факторов.

Из-за этой неполноты некоторые группы организмов могут «исчезать» из летописи на долгие геологические периоды, а затем снова в ней появляться.

Яркие примеры пробелов и неожиданных находок:

Морские ежи, обильные в мелководных морях мелового периода, не найдены в отложениях второй половины палеогена. Вероятно, они в то время обитали на больших глубинах (в батиали и абиссали), куда редко попадают осадки, формирующие летопись. Сегодня они вновь широко распространены в океанах.
Щитни — ракообразные, живущие в пресных и солоноватых водоёмах. Они известны из триаса, отсутствуют в юрских отложениях, вновь найдены в мелу, снова отсутствуют в палеогене и неогене, но процветают в современную эпоху.
Белемниты — головоногие моллюски, характерные для мезозоя. В середине XX века их остатки были описаны из нижнего карбона Северной Америки, но в среднем и верхнем карбоне они пока не обнаружены. Долгое время считалось, что они вымерли в конце мезозоя, однако позже были найдены эоценовые формы. Палеоценовые белемниты до сих пор не известны.
Кистепёрые рыбы. Их остатки хорошо известны из верхнего палеозоя и мезозоя. Считалось, что группа полностью вымерла в меловом периоде. Однако в 1938 году у Коморских островов в Индийском океане была выловлена современная кистепёрая рыба — латимерия (Latimeria chalumnae).

Таким образом, для понимания истории жизни важны не только массовые, но и единичные, уникальные находки. Они могут свидетельствовать о существовании переходных форм или «живых ископаемых», кардинально меняя научные представления. Классический пример — находка археоптерикса (Archaeopteryx), которая коренным образом изменила взгляды на происхождение и раннюю эволюцию птиц.

См. также: Геохронологическая шкала, Ископаемые остатки, Следы жизни.