Nghiên cứu ĐẠI CỔ SINH

Đại Cổ Sinh (Paleozoi)

ĐẠI CỔ SINH (Paleozoi)

1. Kỷ Cambri
2. Kỷ Ordovic
3. Kỷ Silur
4. Kỷ Devon
5. Kỷ Carbon
6. Kỷ Permi
Kỷ Cambri: Có thời gian địa chất là 80 triệu năm ( 580 – 500 triệu năm)
A. Hoạt động địa chất – khí hậu:
Do núi lửa hoạt động mạnh làm phân hóa đất liền và đại dương, ở đầu và giữa kỷ Cambri biển được mở rộng, sang Cambri muộn diện tích biển ngập bị thu hẹp hơn.
Ở kỷ này trái đất chia thành 3 đới khí hậu: Khí hậu khô – nóng, Khí hậu ấm và ẩm, khí hậu lạnh lẽo.
Khí quyển nhiều CO2.
B. Thế giới sinh vật:
Sự xuất hiện dường như là "bất ngờ" của hệ động vật đa dạng trong một khoảng thời gian không quá vài chục triệu năm này được coi là "Sự bùng nổ kỷ Cambri". Kỷ Cambri là kỷ sớm nhất mà trong các lớp đá của thời kỳ đó người ta tìm thấy một lượng lớn các sinh vật đa bào đã hóa thạch một cách rõ ràng, chúng phức tạp hơn so với hải miên (bọt biển) (ngành Porifera) hay sứa (phân ngành Medusozoa)

*Thực vật:

Phân hóa tảo, tảo lục và tảo nâu chiếm ưu thế, ngoài ra còn có tảo lam và sự xuất hiện tảo hồng.

* Động vật:
Nhóm thu thập và ăn các chất lắng tụ ở đáy biển: chiếm 60% chủ yếu là các loài chân khớp như tôm ba lá..
Nhóm sống bằng cách nuốt các chất lắng tụ: chiếm 1%, chủ yếu là thân mềm có vỏ cứng.
Nhóm sống bằng các chất lơ lửng trong nước: chiếm 30% chủ yếu là bọt biển.
Nhóm ăn thịt: chiếm 10% chủ yếu là các loài chân khớp.
Chén cổ: phát triển, tiến hóa nhanh chống
Kỷ Cambri
Chén cổ (archaeocyatha)
Kỷ Cambri
Bọ cạp biển Opabinia
Rệp (Hallucigenia)
Tồn tại và phát triển trong đại cổ sinh, ngay từ đầu chúng đã rất phát triển về số lượng và chủng loại.
Hóa thạch Tôm ba Lá Redlichia chinensis kỷ Cambri tại Trung Quốc
Kỷ Cambri
Lingulella
Kỷ Cambri
Tay cuộn: phần lớn thuộc lớp không khớp, đại diện có khớp đến cuối kỷ mới xuất hiện.
Kỷ Cambri
Động vật tay cuộn
Cá lưỡng tiêm ( Amphiosus)
Kỷ Cambri
Kỉ Ordovic ( 500 - 435 triệu năm)
A.Đặc điểm địa chất - khí hậu
- Địa chất: biển tiến rộng rãi trên phạm vi rộng do quá trình sụp võng gây ra một số hoạt động núi lửa mạnh mẽ. Cuối kỷ diễn ra quá trình di chuyển lục địa.
- Khí hậu: ấm, một số nơi ven biển có khí hậu khô nóng. Đến cuối kỷ xuất hiện băng hà.
B. Thế giới sinh vật:
*Thực vật:

- Những loài thực vật đầu tiên trên đất liền đã xuất hiện trong dạng của các cây nhỏ trông giống như rêu tản (ngành Marchantiophyta). Người ta cũng đã tìm thấy các hóa thạch của phấn (hoa) vào cuối kỷ Ordovic. Các loài thực vật này có lẽ đã tiến hóa từ tảo lục. Thực vật chưa có gì biển đổi lớn, chúng chỉ là những thực vật bậc thấp sống trong môi trường nước, giữ vai trò thống trị là các loại tảo.
- Các loài nấm biển đã rất phổ biến trong các đại dương thuộc kỷ Ordovic để phân hủy các xác chết của động vật cũng như các loại chất thải khác
Kỉ Ordovic
Rêu tản ( ngành Marchantiophyta)
* Động vật:
- Biển cạn nên sinh vật ở kỷ này rất phong phú và đa dạng.Gồm đại diện các ngành:
+ Ngành chân khớp (Arthropoda) : tôm ba lá tiếp tục phát triển.
+ Ngành tay cuộn (Brachiopoda): bút đá phát triển phong phú và phân hóa về cấu trúc.
+ Ngành da gai (Echinodermata) : nụ biển, huệ biển, cầu gai.
+ Thân mềm (Mollusca) : ốc tiễn thạch.
+ Các ngành chân rìu, thân bụng cũng xuất hiện.
- Cuối kỷ này ( cách đây 440 triệu năm): do bắt đầu thời kỳ băng hà gây ra đã làm hủy diệy gần 85% sinh vật trên trái đất khi chúng đang phát triển phong phú ở đại dương. Các ngành chén cổ và chân khớp như Tôm ba lá, san hô bị tiêu diệt hầu hết.
Lớp Bút Thạch thuộc ngành nửa dây sống xuất hiện và phát triển mạnh
Kỉ Ordovic
Morphological elements of a Pristiograptus
Các đại diện khác của lớp Bút Thạch
Kỉ Ordovic
Clonograptus"
Tôm Ba Lá phát triển cực thịnh. Mắt phát triển,đốt thân giảm, có khiên đầu và khiên đuôi dài gần bằng nhau.
acidaspis"
illaenus
Kỉ Ordovic
Da gai cũng để lại nhiều hóa thạch trong các tầng đá.
Huệ Biển (Crinoidae)
Phao biển (Cystoidae)
Kỉ Ordovic
Kỉ Ordovic
Nautiloid
Hóa thạch chỉ thị cho kỷ này là Ốc Tiễn Thạch (Nautiloid)
San hô vách đáy đại diện nhóm không có hệ thống liên thông.
Kỉ Ordovic
"tabulata"
Kỷ Silur
Kéo dài 30 triệu năm (430 – 410)

Đặc điểm địa chất – Khí hậu
- Địa chất: Vận động tạo núi Caledoni tạo nên nhiều vùng đất nổi, mảng lục địa và những dãy núi lớn, thu hẹp đại dương, mực nước biển dâng cao .
- Khí hậu: Đầu kỷ khí hậu ấm và ẩm. Khí hậu trở nên hơi lạnh và khô hơn bởi quá trình tạo núi vào cuối kỷ.
Kỷ Silur
B. Thế giới sinh vật:
*Thực vật:
- Dưới biển các loại tảo tiếp tục phát triển.
- Thực vật đầu tiên phổ biến là quyết trần và rêu. Thực vật dưới nước bắt đầu tiến lên cạn bằng 2 con đường:
+ Một số ít tiến hóa sống trong điều kiện ẩm, thiếu đất, thiếu chất khoáng phát triển thành rêu.
+ Một số biến đổi cấu tạo cơ thể thành mô, thân, lá… như dương xỉ, các loại thực vật bậc cao như thân mộc, thân bụi hay thân thảo đại diện như Thạch tùng, Quyển bá.
- Thực vật dị dưỡng xuất hiện như nấm.
Kỷ silur
asteroxylon
Nhóm thực vật Lộ Trần nguyên thủy mon men lên đất liền: Chưa có thân, lá, nhưng rễ thô sơ
Rhynia Osterophyllum
Kỷ silur
Thực vật ngày càng trở nên đa dạng và phong phú,
tạo ra ngày càng nhiều oxy, làm dầy tầng ozon
Động vật:

- Điểm nổi bậc nhất là hình thành những rặng san hô.
- Xuất hiện động vật ở trên cạn đầu tiên (nhện).
- Điểm đáng chú ý là sự xuất hiện của các loài cá vì chúng là đại diện đầu tiên cho động vật có xương sống đó là loài cá Giáp chưa có xương mới có sụn, thân và đầu có tấm giáp che chở, vây lẻ, chưa có hàm, miệng tròn, dài vài cm đến vài m.
Kỷ silur
Xuất hiện cá giáp không hàm
Bothriolepis
Cephalapsis
Kỷ silur
Nhện cổ
Kỷ silur
Rặng san hô cổ
Đặc điểm địa hình – Khí hậu
- Địa chất: Đầu kỷ biển rút dần, đến Devon trung thì biển ngập lại, Devon muộn diện tích biển đạt cực đại. Núi mới xuất hiện, sông chảy ngược dòng, hình thành nhiều hồ lớn, núi lửa hoạt động mạnh mẽ. Ở đại lục phía bắc hình thành nhiều sa mạc.
- Khí hậu: lục địa khô hanh hình thành nhiều khoáng sản như than đá, ven biển ẩm ướt.
Kỷ Devon (Kỷ Cá)
Kéo dài 60 triệu năm
Kỷ Devon
B. Thế giới sinh vật:
*Thực vật:
- Vi khuẩn, địa y và dương xỉ tồn tại và phát triển mạnh.
- Những loài thực vật hạt trần đầu tiên cũng lan truyền trên các vùng đất khô, tạo thành các cánh rừng lớn với dương xỉ khổng lồ, thạch tùng, quyển bá.
Quyết thực vật có rễ, mạch, lỗ khí như:
Thạch tùng, mộc tặc và dương xỉ.
Kỷ Devon
Kỷ Devon
Dương xỉ
Động vật:
- Loài cá giáp không hàm ở kỷ Silua đã dần dần tiến hóa thành cá giáp có hàm (Coccostius) và chiếm ưu thế.
- Cá sụn, cá xương có hàm và vây chẵn, cá có phổi và cá vây chẳn khỏe có thể di chuyển trên mặt đất.
- Về sau xuất hiện thêm cá phổi vừa thở trong môi trường cạn vừa thở dưới nước đây là loài lưỡng cư đầu cứng đầu tiên sống trên đất liền và là tiền thân của các động vật có xương sống.
- Những động vật tay cuộn, thân mềm và các đá san hô ngầm lớn vẫn là phổ biến.
Cá giáp chưa có hàm tiến hóa thành cá giáp có hàm
Kỷ Devon
Cá giáp có hàm (Coccosteus)
Kỷ Devon
Cá có phổi và cá vây chẳn, những loài cá mập đầu tiên xuất hiện.
Cá có phổi
Dipnoi
Vây chẳn tổ tiên cá mập ngày nay
cladoselache
Một vài loài cá sống hẳn trên cạn và tiến hóa thành lưỡng cư đầu cứng.
Kỷ Devon
Eusthenopteron
Kỷ Carbon
Kéo dài 55 triệu năm
A.Đặc điểm địa chất - khí hậu
- Địa chất: Tạo núi Hecxini, biển tiến nhiều nơi, nhiều đợt. Do khí hậu ẩm ướt tạo nhiều vũng nước lớn và đầm lầy.
- Khí hậu: Đầu kỷ khí hậu nóng ẩm, giữa kỷ có nhiều mưa, cuối kỷ khí hậu khô và lạnh dần.
B. Thế giới sinh vật:
*Thực vật:
- Đầu kỷ: thực vật trên cạn phát triển thành những khu rừng rộng lớn với rừng Quyết khổng lồ cao 30m, đường kính 1 – 2m dọc ven sông, ven biển, ven hồ đầm, ở những nơi có mực nước không sâu như cây Lân mộc (Lepododendron), cây Phong ấn (Sagillaria), cây Lư mộc (Calamites) . Ngoài ra còn dương xỉ khổng lồ, thạch tùng, mộc tặc… cao đến 40m, đường kính 2m.
- Giữa kỷ: Rừng quyết do mưa nhiều bị trôi cuốn, chôn vùi dưới đáy biển tạo các mỏ than ngày nay.
- Cuối kỷ: thời tiết khô lạnh cây Quyết bị tiêu diệt từ từ thay thế bằng dương xỉ hạt trần có ưu thế thụ tinh không cần nước, phôi được bảo vệ trong hạt có thể phát tán và tồn tại ở vùng khô nóng. Dần dần thực vật tiến hóa, sinh sản bằng hạt thay thế hình thức sinh sản bằng bào tử.
Kỷ Carbon
Cây Lân mộc
Kỷ carbon
Sự phát triển các mô chuyên hóa của cây ở kỷ carbon
Động vật:

- Lưỡng cư đầu cứng tiếp tục phát triển.
- Sâu bọ xuất hiện với gián ( dài 10cm), chuồn chuồn khổng lồ (sải cánh rộng 30cm, dài 75cm), nhện, cào cào khổng lồ. Côn trùng bay dần dần chiếm lĩnh không trung.
- Một số lưỡng cư đầu cứng đã thích nghi hẳn với đời sống trên cạn, trở thành bò sát đầu tiên: nội thụ tinh, đẻ trứng có vỏ cứng, da có vảy sừng chịu được khí hậu khô, phổi và tim hoàn thiện.
Nhiều loại cá sinh sống trong các vùng biển kỷ Carbon; chủ yếu là cá mập, cá đuối và các họ hàng của chúng. Phần lớn các loài cá biển trong kỷ Than Đá được miêu tả chủ yếu là theo răng, gai vây và các xương da, với một số ít cá nước ngọt còn được bảo tồn nguyên vẹn.


Lưỡng cư Cotylosauria
Kỷ Carbon
Chuồn chuồn khổng lồ.

Greererpeton
Arthropleurida
Kỷ Carbon
Kỷ Permi
Kéo dài 50 triệu năm
A.Đặc điểm địa chất - khí hậu
- Địa chất: Pha tạo núi chu kỳ Hecxini tiếp tục: nhiều dãy núi hình thành, nhiều lục địa được nâng cao. Các lục địa gắn với nhau thành 1 khối siêu lục địa Pangaea.
- Khí hậu: Khí hậu càng khô và càng lạnh hơn.
Do sự hình thành siêu lục địa Pangaea phân hóa khí hậu theo 2 hướng :
+ Khí hậu trên lục địa và trên đại dương, trên siêu lục địa Pangaea khí hậu phân hóa
+ Khí hậu toàn khô và dịu mát nhưng phần Nam bán cầu mặt đất bị đóng băng.
B. Thế giới sinh vật:
*Thực vật:

- Quyết khổng lồ dần bị tiêu diệt nhường chổ cho cây hạt trần phát triển khắp mọi nơi.
Dương xỉ có hạt tiếp tục phát triển. Xuất hiện đại biểu của thực vật có hạt như tuế, bạch quả, tùng bạch
- Cuối kỷ biến cố xảy ra có thể do 1 siêu sao cách trái đất 30 – 50 năm ánh sáng đã làm cho những rừng đầm lầy quyết và mộc tặc khổng lồ trên lục địa Pangaea bị thối rữa. Dẫn đến lượng Oxi giảm còn 30%.
Kỷ Permi
Quyết khổng lồ dần bị tiêu diệt nhường chỗ cho cây hạt trần thống trị.
Dương xỉ
Động vật:

- Động vật nguyên sinh tiếp tục phát triển, trong đó ngành thân mềm phát triển nhất như chân rìu, chân bụng và chân đầu.
- Cùng với sự phát triển của ngành chân khớp đại diện lưỡng cư bò sát phát triển nhanh: ăn cỏ hay ăn thịt, hình thành bò sát răng thú Therapside như con Cynognathus thân dài 4m, răng phân hóa thành răng cửa, răng nanh, răng hàm nhưn các loài thú nhưng vẫn là bò sát.
- Nhóm bò sát cổ Theocodonte như Araeoscelis có hình dạng giống như cá sấu hiện nay, sau đó tiến hóa thành Khủng long hay bò sát cổ khổng lồ.
- Cuối kỷ biến cố xảy ra lượng Oxi trong không khí giảm xuống 30 – 10% làm các động hiếu khí chết ngạt.
- Biến cố cuối kỷ Pecmi làm kết thúc Đại Cổ Sinh.
Lưỡng cư đầu cứng (Diplocaulus)
Bò sát đầu tiên sống hẳn trên cạn Araeoscelis
Kỷ Permi
Araeoscelis
Eryops
Kỷ Permi
Bò sát Eryops hàm răng chắc khỏe, đầu và chân đều to.
Nhóm ăn cỏ là bò sát toàn sọ nên đầu rất nặng nề
Edaphosaurus
Kỷ Permi
Nhóm bò sát ăn thịt, hình dạng giống thú, răng sắc, nhọn còn gọi là Bò sát dạng thú
Kỷ Permi
Therapsida
Cynognathus
Nhóm bò sát cổ Theocodonte hình dạng giống cá sấu ngày nay sau tiến hóa thành Khủng Long và Bò sát khổng lồ.
Kỷ Permi
euparkeria
Hoá thạch của lưỡng cư cổ đại với thân hình cá sấu và đuôi cá mới được khai quật ở Oregon
Kết luận
Đại cổ sinh có thời gian địa chất khá dài. Trong khoảng thời gian này có nhiều sự biến động địa chất và thay đổi khí hậu nên đặc điểm nổi bậc nhất của đại này là sự di chuyển đời sống sinh vật từ dưới nước lên cạn. Cơ thể sinh vật có cấu tạo phức tạp và hoàn thiện hơn để thích nghi với đời sống ở cạn. Trong đó, động vật chỉ còn thiếu động vật có vú và thực vật thiếu ngành hạt kín.
Tài liệu tham khảo
Bài giảng Tiến Hóa của Võ Thị Thanh Phương, 2007.
Học Thuyết Tiến Hóa của Trần Bá Hoành,1988.
Cổ Sinh Vật học của Tạ Hòa Phương,2004.
Sách giáo khoa Sinh NC 12, 2008.
Hình ảnh: google.com.vn
http://vietbao.vn/Khoa-hoc/Dunkleoteus-Chua-te-ky-Devon/45224915/188/
http://vi.Wikipedia.Org/wiki/k%e1%bb%b7_devon”
http://wapedia.mobi/vi/K%E1%BB%B7_Silur#4.