Ugrás a tartalomhoz

Paleontológia

Dr. Dávid Árpád (2011)

EKF ttk

Az élővilág fejlődése

Az élővilág fejlődése

Az atmoszféra és a bioszféra fejlődése a prekambriumban

A Föld légkörének és élővilágának fejlődése szoros kapcsolatban van egymással. Ennek egyszerű oka az, hogy a kettő folyamatos hatással van egymásra. Magasabb rendű élet addig nem alakulhatott ki a Földön, míg annak légköre megfelelő összetételűvé nem vált. Az élőlények pedig életműködésükkel, gázcseréjükkel befolyásolják a légkör összetételét.

A Föld légkörének szembeszökő tulajdonsága, hogy a kozmikus gyakorisághoz képest alig tartalmaz nemesgázokat. Ennek oka, hogy a Föld 4,6-3,6 milliárd év között valami módon elvesztette elsődleges, a szoláris nebulából származó légkörét. 3,6 milliárd év után a Földön másodlagos légkör alakult ki, mely vulkáni (juvenilis) gázokból származott. A jelenkorban pl. Hawaii vulkáni gázai átlagosan 79%-ban vízgőzből, 12%-ban CO2-ból, 6%-ban SO2-ból és 1%-ban N2-ből állnak. A légköri N2 juvenilis eredete a fentiek alapján világos. A vízgőzök a tengereket gyarapították, az SO2-ból kénsav lett, mely a földkéreggel reakcióba lépve szulfátokat hozott létre. A CO2 kis mennyisége, de főleg az O2 jelenléte a mai atmoszférában viszont nem magyarázható a vulkáni exhalációs mechanizmussal. Ezek megjelenése a bioszférához köthető. Már az archaikumban, 3,3 milliárd évvel ezelőtt valószínű, 3,1 milliárd évvel ezelőtt pedig biztos volt élet a Földön. De az is nagyon valószínűnek látszik, hogy bizonyos szerves anyagok és azok komplikált aggregátumai szinte egyidősek Földünkkel.

Dél-Afrikában, a legidősebb prekambriumi (archaikumi) formációk sorozatain át fosszilis maradványok alapján nyomon követhető a legprimitívebb élőlények: baktériumszerű szervezetek megjelenése. Itt tanulmányozható egy erősebben metamorfizált sorozat anortozit-intrúziókkal, melyet a Föld első, legidősebb kéregmaradványainak tekintenek. E sorozattal durván egyidős, de kevéssé átalakult a Swaziland-szisztéma. Alsó részét a 3,3 milliárd éves Onverwacht-sorozat alkotja, melyben nagyon egyszerű mikrofosszíliákat találtak, melyek a preorganizmusokra emlékeztetnek. Felső részét az uralkodóan finomszemű üledékekből felépült Fig-Tree-sorozat alkotja, melyet 3,0 milliárd éves pegmatit-telér tör át (ennek alapján kora 3,1 milliárd évre becsülhető). Ez már-már sokkal változatosabb és fejlettebbnek látszó mikrofosszíliákat zár magába. Gömb, pálcika és fonál alakú, mikrométernél alig nagyobb szerkezetek ezek. Egyes típusaikat Eobacterium isolatum néven írták le. Elfogadhatónak látszik tehát az az általános nézet, hogy a Fig-Tree-sorozat képződése idején, 3,1 milliárd évvel ezelőtt már baktériumok és egyszerű algák éltek a Földön.

Az atmoszféra és az élet fejlődése

A légköri oxigénnek két forrása van: ultraibolya sugárzás hatására alakulhat ki a H2O disszociációjából, illetve növényi fotoszintézis során a H2O-ből való lehasadásból keletkezhet. A légkör kialakulásának kezdeti szakaszában a fotodisszociáció volt az uralkodó folyamat. Az ultraibolya sugárzás hatására bekövetkező fotodisszociáció során a H+ a világűrbe szökik, míg az oxigén egy részéből ózon (O3) keletkezik. A fotodisszociáció azonban önszabályozó rendszert hoz létre: az ózon bizonyos vastagságot elérve megvédi a vízgőzt a további fotodisszociációtól. Ily módon az ózon korlátozza a folyamatot, és miután a fotodisszociáció bizonyos szintet elért, tovább nem tud hatni az általa keltett ózonburok védelme miatt (Urey-hatás). A jelenlegi O2-tartalomnak 0,1 %-a képződhet csak fotodisszociációval, ennél a szintnél, melyet Urey-pontnak nevezünk, a folyamat megáll.

Ettől a ponttól kezdve a légkör oxigéntartalmának gyarapodása a növényi fotoszintézis útján ment végbe. 2,1 vagy 3,0 milliárd évtől kezdve a sztromatolitok a prekambrium gyakori zátonyai voltak. Ezek jórészt kékalgáknak köszönhetik létüket, ami viszont a fotoszintézis megjelenését és további állandó működését bizonyítja. Eleinte nagyon sok oxigén eloxidálódott. De egyre több oxigén maradt a légkörben is, és ez lehetővé tette, hogy a primitív Procaryota sejtekből az Eucaryota sejtmaggal, kromoszómákkal, szexuális szaporodással jellemzett sejtjei kialakuljanak. Bár a Procaryoták (kékalgák, baktériumok) ekkor még uralkodóak maradnak.

Sok primitív szervezet 1% légköri O2 mellett tért át a fermentációról a légzésre, így ez az érték újabb küszöbértéknek tekinthető. A légzés óriási távlatokat nyitott a biológiai evolúció előtt. Szemben az elemibb fermentáció kémiai folyamatával, az égéstől kezdve molekulánként 14-50-szer több energia állt a szervezetek rendelkezésére. Ez pedig megnyitotta az utat a keringési-, emésztési- és idegrendszer kialakulása felé. Ekkor az ózonréteg már olyan vastag volt, hogy 30 cm vastag víz elegendő volt a halálos ultraibolya sugarak kiszűrésére. Ezt az állapotot Pasteur-pontnak nevezzük. A többsejtű szervezetek, valamint az állatok kifejlődése és elterjedése innen datálható. Ezt a szintet kb. 0,6 milliárd évvel ezelőtt érte el az atmoszféra fejlődése. Ebből a korból származik az a különleges prekambriumi fauna, ami ediacarai faunaként vált híressé. Ez Dél-Ausztráliában található, a Pound Kvarcit Formáció felső felének alsó részén. A Pound Kvarcit kövületes rétegei keresztrétegzett kvarcitból állnak, melybe agyaglencsék települnek, és erősen áramló, kb. 25 m mély vízben rakódtak le. A fauna 1600 példányból áll (10 év gyűjtése), mely 30 taxonba volt besorolható. Összetétele a következő: a példányok 67%-a Coelenterata (medúza, Hydrozoa), 25%-a Annelida, 5%-a Trilobitomorpha, 3%-a pedig az Arthropodák közé tartozik. Normál tengeri fauna volt bentosszal, nektonnal, planktonnal, üledékfalók nyomaival.

A fanerozoikum elején meggyorsult oxigénképződés révén a szilur végére a mai érték (PAL) 10 %-ára gyarapodott a légkör O2-tartalma. Ilyen mennyiségű oxigén mellett már olyan vastag ozonoszféra keletkezett, mely a szárazulatok fölé is védőernyőként terült. Ekkor már az élet kiléphetett a szárazföldre. Az első szárazföldi növények ekkorról ismeretesek. A 10% PAL-t ezért a szárazulati szintnek nevezték el. A devonban elterjedő erdők, majd különösen a karbon hatalmas vegetációja olyan mennyiségű oxigént szabadított fel, hogy a karbon végére nemcsak elérhette a mai oxigénszintet (100% PAL) a légkör, de lehet, hogy túl is lépte azt (1.1. ábra).

1. ábra: A légkör oxigénszintjének növekedése a földtörténet folyamán

Az élővilág fejlődése a fanerozoikumban

Az élővilág fejlődési irányának medrét az élettelen környezet alakítja ki. Ez nyújtja azokat az újabb és újabb lehetőségeket, mely a szervezetek fejlődését egyre újabb és sokszor magasabb rendű formák kialakítása irányában stimulálja a szelekciós nyomás, a speciáció, az adaptív radiáció és egyéb evolúciós mechanizmusokon keresztül. A kontinensvándorlásnak, a hegység- és óceánképződésnek itt kétségtelenül meghatározó jelentősége van. Emellett az atmoszféra O2-tartalmának ugyancsak meghatározó jelentősége van.

A kambriumtól a szilur végéig terjedő időszak élővilága

A kambriumban és az ordovíciumban az élet a tengerre korlátozódott. A szárazföldet még nem tudta meghódítani, mert nem volt kellő mennyiségű oxigén a légkörben és nem nyújtott még kellő védelmet az ozonoszféra ernyője sem. A szilur vége felé érte el a levegő oxigéntartalma a mai érték 10%-át. Ebből az időből ismertek a legelső szárazföldi lények: a növények. Az egyes állatcsoportok a szilur folyamán, de valószínűleg még korábban, a tengerből a brakkvízi lagúnák, folyók, tavak mentén kezdtek a kontinens belseje felé hatolni. Egyik rejtélyes evolúciós eseménye e periódusnak az, hogy az állatvilág mindjárt a fanerozoikum kezdetén, egyszerre több törzsön belül tett szert a szervetlen anyagú szilárd váz építésének képességére. Az új biotópokhoz való sikeres alkalmazkodás, az új védekező mechanizmusok kifejlesztése nagyarányú adaptív radiációhoz vezetett. Innen a kambriumi fauna robbanásszerűen fellépő nagy változatossága. E változatosság az ordovíciumban újabb ugrással tovább gazdagodott.

A kambrium zátonyépítője – a sztromatolitokat alkotó kékalgák mellett – szivacsok ősi rokona, a késő-kambriumban kihalt Archaeocyathus volt. Korallzátonyok az ordovíciumtól kezdve tünedeznek. E zátonyok építői kihalt csoportokhoz tartoztak, így a négyosztatú korallok (Tetracorallia) és a Tabulata-korallok csoportjához. Ezek az ősi korallok a Paleozoikum végén kihaltak, illetve továbbfejlődtek a modern hatosztatú korallokba.

Az ordovíciumi tengerekben feltűnt egy olyan puhatestű (Mollusca) csoport, amely gázkamrák építésével el tudott szakadni a tengerfenéktől, és lebegni, úszkálni tudott a víztömegben. E csoportnak, a Nautiloideáknak bősége különösen az ordovícium sekélytengeri rétegeiben feltűnő. Kamrázott házaik alakja lehetett megnyúlt bot (Orthoceras), egy síkban félig vagy lazán felcsavart, végül a mai Nautilushoz hasonlóan egy síkban szorosan felcsavart spirál. Az állat az utolsó, legnagyobb kamrában lakott, a többit a levegőtől alig eltérő összetételű gáz töltötte ki. Az ordovícium után a Nautilus-félék diverzitása (taxonszáma) erősen csökkent, a csoport hanyatlani kezdett. Napjainkban élő egyetlen neme, a Nautilus is élő kövületnek számít.

Az ópaleozoikum legjellemzőbb állatai közé tartoztak, különösen a kambriumi sekély tengerekben a Trilobiták. Az ízeltlábúak (Arthropoda) külön, kihalt osztályába tartoznak. Többségük fenéklakó volt, némely faj az iszapba ásta magát. Mások az aljzaton mászkáltak, de akadtak úszni, sőt lebegni tudó (plankton) fajok is. Virágkoruk a kambrium volt, és ennek az időszaknak biosztratigráfiai tagolására és korrelációjára különösen alkalmasak. Az ópaleozoos tengerek egy másik jellegzetes ízeltlábúja az Eurypterida, a ma élő csáprágósok (Chelicerata) kopoltyúval rendelkező távoli kihalt rokona. A szilurtól kezdve voltak gyakoriak. Egyes fajok elérték a 3 m hosszúságot is. E veszedelmes ragadozók az ordovíciumban tűntek fel tengeri faunákban, de a szilur folyamán a brakkvízi lagúnákat foglalták el, a devonban pedig tavakban, lagúnákban éltek. Virágkoruk a szilur és devon.

Az ó-paleozoikum szembetűnő, gyakori ősmaradványai a Brachiopodák. Ezeknek késői utódai élnek ma is, azonban nagyon alárendelt szerepet játszanak. Akkoriban a faunák jelentős hányadát alkották, és jelentőségük ugyanaz volt, mint ma a kagylóké. Külsőleg is némileg emlékeztetnek a kagylókra. Meszes, kettős teknő védi lágy testüket, mely utóbbinak azonban semmi köze a molluszkákhoz. Sekély tengerekben éltek és különösen az ordovíciumtól, helyenként olyan nagy tömegben, hogy teknőik felhalmozódásából brachiopodás mészkő keletkezett.

A tüskésbőrűek törzsét (Echinodermata) az ópaleozóikumban a fenékhez nyéllel rögzített, különös, primitív, jórészt kihalt osztályok képviselték. Így már a kambriumtól gyakoriak a később kihalt Cystoideák, majd a szilurtól kezdve nagy számban éltek a tengeri liliomok (Crinoidea). Ezek a kecses tengeri lények még a mezozoikum tengereiben is oly gyakoriak voltak, hogy szétesett mészvázaikból vastag crinoideás mészkő-öszletek halmozódtak fel. A nyeles tüskésbőrűek egyetlen élő osztályát képviselik, szórványosan a mai tengerekben is előfordulnak, mint régi korok élő kövületei.

Az ordovícium és szilur nyílttengeri, hemipelágikus fácieseiben, a sötétszürke agyagpalákban, úgyszólván az egyetlen ősmaradvány a Graptoliteszek csoportja. Rendszertanilag az előgerinchúrosok (Protochordata) törzsébe tartoznak. Telepes állatok voltak, a vékony, szalag alakú telepből fűrészfogszerűen álltak ki az egyes egyedeket tartó thékák. A késő-kambriumban és az ordovícium legelején élt, ágas-bogas, fenékhez rögződő ősből fejlődtek ki oly módon, hogy a fejlődés során a szalagok száma egyre redukálódott, majd a szilurban már csak egyetlen szalag maradt egyik oldalán ülő thékasorral. Gyors fejlődésük és nyílttengeri elterjedésük miatt biosztratigráfiai korrelációra kiválóan alkalmasak. Az Ordovícium és szilur zonációja a Graptoliteszek alapján történik. A szilur végén, devon elején eltűnnek a fosszilis anyagból.

Még ma sem tisztázott rendszertani helyzetűek a szilurtól gyakori és még a triászban is előforduló Conodonták, melyek korrelációra ugyancsak jól használhatók.

A legrégibb, töredékes gerinces leletek a Baltikum és Észak-Amerika ordoviciumából ismertek. A szilurból már gazdagabb anyag áll rendelkezésünkre. Az első gerincesek állkapocs nélküli, halszerű lények voltak, folyókban, tavakban éltek. Az Eurypteridáktól vaskos csontpáncélzat védte az átlag ujjnyi hosszúságú ősgerinceseket. Innen a nevük: Ostracodermi. Táplálékukat a fenéken meglapulva szűrték ki a vízből.

A devon időszaki fordulat

A devon igazi fordulatot hozott az élővilág fejlődésében. Ekkor terjedtek el a szárazföldi élőlények. A növényvilág lényegében a devonban hódította meg a kontinenst, mégpedig gyors tempóban. A növényeket követték az állatvilág úttörői: a rovarok és a gerincesek. A szervezetek több ágon fokozatosan alkalmazkodtak a szárazföldön való megtelepedéssel, mozgással és a levegő belégzésével együtt járó új életmódhoz. A Kaledonidák mentén elterülő Régi Vörös Homokkő kontinens volt e folyamat egyik színtere. Ennek a gyors fejlődésnek a kiváltó oka a hegységképződési folyamatokban keresendő. A Kaledonidák kiemelkedésével megnövekedett az összefüggő szárazföldek területe. Ez az éghajlat változásához és új életterek kialakulásához vezetett, ami lehetővé tette az élővilág fejlődésének felgyorsulását. A növények előbb a vizek mentén, később a tavaktól, lagúnáktól kissé távolodva, mind fejlettebb vegetációt alakítottak ki. A devon elejének szárazföldi vegetációja apró, csupasz szárú, levéltelen harasztokból állt, melyet Psilophyton ilora néven foglalnak össze. Élethelye a mocsár és a vízpart volt. Később kifejlődtek a levelek, átvették az asszimiláció feladatát a szártól, mely utóbbi ettől kezdve kizárólag a tartás és a szállítás céljait szolgálhatta. A levelek nagymértékben megnövelték az asszimilációs felületet, és ezzel lehetőség nyílt a termet növelésére. A késő-devonban az Archaeopteris flóra jelentős hányadában még szintén harasztokból állt, de erdőket alkotott, amelyekben egyes fák magassága elérte a 10 m-t.

A karbon mocsarak flórája lényegében továbbfejlődött Archaeopteris-flóra, a mai trópusi esőerdők, tengerparti láperdők környezetét idézi. A trópusi nedves éghajlat, a Hercynidák vonulatainak északi előterében, különösen kedvezett a vegetáció páratlan burjánzásának, továbbfejlődésének. Az ismételten feltöltődő lagúnákban minden idők legjellegzetesebb mocsári növényzete alakult ki. A flóra zömét a korpafüvekhez, zsurlókhoz és páfrányokhoz tartozó harasztok alkották, melyek sorában 30 m magasra növő fákat (pecsétfa vagy Sigillaria, pikkelyfa vagy Lepidodendron, ős-zsurló vagy Calamites, páfrányfák) és páfrányokat találunk. Ezek ma élő kései rokonai - az egyetlen élő kövületként tenyésző páfrányfa kivételével - mind fűnemű, apró növények, mint pl. a mezei zsurló. De fontosak voltak a már devonban szintén fellépő és karbonban gyakori ősi nyitvatermők (Gymnospermae) is: a magvas páfrányok, melyeknek páfránylevelei voltak ugyan, de magvakkal szaporodtak, továbbá az ősfák (Cordaites). Az erdőalkotó harasztok és ősi nyitvatermők anyagából lett a karbon hatalmas feketekőszén kincse. Nagyrészt a permben, de legkésőbb a triászban - a magvas páfrányok kivételével - e flóra legtöbb alakja kihalt.

Visszatérve a devon Régi Vörös Homokkő kontinensére, e kontinens klímája meleg, félig száraz (szemiarid) volt. A folyóvizek, tavak a száraz évszakokban elapadhattak, részben kiszáradhattak. A száraz évszakok idején erre az élővilágra igen nagy környezeti nyomás nehezült, mely az éltető víz időszakos nélkülözésére kényszerítette az itt élő állatokat. A növényzet gyors terjedése a szárazulaton az állatok számára is lehetőséget jelentett az új környezet megszállására. A devonból, a Régi Vörös Homokkőből ismerjük az első, ősi pókokat (Arachnida), a legrégibb rovarokat. A felső-devonból már szárnyas rovarmaradványt is ismerünk, ezek voltak a levegő első meghódítói!

Az élet legérdekesebb nagy lépése volt a Régi Vörös Homokkő kontinensen az első négylábú, szárazföldi gerinces állat megjelenése. Maradványait Grönlandról írták le. Érdemes ez utóbbi hosszú fejlődési utat közelebbről is megismernünk, miután ez őslénytanilag is jól nyomon követhető, jól dokumentált. Az Ordovíciumban fellépő, állkapocs nélküli Ostracodermákat valamely ősi, nyeles tüskésbőrűvel közös ősből származtatják. Filtráló táplálkozásmódjuk ellenére azért bizonyultak sikeres formának, mert képesek voltak a helyváltoztatásra. Az Ostracodermákból fejlődtek ki a devon elején a már állkapoccsal rendelkező, páncélos őshalak, a Placodermák. Az állkapocs sokféle táplálkozásmód előtt nyitotta meg az utat. Ez az állkapocs a kopoltyúívek számának redukciójával jöhetett létre. Míg az Ostracodermáknál 9-14 egyforma kopoltyúívet és kopoltyúrést találunk, addig a Placodermákon számuk 6 párra csökkent. A Placodermák említett állkapcsa a 6. kopoltyúív előtti kopoltyúívekből fejlődött ki. A Placodermák a tavakon és folyókon kívül a devon tengereit is meghódították. Virágkoruk a devon volt, melyet a karbonban nagy hanyatlás, majd a permben kihalás követett. Nagyon sokféle típusuk élt, sokféle irányban alkalmazkodtak. A Placodermák továbbfejlődéséből kialakult porcos és csontos halak megjelenése ugyancsak a devonra esik. A fejlődés útja az volt, hogy a Placodermák 6 kopoltyúívéből az első szorosan az állkapocshoz és a koponyához forradva szilárd kapcsolódást hozott létre a kettő között. A porcos halak (Chondrichthyes) - a cápák és a ráják - maradványai általában a fogakra szorítkoznak, mivel a porc nem fosszilizálódik. Cápa és rájafogak a devontól máig elég gyakoriak a tengeri üledékekben. A csontos halak (Osteichthyes) Placodermákból való kialakulásuk után rögtön több ágra szakadva, több irányban fejlődtek tovább. Ezek az ágak a tüdős halak (Dipnoi), a bojtos-úszós halak (Crossopterygii) és a sugaras-úszós halak (Actinopterygii) csoportjai voltak. A devonban a tüdős halak és bojtos-úszósok voltak a leggyakoribb, legváltozatosabb csoportok. A tüdős halak virágkora a devon volt. Szórványosan ma is élnek élő kövületként Ausztráliában, Afrikában és Dél-Amerikában. A halak és a négylábúak közötti összekötő kapcsot a bojtos-úszós halak jelentik. Ezeknek virágkora éppúgy a devonra esett, mint a tüdős halaké, környezetük is hasonló volt (Régi Vörös Homokkő fácies). A harmincas évekig kihalt csoportnak tartották, ekkor fedezték fel az Atlanti-óceánban élő Latimeriát, a Crossopterygiák recens képviselőjét.

A devon bojtos-úszósok egy része a tüdős halakhoz hasonló módon rendelkezhetett a légzés képességével, úszóiból pedig kifejlődhetett a szárazföldi helyváltoztatásra alkalmas Tetrapoda végtag. A kisebb tavacskák kiszáradása a száraz évszakok idején arra kényszerítették a Crossopterygiákat, hogy a szárazföldön átvándorolva a nagyobb tavakban keressenek menedéket. Az "old red kontinens" félig száraz klímája jelentette azt a kényszerhelyzetet, mely kedvező szelekciós nyomást gyakorolt a szárazföldön ügyesebben mozgó, erősebb úszójú Crossopterygiák irányába. Az ilyen példányoknak nagyobb esélye volt a szárazságok átvészelésére. Belőlük fejlődtek ki az első négylábúak. A legrégibb és legősibb négylábú maradványait Grönland felső-devon homokkövében találták és Ichthyostega (halkoponyájú) néven írták le. Ezek az első kétéltűek csak kényszerből hagyták el a vizet a száraz évszakok idején, később a karbonban sok fajuk már életének jelentős hányadát a szárazföldön töltötte.

Valamennyi, a következő időszakban, tehát a karbonban jelentős mocsári, tavi és szárazföldi növény és állat őse a devonban fejlődött ki. A karbonban csak a gazdagodás, a változatosság és a méretek növekedése következett be. Így a százlábúak és a rovarok (Insecta) esetében úgy tűnik, hogy a karbon ezeknek virágkora volt. Ekkor éltek minden idők legnagyobb rovarjai. A devonban megjelent kétéltűek is a karbonban indultak páratlanul nagy fejlődésnek. E gerinces osztály virágkora mind a változatosságot (diverzitást), mind az egyedszámot tekintve a karbon volt. A karbon őskétéltűi (Stegocephali) a mocsárerdők lakói voltak. Egyesek a pikkelyfák odúiban vertek tanyát, és lehet, hogy éjjeli ragadozók voltak. Más fajok iszapba ásták magukat. Az őskétéltűek a triász végén haltak ki. Belőlük fejlődtek ki a karbon elején az első hüllők. Az őskétéltűek és a legprimitívebb hüllők között annyira fokozatos az átmenet, hogy számos fajról vita folyt: kétéltű-e vagy hüllő? Volt eset, hogy a bizonytalanságot a csontváz mellett talált kövesült tojások döntötték el, melyek bizonyították, hogy a lelet a hüllőkhöz tartozik.

A devon tengeri élővilágban is igen jelentős változások zajlottak le. A gerinctelenek közül mindenekelőtt az ammoniteszek feltűnése és gyors elterjedése fontos esemény. Ezek az élőlények sok tekintetben a nautilusokra emlékeztető, azokkal rokon puhatestű, külsővázas fejlábú állatok voltak. A két csoport közötti különbség házuk szerkezetében jól felismerhető: az ammoniták háza vékonyabb falú, a kamrákat összekötő cső (szifó) peremi helyzetű, a kamraválaszfalak a szájnyílás irányában domborúak, a kamraválaszfal és a házfal metszésvonala (lóbavonal) az ammoniteszekenél a törzsfejlődés során igen bonyolulttá vált (1.2. ábra).

1.0.2. ábra: A lóbavonal változása az ammoniteszek törzsfejlődése során

Az ammoniteszek őse is egyenes, bot alakú házat épített a szilurban (Bactrites). A devon elején előbb lazán, majd szorosan, egy síkban felcsavart házak terjednek el. A devon-karbon ammoniteszek nagy része a Goniatites-félékhez tartozott, melyeknek még egyszerű lóbavonala és sima felszínű háza volt. A késői devonban csatlakoztak hozzájuk a Clymenia-félék, mely utóbbiak azonban a devon végén ki is haltak. Az ammoniteszek főként a nyílt vizek lakói voltak.

A nyílt tengerben éltek a Tentaculites-félék is, melyek különösen a szilur és devon hemipelágikus fácieseire jellemzőek. Rendszertanilag és életmód szerint is a mai plankton csigákkal, a Pteropódákkal hasonlíthatók össze. A karbontól ugyanebben a fáciesben a Posidonia nevű kagyló tűnik fel, mely vagy letépett és nyílt vizekre sodort algákkal (pszeudoplankton módon), vagy mint újabban többen feltételezik, már eleve planktoni életmóddal vált a pelágikus régió lakójává.

A zátonybiotópot és sekélytengeri miliőt még a Brachiopodák és tengeri liliomok (Crinoideák) uralták. Formagazdagságuk épp ekkoriban, a devonban és karbonban érte el csúcsát. A Brachiopodák köréből külön ki kell emelnünk a Spirifer-féléket (devon-karbon) és a Productus-féléket (karbon-perm), mint e korszak egyik leggyakoribb sekélytengeri fosszíliáit. A devon és karbon sekély tengereiben jelentek meg a ma annyira elterjedt tengeri csillagok és sünök első képviselői.

A szárazföldi élővilág átalakulása a permben

A devon után a következő nagyobb fordulatot a permi ősmaradványok dokumentálják. Ez főként a kontinensek életét érintette. E változásokban világosan felismerhetők az éghajlati okok. A permben a kontinensek egyetlen szuperkontinensben, a Pangea-ban tömörültek (1.3. ábra). Ekkor a növényvilág fejlődése a változatos éghajlat miatt eltérő irányt vett e kontinens északi felében, Laurázsiában, és déli részén, a Gondwanán.

1.3. ábra: A Pangea kialakulása a késő-permben

A négylábúak fejlődésében ilyen eltérést nem tapasztaltak, ezek kicserélődése előtt nyitva volt az út Laurázsia és Gondwana között a Hercynidák vonulatain át. A karbon meleg nedves klímája után Laurázsiában a száraz és félig száraz éghajlat vált uralkodóvá. Ez a permben olyan szelekciós nyomást gyakorolt az élővilágra, mely a nedvességigényes harasztok visszaszorulását, és a szárazságot elviselő ősfenyők (Voltzia, Ullmannia) előretörését, elterjedését váltotta ki. Ugyancsak a permben kezdett elterjedni mérsékeltebb éghajlatú, csapadékosabb helyeken a szintén a Cordaitesből kifejlődött Ginkgo-félék jellegzetes levelű csoportja. Ez utóbbinak ma is él képviselője.

A karbonban már nem ritka primitív hüllők (Cotylosauria) továbbfejlődéséhez Laurázsia permben szárazra forduló klímája kedvező lökést adott. Ez a változás a Varisztidák kialakulásához köthető. A hüllők - szemben a kétéltűekkel - tápláló és védőburokkal ellátott, belsőleg megtermékenyített kemény héjú tojásaikat a szárazföldön rakják le, és e tojás a ragadozókkal és a szárazsággal szemben egyaránt nagyobb védelmet nyújt az ivadéknak, mint a kétéltűek vízi, külsőleg megtermékenyített petéi. Így a hüllők előtt megnyílt sok olyan száraz, barátságtalan környezet, mely addig meghódíthatatlan volt a négylábúak számára. Mindez kedvezett a hüllők adaptív radiációjának.

Eltérő éghajlati helyzete volt Gondwanának, ahol a permo-karbon jégkorszak mély nyomot hagyott a kontinens növényvilágán. A karbon és idős perm nedves hűvös klímája a fagytűrő, lombhullató, kistermetű, évgyűrűs fákból és bokrokból álló Glossopteris-flórát alakította ki. A Glossopteris magvait külön két kis összezáródó levél védte a hidegtől. Ez a tulajdonsága már a zárvatermőkre (Angiospermae) emlékeztet. A karbonban fellépő, triászig kitartó Glossopteris-flóra sajátos bélyegei a hideghez való alkalmazkodást bizonyítják. Egyesek a zárvatermők közvetlen őseit is a Glossopteris-flórában látják. Gondwana idősebb permi rétegeiből a jégkorszak miatt gyakorlatilag hiányoznak a hüllők. A perm közepétől azonban a laurázsiaival egyező, igen gazdag hüllőfauna élt itt, melynek bevándorlását az éghajlat felmelegedése tette lehetővé. A permi hüllők a karbonban már nem ritka ősből, a Cotylossauriákból fejlődtek ki. Egyik csoportjuk, a Pelycosauriák, igen bizarr megjelenésű, vitatott funkciót betöltő gerincvitorlával díszített állatok voltak. Gyakoriságban azonban ezeken is túltettek a perm közepétől triász végéig elterjedt emlősszerű hüllők (Therapsida). Leletekkel dokumentált nagyon szép fejlődési sor vezet ezektől a hüllőktől az első és legrégibb emlősökig. Egyes újabb bizonyítékok szerint az emlősszerű hüllők testhőmérséklete állandó volt.

A felső-karbon és perm tengeri élővilága nem sok különbséget mutat a devon-alsó - karbonhoz képest. Kiemelkedő jelentőségűek voltak a zátonylakó mészalgák (Mizzia). A középső-karbontól kezdődően a perm végéig először váltak jelentőssé a tengeri faunában a mészvázú egysejtűek, a Foraminiferák. Bár a mikrofaunához tartoznak, egyes csoportjaik, így a Fusulinák és Schwagerinák meglepően nagy, 1-2 cm-es házakat építettek (nagyforaminiferák). Ezek néhol olyan tömegben éltek a sekély tengerekben, hogy házaik kőzetalkotó mennyiségben temetődtek be (fusulinás mészkő).

A kagylók gyakorisága és változatossága egyre nőtt, de még mindig eltörpült a Brachiopodáké mellett. A csigák közül a nyílt tengerben úszkáló, egy síkban felcsavarodott házú Bellerophon-félék jelentősek, melyek már a karbonban gyakorivá váltak.

A fanerozoikum leglátványosabb kihalása a perm végén következett be. E tömeges kihalás a növényeket nem érintette, a tengeri gerinctelen állatcsaládoknak azonban közel 50%-a eltűnt. A tengerekben kihaltak a Fusulinida-k, a Tetracoralliák, a Trilobiták, az Eurypteridák, sok ősi nyeles tüskésbőrű (Blastoidea), továbbá a Brachiopodák, és mohaállatok nagyon sok csoportja. Eltűntek a Placodermák. Az ammoniteszek is majdnem kihaltak, egyedül az Otoceras és az Ophiceras őse vészelte át a perm/triász fordulóját a Tethys nyitva maradt, keleti szárnyában. A szárazföldön nagyon sok ősi, permo-karbon rovarcsalád, a kétéltű családok 75%-a, a hüllők családjainak 80%-a halt k ekkor. A kihalás okaként egyetlen és határozott okot nem lehet kimutatni. Valószínű több jelenség komplex hatása okozta a tömeges pusztulást. Ezekre vonatkozóan is csak feltevések vannak. Egyik ezek közül a sekélytengeri fácies nagymérvű zsugorodását teszi felelőssé, ami a Hercyniai-orogenezis után valóban bekövetkezett.

A mezozoikum élővilága

A sekélytengeri környezetben a Brachiopodák és Crinoideák jelentősége erősen csökkent a paleozoikumhoz képest. Ugyan gyakoriak még a Brachiopodás és Crinoideás mészkövek, de a formagazdagság (taxonszám), változatosság messze elmarad a paleozoikumétól. A foraminiferák jelentősége főleg a krétában kezdett újra megnőni, mikor ismét megjelenek a nagyforaminiferák (Orbitolina). A mezozoos selfeken nagy tömegű zátonymészkő képződött. A triászban a mészalgákkal kísért (diploporás dolomit) korallzátony fácies elterjedt. A zátonyokat ekkor már a hatosztatú korallok (Hexacorallia) építették fel. A meszes lagúnákban nagytermetű, vastag héjú kagylók, a Megalodusok igen gyakoriak voltak. Ekkor a szivacsok is fontos zátonyépítők voltak. A zátonyfáciest vastag héjú csigák és kagylók kísérik. A zátonyok közötti lagúnákban finom meszes iszap rakódott le, melyet litográf palaként bányásznak. Solnhofen mellett ez a kőzet a partvidéki és szárazföldi állatvilág legpazarabb maradványait zárja magába. A krétában mindvégig gyakori volt a zátony fácies. A kréta zátonyok egyik fontos építőjévé a kagylók sajátosan alkalmazkodott csoportja lépett elő. Ezek voltak az ún. Pachyodonták. Az idősebb kréta Requienia és Caprotina után a korallszerű növekedéshez mind jobban alkalmazkodó felső-kréta Rudisták (Hippurites, Radiolites) léptek fel. Hazánkban nagyon szép Hippurites-es biohermák találhatók Sümeg környékén. Az Ugodi Mészkő Formáció képződményeiből Benkőné Czabalai Lenke több, mint 50 írt le. Ezek többsége a Hippurites- és Radiolites-félék közé tartozik, de kis mennyiségben előfordulnak más csoportok képviselői is.

A Radioláriák kőzetalkotó felhalmozódása a mezozoikum nyílttengeri, óceáni térségeire jellemző. A mészvázú nannoplankton a triászban jelent meg, és helyenként a pelágikus mészkövek (biancone, maiolica) ennek vázelemeiből (coccolitok, nannoconusok) épültek fel. A nannoplankton tagjai egysejtű, ostoros állatok, illetve növények (átmeneti lények). A jurától léptek fel a kovaalgák, a Diatomák. A krétától terjedtek el a planktoni foraminiferák; legfontosabb közülük talán a felső-kréta Globotruncana. A mészvázú nannoplankton és a plankton-foraminiferák sztratigráfiai korrelációra és biozonációra használatosak.

Az Ammonitesek és részben a Belemnitesek pelágikus állatok voltak. Bár a perm végén majdnem kihaltak, a túlélő alakokból rendkívül gazdag és változatos ammonitesz csoport fejlődött ki (jellemző pl. a Ceratites). A triász végén ismét kihalás fenyegette az ammoniteszeket, és feltehetően csak egyetlen nemzetség, a Rhacophyllites mentette át a csoportot a jurába. A jura legelején ebből az egyetlen formából bontakozott ki a jura és kréta gazdag és változatos Ammonites együttese. A fejlődés útja a méretnövekedés, egyre több díszítő elem (bordák, csomók) megjelenése, valamint a csipkéhez hasonlítható lóbavonal további komplikálódása volt. Az ammoniteszek különösen a vörös ammoniteszes mészkő fáciesben (ammonitico rosso) gyakoriak (1.9. kép). Pelágikus életmódjuk miatt nagy távú korrelációra, kitűnő biozonációra alkalmasak. Az ammoniteszek több ízben és több ágon megkísérelték az egy síkban felcsavart házalak feladását. Az ilyen formákat heteromorfoknak nevezik. Heteromorf ammoniteszeket ismerünk a felső-triászból (pl. a Rhabdocera), a középső- és felső-jurából, majd gyakoriak a krétában (Ancyloceras stb.). Egyes heteromorfok a kréta végén a bot alakú, egyenes formához tértek vissza. A heteromorf fejlődést egyesek úgy értékelik, mint a pelágikus életmód feladásához, a fenéken való megtelepedéshez való alkalmazkodást. Az ilyen ammoniták többnyire sekélytengeriek. A jurától kréta végéig elterjedt belemniták a ma élő szépiák és Octopusok ősei. Maradványaik igen gyakoriak voltak a jurában és a krétában.

1.9. kép: Ammonitico rosso csiszolt felülete

A mezozóos tengerekben a halak mellett a legfeltűnőbb gerincesek a tengeri életmódhoz kitűnően alkalmazkodott hüllők (tengeri ősgyíkok) voltak. Egyes fajok nagy méretükkel (12-16 m) tűntek ki. Talán legjobban alkalmazkodtak az Ichthyosaurusok, melyek a ma élő delfinekhez teljesen hasonló külső alakot és ebből következően életmódot vehettek fel. Jellegzetesek voltak a Plesiosaurus-félék, az ősi teknősök, tengeri krokodilok és gyíkok. Legtöbbjük félelmetes ragadozó lehetett. Voltak a mai fókákhoz hasonló életmódot folytató tengeri őshüllők is. Ebből az időszakból származik hazánk leghíresebb ősmaradványa, a Placochelys placodonta, vagy kavicsfogú álteknős. Maradványai a késő-triász Veszprémi Márga Formációból kerültek elő, a veszprémi Jeruzsálem-hegyen 1899-ben. A leletegyüttes egy ép koponyát, valamint páncél-, borda- és végtagtöredékeket foglal magába.

A mezozoikum növényvilágát egészen a kréta közepéig a különféle nyitvatermők (Gymnospermae) túlsúlya jellemzi. A permben e flóra számos eleme már megjelent. A harasztok visszaszorultak, bár egyesek szárazabb klímához alkalmazkodtak (Pleuromeia). A mezozoikum elején továbbra is gyakoriak voltak az ősfenyők. Legjellemzőbb növénnyé azonban a cikászok és cikadeoidák váltak. Ezek primitív nyitvatermők, egyes fajaik ma is élnek a trópuson. Virágkoruk azonban a mezozoikum volt. Megtalálhatók még a krétában kihaló magvaspáfrányok is, a cikászok ősei. A ma gyakori, fejlettebb fenyőfélék (Coniferae) a jurától kezdtek elterjedni. A mérsékeltebb, csapadékosabb területek gyakori növényei voltak a már ugyancsak permben feltűnő Ginkgo-félék. A növényvilág fejlődésében a kréta-időszak hozott jelentős fordulatot. Ugyan már a jurából jeleznek szórványos leletként pálmafa-törzseket, a zárvatermők (Angiospermae) vagy virágos növények bámulatra méltó gyors elterjedése a krétában zajlott le. A zárvatermőkön belül az egyszikűek és kétszikűek közel egy időben, együtt terjednek el a késő-krétában.

A szárazföldek állatvilágában a hüllők uralma szembeötlő. A mezozoikum volt a nevezetes dinoszauruszok kora. Ezek a gyakran bizarr külsejű, olykor félelmetes méreteket elérő hüllők a triászban jelentek meg és a kréta végén haltak ki. Egyik legismertebb alkalmazkodási formájuk az óriási, 20-30 m-es testű, hosszú nyakú, apró fejű Brontosaurus, Brachiosaurus és Diplodocus. A törzset négy oszlopszerű láb emelte fel. Tavakban, folyókban élhettek, ahol a hatalmas test súlyát a víz felhajtó ereje csökkentette. A tófenéken járkálva keresték vízi növényekből álló táplálékukat. A növényevők másik ága erős páncélzattal védekezett a ragadozók ellen. Ilyen volt pl. a Stegosaurus, a Triceratops stb. A nagyméretű ragadozók két lábon jártak (a Tyrannosaurus 12 m hosszú volt), tőrszerű, hatalmas fogaik tanúskodnak táplálkozásmódjukról. A növényevők között is számos két lábon járó faj alakult ki. A két lábon járó formák mellső végtagjai gyakran elcsökevényesedtek. A jurában és krétában hüllők repkedtek a cikászok és a tengerparti sziklák, sőt a nyílt óceán felett. A hüllők, csakúgy, mint később az emlős denevérek, behatoltak a légkörbe is. A repülő hüllők (Pterosauria) bőrredőt növesztettek szárny gyanánt, melyet a mellső végtag hosszúra nyúlt negyedik ujja feszített ki. Első három ujjukkal kapaszkodhattak a fákon, mint később a denevérek. Csontjaik üregesek, könnyűek voltak, csőrszerű szájukban fogak ültek. A Pterosauriák legtöbbje kitűnő repülő volt. Maradványaik Solnhofen malm-kori litográf paláiból kerültek elő. Az utóbbi években Magyarországról is kerültek elő dinoszaurusz maradványok. Iharkút környékén, a kréta korú szárazföldi képződményeket tartalmazó Csehbányai Formáció agyagos, kőzetlisztes rétegei gazdag szárazföldi gerinces leletegyüttest tartalmaznak. Halak, kétéltűek, hüllők és madarak csontjai kerültek innen elő. Ezek közül a dinoszaurusz maradványok a legkutatottabbak. Az anyag fontosságát az adja, hogy több, a tudományra nézve új dinoszaurusz faj került innen leírásra.

A madarak a jura időszakban fejlődtek ki a hüllőkből (dinoszauruszokból). A hüllők és madarak közötti átmeneti lény kitűnő megtartású több maradványa a solnhofeni litográf palából került elő. A gyíkmadár vagy Archaeopteryx a mozaikfejlődés szép példája. Számos hüllőbélyeg, mint pl. a csőrben ülő fogak, a csigolya alkotása, a 20-21 csigolyából álló farok, tipikus madárjellegekkel (koponyaalkotás, a hátsó végtagok és a tollazat) társul. Galamb, legfeljebb tyúkméretű madár volt és gyenge repülő lehetett.

Bár a legrégibb emlősmaradványok a felső-triászból származnak, a mezozoikum folyamán ez az osztály erősen háttérben maradt. Egyesek szerint csak fejlettebb intelligenciájuknak köszönhették azt, hogy egyáltalán fennmaradhattak a hüllők "árnyékában". Fogakból és koponyatöredékekből álló szerény maradványaik szórványosan fordulnak elő. Kis termetű, egér, legfeljebb macska méretű állatok voltak, melyek rovarokkal, esetleg apró gyíkokkal, tojásokkal, elhalt állatokkal táplálkoztak. A mezozoos emlősök öt rendje különböztethető meg. A Pantotheria kivételével valamennyi kihalt. A Pantotheriákból fejlődött ki valamennyi kainozoos emlős, beleértve a ma élőket is.

A kréta végén - akárcsak a permben – az élővilágot nagymérvű kihalás sújtotta (1.4. ábra). A növényvilág fejlődésében azonban ezúttal sem találunk törést. Talán az egyetlen folyamat, mely a vegetáció képének megváltozásához vezetett, az a mezozoikum jellegzetes nyitvatermőinek egyre szűkebb területre való visszaszorulása a késő krétában.

Ugyanakkor a tengeri gerinctelen állatcsaládok 26%-a tűnik el a kréta legvégén. A kihalás különösen a pelágikus szervezetek és a hüllők körében szembeötlő, de kisebb mértékben érintette a tenger fenéklakóit is. Eltűntek a rudisták, a belemniteszek, kihaltak az ammoniteszek. A pelágikus mikrofaunában a nemzetségek és fajok 80-90%-a kihalt. A pusztulás aránylag hirtelen következett be. A következő korszak (emelet) a dániai, szembeötlően szegény pelágikus szervezetekben. A szárazföldeken a hüllők nagy része a kihalás sorsára jutott. Csak a ma is élő teknősök, krokodilok, gyíkok és kígyók maradtak fenn.

1.4. ábra: Az élővilág fejlődése folyamán bekövetkezett kihalási események mértéke

a kihalt családok arányának tükrében

A kihalás okaira vonatkozóan csak feltevések vannak:

1. A kihalás okaként gyakran említik az éghajlatromlást. Az oxigénizotópos vizsgálatok a felsőkréta esetében gyenge hőmérsékletcsökkenést mutatnak ki. Sokszor azonban épp a lehűlés növeli a diverzitást. Önmagában ez nem ad megnyugtató magyarázatot.

2. A kozmikus sugárzás növekedésének elméletét modern formában HAY (1971) támasztotta fel, aki szerint a mágneses térfordulások, melyek hosszabb nyugalmi szakasz után a kréta végén gyakorivá váltak, nagyobb mennyiségű kozmikus sugárzás behatolását tették lehetővé.

3. Valószínűbbnek tűnik, hogy a kihalás (a perm végi is) a tartós eusztatikus regressziókkal állhat összefüggésben. Az ilyen esemény a bentoszlények elterjedési területét erősen zsugorítja, a kontinentális területnövekedés pedig az extrém kontinentális klíma elterjedését segíti. A hatás tehát egyaránt éri a tengeri és szárazföldi életet. A kréta végén az alpi tektogenezis és kezdődő orogenezis valóban eusztatikus regressziókat okozott.

4. A Glomar Challenger tengerfenék-fúrásai több helyen harántolták a folyamatos kréta-paleocén óceáni rétegsort. Ez alapján állították fel azt a hipotézist, mely a kréta végi - már említett - gyenge lehűlés tényéből indul ki, amely a mezozóos flórát a közepes szélességi körökről kiszorítva az új, zárvatermő Conifera flóra előtt nyitotta meg az utat. Mindez a dinoszauruszok elterjedési területének oly mértékű zsugorodását okozta, amely a csoport kihalásához vezetett.

Valószínű, hogy az eusztatikus regresszió, a légköri CO2-tartalom változása, a tengervíz kémiai viszonyainak változása együttesen vezethetett a kréta végi kihaláshoz.

A kainozoikum élővilága

A tercier sekélytengeri mikrofauna nagy részét bentosz-foraminiferák és ostracodák alkották. A bentosz-foraminiferák krétában kezdődő felvirágzása a tercierben tovább tartott. A Kiscelli Agyag egyetlen kisebb darabjából akár száznál is több mikroszkopikus foraminifera faj iszapolható ki. Megjelentek ismét a nagyforaminiferák, melyek közül a legjellemzőbbek az eocén-oligocén Nummulitesek lapos korong vagy lencse alakú házai. A Nummulites millecaput egyes példányai a 15-20 cm-es átmérőt is elérték. Mellettük más nagyforaminiferák, így a Discocyclina-félék is kőzetalkotó mennyiségben voltak jelen ekkor. Szembeszökő a kainozoos rétegekben a kagylók és csigák gyakorisága. A Brachiopodák és Crinoideák a háttérbe szorultak a tengeri faunában. A Brachiopodák helyét a sokféle életmódhoz (ásás, csúszkálás, odanövés, fúrás stb.) alkalmazkodott kagylók foglalták el. A zátonyok lényegében a ma is tapasztalható képet mutatják: a korallok és vörösalgák adják a zátonyok vázát. Magyarországon számos helyen található szép, sekélytengeri kagyló - csiga-fauna. A dudari eocén gazdag és szép, meleg tengeri molluszka-faunájában a nagy, színes díszítésű Velatesek vonják magukra a figyelmet, a gánti eocénből a Cerithium subcorvinum 10-15 cm-es tornyos házai tűnnek fel, pazar szépségű a várpalotai miocén homokparti faunája (természetvédelem alatt áll) vagy az egri oligocén kagylóinak és csigáinak formagazdagsága. E lelőhelyekről egyenként több száz fajt írtak le. Gyakoriak végül a tengeri sünök (Echinidae) maradványai, melyek virágkora a krétától máig tart.

Az óceáni üledékképződésben a kainozoikum során a coccolitok (mészvázú nannoplankton) és a plankton-foraminiferák (Globigerina-félék) vettek részt kőzetalkotó mennyiségben. Ezek az élőlények – nagy elterjedésüknek köszönhetően - a kainozoikum biozonációjának alapját adják és a nagy távú korrelációra jól alkalmasak. Jellemzők még a kovaalgák (Diatomák), a Radioláriák és a plankton csigák (Pteropoda) a pelágikus életterekben. A külsővázas fejlábúakat azonban ekkor már csak a Nautilus-félék néhány csoportja képviselte. Nagyon gazdag, jó megtartású miocén, bádeni korú tengeri gerinctelen fauna található a várpalotai Szabó-bányában. Leggyakoribb elemei a puhatestűek; több mint 400 fajt írtak le ebből a faunából. Az ősmaradványokat tartalmazó összlet Sekélytengeri környezetben, a hullámverés övében rakódott le. Az ősmaradványok különlegességét az adja, hogy gyakran az eredeti színezés és mintázat is megőrződött a vázmaradványokon.

A kainozoikum növényvilágának arculata a maihoz hasonló volt. A fajok elterjedése, vagyis a növényföldrajzi viszonyok azonban megváltoztak. A levélmaradványok, a spóra- és pollenvizsgálatok értékes paleoklimatológiai következtetésekre alkalmasak, korrelációra is felhasználhatók. A magyarországi oligocénben és miocénben nem egy helyen igen jó megtartású, szép levéllenyomatokból álló gazdag flóra ismeretes. Ezek tanúsága szerint hazánk földjének akkori szárazulatain örökzöld, szubtrópusi növények éltek, köztük pálmák és sok olyan faj, melynek rokonsága jelenleg az Indonéz szigetvilágban, Japánban, DK-Ázsiában honos. A bükki kainozoos éghajlat és annak változásai legteljesebben Andreánszky Gábor paleobotaniai munkásságán keresztül mutathatók be. Az eocén végén, oligocén elején a területen száraz szubtrópusi éghajlat uralkodott, téli csapadékmaximummal. Az oligocén folyamán az éghajlat nedves szubtrópusivá változott, ahol a nyári hónapok is sokkal csapadékosabbak lehettek. A neogén folyamán a mátrai vulkánosság következtében erősen tagolt táj alakult ki. A domborzati sokszínűség igen változatos növényvilág kialakulását eredményezte. A magasabb területeken fenyvesek, a völgyek alján ligeterdők voltak. A hűvösebb lejtőkön bükkfélék alkottak erdőségeket. A miocén vége felé az addig uralkodó meleg klímát szárazabb, kontinentális éghajlat váltotta fel.

A gerincesek törzséből a hüllők nagy virágzási korszaka a kréta végi kihalással ért véget, jelentőségük a kainozoikum faunájában lényegében ugyanaz, mint a jelenkorban. A paleocénben és az eocén elején a hüllők által üresen hagyott biotópokat a mezozoikum folyamán háttérben meghúzódott, addig jelentéktelen osztály, az emlősök osztálya foglalja el. A sokféle új környezet meghódítása az emlősök páratlanul sokirányú alkalmazkodását és ezzel differenciálódását (ún. adaptív radiációját) idézte elő. Az emlősök legtöbb alaptípusa, beleértve a vízi (delfin, cet) és repülő (denevér) emlősöket is, lényegében az eocénben kialakult. A harmadidőszak tehát az emlősök kora. A mai emlősfauna legtöbb tagjának fejlődéstörténetét kitűnő leletekkel alátámasztott evolúciós sorokon tudjuk végigkövetni. Az emberszabású majmok oligocéntől követhető fejlődési vonala vezetett az ember kialakulásához, mely utóbbi esemény a pliocén-pleisztocén határ tájékán, mintegy 2 millió éve következett be. A kainozoikum legjelentősebb evolúciós eseménye kétségtelenül az ember megjelenése, az emberi társadalom kialakulása volt. Az ember maga, biológiai felépítését tekintve kevéssé specializált: fogazata, végtagalkotása sok más emlőshöz képest primitívnek mondható. Viszont az agy példátlan fejlődésén keresztül olyan szellemi képességekre tett szert, melyekkel messze kiemelkedhetett az emlősök világa fölé.