Каменноугольный период карбон

Каменноугольный период

У этого термина существуют и другие значения, см. Карбон.

Геохронологическая шкала млн
лет
назад
Эон Эра Период 0
Ф
а
н
е
р
о
з
о
й
Кайнозой Четвертичный 2,58
Неоген 23
Палеоген 66
Мезозой Мел 145
Юра 201
Триас 252
Палеозой Пермь 299
Карбон 359
Девон 419
Силур 444
Ордовик 485
Кембрий 541
Докембрий Протерозой Нео-
протерозой
Эдиакарий 635
Криогений 720
Тоний 1000
Мезо-
протерозой
Стений 1200
Эктазий 1400
Калимий 1600
Палео-
протерозой
Статерий 1800
Орозирий 2050
Рясий 2300
Сидерий 2500
Архей Неоархей 2800
Мезоархей 3200
Палеоархей 3600
Эоархей 4000
Катархей 4600
система отдел ярус Возраст, млн лет назад
Пермь Нижний Ассельский
Карбон Верхний Гжельский 303,7—298,9
Касимовский 307,2—303,4
Средний Московский 311,7—307,2
Башкирский 323,0—311,7
Нижний Серпуховский 330,9—323,0
Визейский 346,7—330,9
Турнейский 358,9—346,7

Каменноу́гольный пери́од, или карбо́н (С), — предпоследний (пятый) геологический период палеозойской эры. Начался 358,9 ± 0,4 млн лет назад, закончился 298,9 ± 0,15 млн лет назад. Наравне с предыдущим девонским периодом является самым продолжительным в палеозойской эре (оба длились по 60 млн лет).

Название получил из-за сильного углеобразования в это время.

Палеогеография

Впервые появляются очертания величайшего суперконтинента в истории Земли — Пангеи. Пангея образовалась при столкновении Лавразии (включала Северную Америку и Евразию) с древним южным суперконтинентом Гондваной. Незадолго до столкновения Гондвана повернулась по часовой стрелке, так что её восточная часть (Индия, Австралия, Антарктида) переместилась к югу, а западная (Южная Америка и Африка) оказалась на севере. В результате поворота на востоке появился новый океан — Тетис, а на западе закрылся старый — океан Реикум. В то же время океан между Балтикой и Сибирью становился все меньше; вскоре эти континенты тоже столкнулись.

Подразделение каменноугольной системы

Каменноугольная система подразделяется на 2 подсистемы, 3 отдела и 7 ярусов:

Период (система) Подсистема (Надотдел) Эпоха (отдел) Век (ярус)
Каменноугольный период Пенсильванская Верхний карбон Гжельский
Касимовский
Средний карбон Московский
Башкирский
Миссисипская Нижний карбон Серпуховский
Визейский
Турнейский

Флора и фауна

Дендрерпетон — наземный темноспондилРастения каменноугольного периода

В течение карбона появились среди беспозвоночных: новые отряды фораминифер, переднежаберные и легочные гастроподы, среди позвоночных: рептилии (котилозавры) и синапсиды, среди высших растений — различные голосеменные: хвойные, кордаитовые и цикадовые.

Массовых вымираний не наблюдалось. Вымерли только некоторые головоногие моллюски, иглокожие (текоидеи) и граптолиты (стереостолонаты).

В целом карбон характеризуется процветанием таких групп организмов, как фораминиферы — фузулиниды, кораллы — табулятоидеи, хететиды и ругозы (четырёхлучевые), среди моллюсков — гастроподы, наутилоидеи со спиральной раковиной, аммоноидеи (гониатиты), мшанки, замковые брахиоподы — продуктиды и спирифериды, морские лилии и древние морские ежи, также расцвет испытывают земноводные (стегоцефалы), членистоногие (в особенности насекомые) и высшие растения (плауны и хвощи). В морях царили разнообразные хрящевые рыбы (акулы и брадиодонты). Некоторые акулы (например, камподусы) могли достигать длины до 13 метров. Сохранялись пресноводные кистеперые, в том числе и рипидистии. Обитавшие в болотах рипидистии-ризодонты были высшими хищниками. Ризод, например, достигал 8 метров в длину и был самым страшным хищником пресных вод.

Отмечается большое разнообразие амфибий. Эогиринус — крупное, до 4,5 м длиной, земноводное,— возможно, охотился на манер аллигатора. А 15-сантиметровый микробрахий питался мельчайшим животным планктоном. У бранхиозавра, похожего на головастика, были жабры. Зауроплевра и сцинкозавр больше напоминали тритонов. Небольшой хищник педерпес, в отличие от своих предков акантостег, имел довольно развитые конечности и передвигался по суше. Помимо основных групп «амфибий» — батрахоморф и рептилиоморф — существовали разнообразные немногочисленные группы (лепоспондилы, локсомматиды, микрозавры, крассигириниды).

В нижнем карбоне возникают примитивные формы рептилий, которые, избегая конкуренции и хищников, заселяли более сухие пространства. Сначала первые рептилии ещё обитали вблизи воды, как например вестлотиана, но позже они удалялись от неё всё дальше и дальше, пока не стали сухопутными животными.

В карбоне дальнейшее распространение получили споровые растения: сигиллярии, лепидодендрон (плауновидные), каламиты (хвощевидные), ставроптерисы, различные ужовниковые (папоротниковидные), семенные хвощи, кордаиты (голосеменные). Возникшие семенные растения могли поселяться в более сухих местах обитания, так как особенности их размножения не связаны с наличием воды.

Эогиринус (птероплакс) — гигантский водный антракозавр-рептилиоморф

Тёплые болота изобиловали насекомыми и земноводными. Среди деревьев порхали гигантские летучие тараканы, стрекозы (меганевры) и подёнки. В гниющей растительности пировали гигантские артроплевры, дальние родичи многоножек. В подлеске встречались также многочисленные арахниды: метровый пульмоноскорпий, различные пауки и далёкие предки клещей.

Атмосфера

350—300 миллионов лет назад уровень кислорода в атмосфере составлял 35 %. Такое высокое значение объясняется тем, что отмершие деревья не разлагались полностью с преобразованием их углерода в CO2, а захоранивались в болотистой местности, превращаясь в залежи каменного угля. Как считают ученые, это происходило из-за того, что в каменноугольный период грибы и микроорганизмы пока еще не выработали механизмов (ферментов), способных эффективно разлагать лигнин, входящий в состав древесины. Именно тогда появились залежи каменного угля, которым сейчас пользуется человечество как одним из основных видов ископаемого топлива. В конце же периода появились грибы, способные разлагать лигнин.

Примечания

  1. International Chronostratigraphic Chart (англ.). International Commission on Stratigraphy (February 2017). Архивировано 15 мая 2017 года.
  2. dino.claw.ru: История нашей планеты — каменноугольный период
  3. Учёные: уровень кислорода упал на 0,7% за последний миллион лет, 23.09.2016
  4. Oxygen may have been key to evolution of giant insects and land-dwelling animals, May 10, 1995
  5. Floudas D., Binder M., Riley R., Barry K., Blanchette R. A. The Paleozoic Origin of Enzymatic Lignin Decomposition Reconstructed from 31 Fungal Genomes (англ.) // Science : journal. — 2012. — Vol. 336, no. 6089. — P. 1715—1719. — DOI:10.1126/science.1221748. — Bibcode: 2012Sci…336.1715F. — PMID 22745431.
  6. Tracking the Remnants of the Carbon Cycle: How an Ancestral Fungus May Have Influenced Coal Formation. Joint Genome Institute (28 июня 2012). Архивировано 8 февраля 2017 года.
  7. Евсеев, Антон. Образование каменного угля прекратилось из-за грибов. (рус.), Правда.Ру (6 июля 2012). Дата обращения 27 мая 2018.

Литература

  • Иорданский Н. Н. Развитие жизни на земле. — М.: Просвещение, 1981.
  • Короновский Н.В., Хаин В.Е., Ясаманов Н.А. Историческая геология : Учебник. — М.: Академия, 2006.
  • Ушаков С.А., Ясаманов Н.А. Дрейф материков и климаты Земли. — М.: Мысль, 1984.
  • Ясаманов Н.А. Древние климаты Земли. — Л.: Гидрометеоиздат, 1985.
  • Ясаманов Н.А. Популярная палеогеография. — М.: Мысль, 1985.

Ссылки

  • Описание окаменелостей карбона на сайте Ammonit.ru
  • Каменноугольный период
  • Палеогеографические реконструкции: ранний карбон (356 млн лет назад), поздний карбон (306 млн лет назад)
Д
о
к
е
м
б
р
и
й
Палеозой (541,0—251,9 млн лет назад) М
е
з
о
з
о
й
Кембрий
(541,0—485,4)
Ордовик
(485,4—443,8)
Силур
(443,8—419,2)
Девон
(419,2—358,9)
Карбон
(358,9—298,9)
Пермь
(298,9—251,9)

Это заготовка статьи по палеонтологии. Вы можете помочь проекту, дополнив её.
Это заготовка статьи по геохронологии. Вы можете помочь проекту, дополнив её.

Словари и энциклопедии

Нормативный контроль

GND: 4126367-4 · NDL: 00570587

Каменноугольный период.

  • От 360 до 286 млн лет назад.
  • В раннем карбоне…
  • Насекомые повсюду.
  • Великие каменноугольные леса.
  • Растения каменноугольных болот.
  • Семенные растения.
  • Время земноводных.
  • Первые рептилии.
  • От 360 до 286 млн лет назад.
    В начале каменноугольного периода (карбона) большая часть земной суши была собрана в два огромных сверхматерика: Лавразию на севере и Гондвану на юге. На протяжении позднего карбона оба сверхматерика неуклонно сближались друг с другом. Это движение вытолкнуло кверху новые горные цепи, образовавшиеся по краям плит земной коры, а кромки материков были буквально затоплены потоками лавы, извергавшейся из недр Земли. Климат заметно охладился, и, пока Гондвана «переплывала» через Южный полюс, планета пережила по меньшей мере две эпохи оледенения.


    В раннем карбоне климат на большей части поверхности земной суши был почти тропическим. Громадные площади оказались заняты мелководными прибрежными морями, причем море постоянно заливало низменные береговые равнины, образуя там обширные болота. В этом теплом и влажном климате широко распространились девственные леса из гигантских древовидных папоротников и ранних семенных растений. Они выделяли массу кислорода, и к концу карбона содержание кислорода в атмосфере Земли почти достигло современного уровня.
    Некоторые деревья, произраставшие н этих лесах, достигали 45 м в высоту. Растительная масса увеличивалась столь быстро, что беспозвоночные животные, обитавшие в почве, просто не успевали вовремя поедать и разлагать мертвый растительный материал, и в результате его становилось все больше и больше. Во влажном климате каменноугольного периода из этого материала сформировались толстые залежи торфа. В болотах торф быстро уходил под воду и оказывался погребенным под слоем осадков. Со временем эти осадочные слои превращались в угленосные тол-

    щи залежи осадочных пород, прослоенные каменным углем, сформировавшимся из окаменевших останков растений в торфе.


    Реконструкция каменноугольного болота. Здесь произрастает множество больших деревьев, в том числе сигиллярии (1) и гигантские плауны (2), а также густые заросли каламитов (3) и хвощей (4), идеальная среда обитания для ранних земноводных вроде ихтиостеги (5) и кринодона (6). Кругом кишат членистоногие: тараканы (7) и пауки (8) снуют в подлеске, а воздух над ними бороздят гигантские стрекозы меганевры (9) с почти метровым размахом крыльев. Из-за быстрого роста таких лесов накапливалось множество мертвых листьев и древесины, которые погружались на дно болот прежде, чем успевали разложиться, и со временем превращались в торф, а затем и в уголь.
    Насекомые повсюду
    В то время растения были не единственными живыми организмами, осваивавшими сушу. Членистоногие также вышли из воды и дали начало новой группе артро-нод, оказавшейся чрезвычайно жизнеспособной, насекомым. С момента самого первого выхода насекомых на сцену жизни началось их триумфальное шествие но
    планете. Сегодня на Земле насчитывается по меньшей мере миллион известных науке видов насекомых, и, по некоторым оценкам, еще около 30 млн видов ученым предстоит открыть. Воистину наше время можно было бы назвать эпохой насекомых.
    Насекомые очень маленькие и могут обитать и прятаться в местах, недоступных для животных и птиц. Тела насекомых устроены так, что они легко осваивают любые способы передвижения — плавание, ползание, бег, прыжки, полет. Их твердый наружный скелет — кутикула (состоящий из особого вещества — хитина)—
    переходит в ротовую часть, способную пережевывать жесткие листья, высасывать растительные соки, а также пронзать кожу животных или кусать добычу.

    КАК ОБРАЗУЕТСЯ КАМЕННЫЙ УГОЛЬ.
    1. Каменноугольные леса росли настолько быстро и буйно, что все мертвые листья, ветви и стволы деревьев, скапливавшиеся на земле, просто не успевали сгнить. В таких «каменноугольных болотах» слои отмерших останков растений образовывали залежи пропитанного водой торфа, который затем спрессовывался и превращался в каменный уголь.
    2. Море наступает на сушу, образуя на ней отложения из останков морских организмов и слоев ила, которые впоследствии превращаются в глинистые сланцы.
    3. Море отступает, и реки наносят поверх сланцев песок, из которого формируются песчаники.
    4. Местность становится более заболоченной, и сверху откладывается ил, пригодный для образования глинистого песчаника.
    5. Лес вновь вырастает, образуя новый угольный пласт. Подобное чередование слоев угля, глинистого сланца и песчаника именуется угленосной толщей
    Великие каменноугольные леса
    Среди пышной растительности лесов карбона преобладали громадные древовидные папоротники высотой до 45м, с листьями длиннее метра. Кроме них, там росли гигантские хвощи, плауны и недавно возникшие семеноносные растения. У деревьев была крайне неглубокая корневая система, зачастую ветвившаяся над поверхностью
    почвы, и росли они очень близко друг к другу. Вероятно, все вокруг было завалено стволами упавших деревьев и кучами мертвых веток и листьев. В этих непроходимых джунглях растения разрастались настолько быстро, что так называемые аммонификаторы (бактерии и грибы) просто не поспевали вызывать гниение органических останков в лесной почве.
    В таком лесу было очень тепло и влажно, а воздух постоянно насыщен водяными парами. Множество заводей и болот представляло собой идеальные нерестилища для бесчисленных насекомых и ранних земноводных. Воздух был наполнен жужжанием и стрекотом насекомых — тараканов, кузнечиков и гигантских стрекоз с размахом крыльев почти в метр, а подлесок кишел чешуйницами, термитами и жуками. Уже появились первые пауки, по лесной подстилке сновали многочисленные многоножки и скорпионы.

    Фрагмент окаменевшего папоротника алетоптериса из угленосной толщи. Папоротники процветали в сырых и влажных каменноугольных лесах, однако они оказались плохо приспособленными к более засушливому климату, сформировавшемуся в пермский период. Прорастая, споры папоротника образуют тонкую хрупкую пластинку из клеток — проталлий, в котором со временем вырабатываются мужские и женские органы размножения. Проталлий крайне чувствителен к влаге и быстро высыхает. Более того, мужские половые клетки, сперматозоиды, выделяемые проталлием, могут добраться до женской яйцеклетки только по водяной пленке. Все это мешает распространению папоротников, заставляя их придерживаться влажной среды обитания, где они встречаются и по сей день
    Растения каменноугольных болот
    Растительный мир этих громадных лесов показался бы нам очень странным.
    Древние плауновидные растения, родственники современных плаунов, выглядели как настоящие деревья — высотой 45 м. Высоты до 20 м достигали верхушки гигантских хвощей, странных растений с кольцами узких листьев, растущих прямо из толстых членистых стеблей. Были там и папоротники размером с хорошее дерево.
    Эти древние папоротники, подобно их ныне здравствующим потомкам, могли существовать только во влажной местности. Размножаются папоротники, вырабатывая сотни крохотных спор в твердой оболочке, которые затем разносятся воздушными потоками. Но прежде чем из этих спор разовьются новые папоротники, должно произойти нечто особое. Сперва из спор вырастают крохотные хрупкие гаме-тофиты (растения так называемого полового поколения). Они, в свою очередь, производят на свет маленькие чашечки, содержащие мужские и женские половые клетки (сперматозоиды и яйцеклетки). Чтобы подплыть к яйцеклетке и оплодотворить ее, сперматозоиды нуждаются в водяной пленке. И лишь затем из оплодотворенной яйцеклетки может развиться новый папоротник, так называемый спорофит (бесполое поколение жизненного цикла растения).

    Меганевры были крупнейшими из когда-либо обитавших на Земле стрекоз. Насыщенные влагой каменноугольные леса и болота давали приют множеству более мелких летающих насекомых, служивших им легкой добычей. Громадные составные глаза стрекоз дают им почти круговой обзор, позволяя улавливать малейшее движение потенциальной жертвы. Прекрасно приспособленные к воздушной охоте, стрекозы за минувшие сотни миллионов лет претерпели весьма незначительные изменения.
    Семенные растения
    Хрупкие гаметофиты могут выжить лишь в очень влажных местах. Однако к концу девонского периода появились семенные папоротники — группа растений, сумевшая преодолеть этот недостаток. Семенные папоротники во многом походили па современные саговники или циатеи и точно так же размножались. Их женские споры оставались на породивших их растениях, и там из них образовывались маленькие колбообразные структуры (архе-гонии), содержащие яйцеклетки. Вместо плавающих сперматозоидов семенные папоротники вырабатывали пыльцу, разносившуюся воздушными потоками. Эти пыльцевые зерна прорастали в женские споры и выпускали в них мужские половые клетки, которые затем оплодотворяли яйцеклетку. Теперь растения наконец-то могли освоить и оолсе засушливые области материков.

    Оплодотворенная яйцеклетка развивалась внутри чашеобразной структуры, так называемой семяпочки, которая затем превращалась в семя. В семени содержались запасы питательных веществ, и зародыш мог быстро прорасти.
    У некоторых растений имелись громадные шишки длиной до 70 см, в которых содержались женские споры и формировались семена. Теперь растения могли больше не зависеть от воды, по которой прежде мужские половые клетки (гаметы) должны были добираться до яйцеклеток, и крайне уязвимая гаметофитная стадия была исключена из их жизненного цикла.


    Теплые болота позднего карбона изобиловали насекомыми и земноводными. Среди деревьев порхали бабочки (1), гигантские летучие тараканы (2), стрекозы (3) и поденки (4). В гниющей растительности пировали гигантские двупарноногие многоножки (5). На лесной подстилке охотились губоногие многоножки (6). Эогиринус (7)— крупное, до 4,5 м длиной, земноводное, — возможно, охотился на манер аллигатора. А 15-сантиметровый микробрахий (8) питался мельчайшим животным планктоном. У бранхиозавра (9), похожего на головастика, были жабры. Урокордилус (10), зауроплевра ( 1 1 ) и сцинкозавр (12) больше напоминали тритонов, а вот безногая долихосома (13) сильно смахивала на змею.
    Время земноводных
    Выпученные глаза и ноздри первых земноводных располагались на самой макушке широкой и плоской головы. Такая «конструкция» оказывалась весьма полезной при плавании по водной поверхности. Некоторые из земноводных, возможно, подкарауливали добычу, наполовину погрузившись в воду — на манер нынешних крокодилов. Возможно, они походили на гигантских саламандр. Это были грозные хищники с твердыми и острыми зубами, которыми они хватали свою жертву. Большое количество их зубов сохранилось в виде окаменелостей.
    Эволюция вскоре породила множество разнообразных форм земноводных. Некоторые из них достигали 8 м в длину. Более крупные по-прежнему охотились в воде, а их мелких собратьев (микрозав-ров) привлекало изобилие насекомых на суше.
    Были земноводные с крошечными ногами или вовсе без ног, что-то вроде змей, но без чешуи. Возможно, они всю жизнь проводили, зарывшись в ил. Микрозавры походили скорее на небольших ящериц с короткими зубами, которыми они раскалывали покровы насекомых.

    Эмбрион нильского крокодила внутри яйца. Подобные яйца, устойчивые к высыханию, предохраняют зародыша от толчков и содержат в желтке достаточно пищи. Эти свойства яйца позволили рептилиям стать абсолютно независимыми от воды.
    Первые рептилии
    К концу каменноугольного периода в необозримых лесах появилась новая группа четвероногих животных. В основном они были невелики и во многом походили на современных ящериц, что неудивительно: ведь это были первые па Земле пресмыкающиеся (рептилии). Их кожа, более влагонепроницаемая, чем у земноводных, давала им возможность всю свою жизнь проводить вне воды. Корма для них имелось предостаточно: черви, многоножки и насекомые пребывали в их полном распоряжении. Л спустя сравнительно короткое время появились и более крупные рептилии, которые стали поедать своих меньших сородичей.

    У каждого собственный пруд
    Необходимость возвращаться в воду для размножения у рептилий отпала. Вместо того чтобы метать мягкие икринки, из которых вылуплялись плавающие головастики, эти животные начали откладывать яйца в жесткой кожистой оболочке. Вылупившиеся из них детеныши являли собой точные миниатюрные копии своих родителей. Внутри каждого яйца имелся маленький мешочек, наполненный водой, где размещался сам зародыш, еще один мешочек—с желтком, которым он питался, и, наконец, третий мешочек, где накапливались испражнения. Этот амортизирующий слой жидкости предохранял также зародыша от ударов и повреждений. В желтке содержалось много питательных веществ, и к тому времени, когда детеныш вылуплялся, ему уже не требовался водоем (вместо мешочка) для дозревания: он был уже достаточно взрослым, чтобы самому добывать себе пищу в лесу.
    ром. Если подвигать ими вверх-вниз, можно было согреться еще быстрее — скажем, как мы с вами согреваемся при беге на месте. Эти «закрылки» делались все крупнее и крупнее, и насекомое стало использовать их для планирования с дерева на дерево, возможно, спасаясь от хищников, например пауков.


    ПЕРВЫЙ ПОЛЕТ
    Насекомые карбона были первыми существами, поднявшимися в воздух, причем сделали они это на 150 млн лет раньше птиц. Первопроходцами стали стрекозы. Вскоре они превратились в «королей воздуха» каменноугольных болот. Размах крыльев некоторых стрекоз достигал почти метра. Затем их примеру последовали бабочки, мотыльки, жуки и кузнечики. Но как же все это начиналось?
    Во влажных уголках вашей кухни или ванной вы, возможно, замечали маленьких насекомых — их называют чешуй-ницами (справа). Существует разновидность чешуйниц, из тел которых высовывается пара крохотных пластинок, напоминающих закрылки. Возможно, какое-то похожее насекомое и стало предком всех летающих насекомых. Может, оно расправляло эти пластинки на солнце, чтобы побыстрее согреться ранним утром.

    Каменноу́гольный пери́од, или карбо́н (С) — предпоследний (пятый) геологический период палеозойской эры. Начался 358,9 ± 0,4 млн лет назад, кончился 298,9 ± 0,15 млн лет назад. Продолжался, таким образом, около 60 млн лет. Название получил из-за сильного углеобразования в это время.

    Климат и география

    Глобальный климат каменноугольного периода был тесно связан с его географией. В течение предшествующего девонского периода северный суперконтинент Лавруссия соединился с южным суперконтинентом Гондваной, создав огромный сверхконтинент Пангею, который занимал большую часть южного полушария в течение карбона. Это оказало заметное влияние на модели циркуляции воздуха и воды, в результате чего большая часть южной Пангеи оказалась покрытой ледниками, и наблюдалась общая тенденция к глобальному охлаждению (которое, однако, не оказало большого влияния на образование угля). Кислород составлял гораздо более высокий процент земной атмосферы, чем сегодня, что повлияло на рост наземной мегафауны, включая насекомых размером с собаку.

    Животный мир:

    Земноводные

    Наше понимание жизни во время каменноугольного периода осложняется «пробелом Ромера» — 15-млн отрезком времени (от 360 до 345 млн лет назад), который практически не дал информацию об ископаемых позвоночных. Однако мы знаем, что к концу этого разрыва самые первые четвероногие позднего девонского периода, которые только недавно развились из лопастепёрых рыб, потеряли свои внутренние жабры и были на пути к тому, чтобы стать истинными амфибиями.

    К позднему карбону земноводных представляли такие важные с точки зрения эволюции рода, как Amphibamus и Phlegethontia, которым (как и современным амфибиям) было необходимо откладывать яйца в воде и постоянно увлажнять кожу, и, следовательно, они не могли заходить слишком далеко на сушу.

    Рептилии

    Главной чертой, которая отличает рептилий от земноводных, является их репродуктивная система: яйца рептилий лучше выдерживают сухие условия и, следовательно, их не нужно откладывать в воду или влажную почву. Эволюция рептилий была вызвана все более холодным, сухим климатом позднего каменноугольного периода; одна из самых ранних идентифицированных рептилий гилономус (Hylonomus), появилась около 315 миллионов лет назад, а гигантский (почти 3,5 метра в длину) офиакдон (Ophiacodon) эволюционировал несколько млн лет спустя. К концу карбона рептилии хорошо мигрировали к внутренней части Пангеи; эти ранние первооткрыватели были потомками архозавров, пеликозавров и терапсид из последующего пермского периода (архозавры продолжили порождать первых динозавров почти сто миллионов лет спустя).

    Беспозвоночные

    Как отмечалось выше, атмосфера Земли содержала необычно высокий процент кислорода в поздний карбоновый период, достигая поразительных 35 %.

    Эта особенность была полезна для наземных беспозвоночных, таких как насекомые, которые дышали с помощью диффузии воздуха через их экзоскелет, а не с помощью легких или жабр. Каменноугольный был расцветом гигантской стрекозы Меганевры (Megalneura) с размахом крыльев до 65 см, а также гигантской многоножки Артроплевра (Arthropleura), достигающей почти 2,6 м в длину.

    Морская жизнь

    С исчезновением отличительных плакодерм (пластинокожих рыб) в конце девонского периода карбон не очень хорошо известен своей морской жизнью, за исключением тех случаев, когда некоторые роды лопастепёрых рыб были тесно связаны с самыми первыми четвероногими и амфибиями, колонизировавшими сушу. Falcatus, близкий родственник Стетекантов (Stethacanthus), вероятно, был самой известной карбоновой акулой вместе с гораздо большим Эдестусом (Edestus), который известен благодаря отличительным зубам.

    Как и в предшествующие геологические периоды, мелкие беспозвоночные, такие как кораллы, криноиды и членистоногие, обитали в обильных количествах в карбоновых морях.

    Растительный мир

    Сухие, холодные условия позднего каменноугольного периода не были особенно благоприятными для флоры, однако это не мешало таким выносливым организмам, как растения, колонизировать каждую доступную наземную экосистему. Карбон стал свидетелем самых первых растений с семенами, а также причудливых родов, таких как Лепидодендрон, с высотой до 35 м, и немного меньшей (до 25 в высоту) Сигаллярии. Важнейшими растениями каменноугольного периода были те, которые обитали в богатых углеродом «угольных болотах» около экватора, и спустя миллионы лет они образовали огромные угольные месторождения, используемые человечеством сегодня.

    Понравилась статья? Поделись с друзьями:

    Витрина № 6. Папоротники девонского и каменноугольного периодов

    Папоротники, впервые появившись середине девона, широко распространились и достигали расцвета в каменноугольном периоде.

    Уже в девоне, вместе с настоящими папоротниками появились первые семенные папоротники. Среди папоротников были как мелкие травянистые растения, так и крупные древовидные формы.

    С левой стороны витрины находится сектор » настоящие папоротники», в котором представлены папоротники, размножающиеся исключительно спорами.

    В средней части – сектор «семенные папоротники». Это полностью вымершая группа, которая имеет сходные с настоящими папоротниками листья. Однако, они размножались с помощью семян. Считается, что они были предками современных голосеменных и даже покрытосеменных растений.

    В правой части – сектор «настоящие+семенные папоротники», где представлены отпечатки листьев папоротников относимых к родам, которые оказались сборными, объединяющими как настоящие, так и семенные папоротники.

    Папоротники вместе с лепидодендронами, сигилляриями, каламитами составляли тенистые леса.

    Настоящие папоротники размножаются спорами. У некоторых развиваются специальные спороносные листья.

    Первые папоротники появились в девоне. По внешнему виду они напоминали псилофиты: отсутствовали настоящие листья,одиночные спорангии располагались на концах листоподобных ветвей. Позднее у них появились настоящие листья – вайи. Среди папоротников встречались крупные растения, которые сходны с современными древовидными папоротниками.

    Лепидодендрон (лат. Lepidodendron) — род вымерших древоподобных плауновидных растений, существовавший в каменноугольном периоде и составлявший часть флоры угольных лесов. Высота растения, по данным палеобиологии, составляла от 10 до 35 метров, диаметр ствола — до одного метра.

    Археоптерис (лат. Archaeopteris, от др.-греч. ἀρχαῖος — древний, πτέρις — папоротник) – древнейшее крупное папоротникообразное растение, которое существовало с девона по карбон. Высота 20 м. листьями был покрыт лишь вверху, напоминали ствол пальмы.

    Сигиллярии (лат. Sigillaria, от лат. sigillum «печать») — распространенные в каменноугольном и пермском периодах древовидные споровые плауновидные растения. Относятся к классу полушниковых, порядку лепидодендровые (Lepidodendrales). Семейство Sigillariaceae, типовой род Sigillaria. Сигиллярии являются руководящими ископаемыми.

    Каламиты(Calamités) — ископаемые растения, близкие к ныне живущим хвощам. Это были древовидные растения, имевшие мощные членистые, полые внутри стебли, перегороженные поперечными диафрагмами. Междоузлия были неодинаковой длины, в нижней части стебля короче, нежели в верхней; поверхность междоузлий покрыта продольными ребрами, чередующимися в двух последних междоузлиях. Стебли ветвились большею частью только в верхней части; ветви располагались рассеянно или мутовчато. Листьев, по-видимому, не было, или они были слабо развиты. Сосудистые пучки на поперечном разрезе клиновидные, узкие, разделенные полосками паренхиматической ткани; кора сильно развита, с большими пустотами. Изогнутым, клиновидным основанием стебли прикреплялись к подземному корневищу. Там, где эти стебли встречаются в их первоначальном положении, они образуют группу, отходящую от общего центра, т. е. корневища, откуда можно заключить, что стебли были однолетние, подобно таким же высоким стеблям хвощей из Триаса. К. росли повсеместно на земле во времена каменноугольной формации. Остатки их встречаются в виде тонких пластинок из каменного угля или в виде сдавленных кусков стебля, состоящего из минеральной массы, соответствующей центральной полости стебля, и из слоя каменного угля, соответствующего коре и древесине; эта каменноугольная покрышка легко обваливается; обнаженная минеральная масса имеет более сильные ребра, нежели кора; ребра соответствуют желобкам внутренней поверхности древесины, а желобки — выступам сосудов. Спорангии у К. были собраны в колосья, на которых плодящие мутовки листьев чередовались с бесплодными; споры были одного рода (isosporae).

    Ихтиостега (лат. Ichthyostega, от др.-греч. ἰχθυο- +στέγη «рыбья кровля»)— род ранних тетрапод, живший в верхнем девонском периоде, около 367—362,5 млн лет назад, и представляющий собой первое промежуточное звено между рыбами и амфибиями. Этот род рассматривается в составе амфибий, однако он не является прямым предком современных видов, предки которых — лепоспондилы (Lepospondyli) — появились в каменноугольном периоде.

    У ихтиостег были ноги, но они, возможно, не использовались для ходьбы по суше. Ихтиостеги имели хвостовой плавник и некоторые органы чувств, функционирующие только в воде. Тело их было покрыто мелкими чешуйками.

    По мнению некоторых учёных, ихтиостеги могут считаться переходными формами между кистеперыми рыбами и наземными позвоночными.

    Пеликозавры (лат. Pelycosauria) — отряд наиболее примитивных синапсид. Сохраняли типично рептильную физиологию и внешний облик (за исключением того, что не имели достаточно развитых чешуйных покровов). еликозавры в целом находились на уровне организации, характерном для ранних амниот. Внешностью большинство из них походило на ящериц; они имели двояковогнутые позвонки и хорошо сохранившиеся брюшные рёбра. Однако зубы их сидели в альвеолах (как у терапсид и млекопитающих), а у некоторых пеликозавров (например, у сфенакодона) намечалась — пусть и слабовыраженная — дифференциация зубов. Среди пеликозавров встречались как крупные (длиной 3—6,5 м), так и существенно более мелкие (1—2 м) животные — хищные и растительноядные. В конце карбона и начале перми (300—270 млн лет тому назад) пеликозавры доминировали в наземных экосистемах.

    У некоторых сфенакодонтов (например, у диметродона) и всех эдафозавров на спине имелся гребень («парус») из кожи, образующей перепонку, которая была натянута на верхние остистые отростки позвонков. Предположительно служил для терморегуляции: днём кровь, протекавшая через многочисленные кровеносные сосуды перепонки, охлаждалась, отводя избыток тепла, а по утрам, подставив гребень солнечным лучам, животное быстро прогревалось и становилось активным.

    Динихтис (лат. Dinichthys, от др.-греч. δεινός ἰχθύς «ужасная рыба»)— род вымерших панцирных рыб из отряда артродир. Жил в конце девонского периода (фаменский век), около 370—360 млн лет назад. По размеру, форме и экологической нише был близок к широко известному Dunkleosteus.

    Леса и растения каменноугольного периода

    Когда-то воды Мирового океана покрывали всю планету, а суша появлялась на его поверхности отдельными островами. Ученые указывают эти острова с большой точностью. Каким же образом? По угольным пластам, рассеянным по всему земному шару, даже в полярных странах. Каждая местность, где находят каменный уголь, была тогда островом, вокруг которого кипели волны Мирового океана. По протяжению залежей каменного угля можно узнать приблизительную величину лесов, покрывавших острова. А по толщине угольных пластов узнают, как долго они здесь произрастали. Миллионы лет тому назад эти островные леса захватили грандиозные запасы энергии солнечных лучей и погребли их вместе с собой в каменных могилах Земли.

    Они на славу поработали, эти первобытные леса. Запасы углей на земном шаре исчисляют триллионами тонн. Считают, что при добыче по два миллиарда тонн в год человечество обеспечено ископаемыми углями на тысячелетия! И первое место в мире по запасам угля занимает Россия.

    В земле сохранились естественные гравюры, отпечатанные самой природой, с изображением растительности лесов прошлых периодов. На кусках каменного угля, сланца, бурого угля часто попадаются поразительно четкие отпечатки растений, их современников.

    Иногда природа консервировала части растений в янтаре; в нем находили включения и животного происхождения. Янтарь высоко ценили в древнем мире как украшение. Караваны судов снаряжались за ним к берегам туманной Балтики. Но что такое сам янтарь? Римский писатель и натуралист Плиний передает трогательную греческую легенду о его происхождении: то застывшие слезы девушек, дочерей Аполлона, неутешно оплакивавших смерть своего брата Фаэтона…

    Не было известно происхождение янтаря и в средние века, хотя спрос на него сильно возрос. Он шел на изготовление богатых монашеских четок.

    Тайну янтаря раскрыл М. В. Ломоносов: «Янтарь есть произведение царства растений». Это застывшая смола хвойных деревьев, когда-то произраставших в тех местах, где теперь добывают янтарь.

    В горных пластах при помощи микроскопа открыли остатки цветочной пыльцы, споры древних растений.

    Находки из разных слоев сравнивают между собой и с современными растениями и таким образом изучают растительный мир далеких времен. «Много подземных тайностей открывает сим образом натура», — так можно сказать об этом словами М. В. Ломоносова.

    Чаще всего они совсем не похожи на наши растения, иногда напоминают их в какой-то степени и все же резко отличаются. То был иной растительный мир, и только иногда, преимущественно в тропических странах, встречаются растения — живое напоминание о давних временах.

    По отпечаткам можно восстановить лесные ландшафты каменно-угольного периода и более поздних. «Мы можем даже воссоздать эти ландшафты с такою полнотою, — пишет немецкий исследователь Карл Мюллер в книге «Мир растений. Опыт космической ботаники», — как будто природа передала нам собрание всех тогдашних растений».

    … Леса каменноугольного периода вставали прямо из воды; они занимали низменные берега и заболоченные равнины внутри островов. Ничего похожего на современные леса любых земных широт с их жизненными формами и красками.

    В середине каменноугольного периода развились гигантские формы плаунов — лепидодендроны и сигиллярии, мощные стволы которых, до двух метров в диаметре, достигали 20—30 метров в высоту. У них узкие щетинообразные листья, рассеянные по стволу. Несколько пониже были гигантские хвощи — каламиты.

    Лепидодендроны и сигиллярии селились на илистых берегах, где задыхались другие растения без таких разветвленных корней с вертикальными выростами для дыхания.

    Появились и настоящие папоротники с широкими перисторасчлененными пластинками — ваями. Но их положение было много скромнее, чем плаунов и хвощей. Они не дали таких гигантских форм, зато превзошли плауны и хвощи в разнообразии: от древовидных до нежных травянистых. Тонкие темно-бурые стволы их с утолщениями и рубцами от спавшей листвы, заросшие зелеными мхами, поднимали к вечно хмурому тогда небу пучки огромных, красиво рассеченных листьев, подобных великолепным опахалам. Вьющиеся виды папоротников обвивали стволы древовидных пород и смешивались внизу с травянистым покровом из папоротников же.

    Над нежным сводом зеленого навеса простиралось темное небо с тяжелыми тучами. Частые ливни, грозы, испарения, теплые и ровные температуры создавали условия, исключительно благоприятные для развития папоротникообразных. Под древовидными папоротниками разрастались роскошные кустовидные формы. Почву, где перегнивали мхи и водоросли, устилали травянистые папоротники. Но эти леса представляли собой картину однообразную и унылую: до сих пор открыто только около 800 видов растений, и в том числе более 200 видов папоротников.

    В отпечатках на каменном угле нередки следы настоящих деревьев — кордаитов, предков голосеменных. Это высокие деревья с длинными ремневидными листьями, собранными в густые пучки. Кордаиты росли на окраинах болот, предпочитая их илистым топям.

    На юго-востоке Северной Америки, на реке Миссисипи, на торфяных болотах, заливаемых ее водами, высились леса болотного кипариса. Сваленные бурей или подгнившие со временем деревья падали на землю и вместе с папоротниками и мхами медленно разлагались при слабом доступе воздуха.

    В лесах стояло безмолвие. Лишь изредка прошелестит среди папоротников громадное, неуклюжее земноводное. Медленно ползет оно под листвой, прячась от дневного света. Да где-то в вышине пролетит редкое насекомое — новинка того периода, с крыльями до 70 сантиметров в размахе. Ни пения птиц, ни стрекота кузнечиков.

    До появления папоротникообразных и мхов на Земле не было плодородных почв. Были глины, пески, но они еще не являлись почвой в нашем современном понимании, потому что не содержали перегноя. В каменноугольных лесах начинается накопление растительных остатков и образование темного слоя — перегноя. Вместе с глинами и песками он дал начало плодородным почвам.

    В месторождениях бурого угля попадаются целые деревья, с корой, листьями. Кусок ископаемого угля под микроскопом рассказал об анатомическом строении этих растений. Оно оказалось таким же, как у современных хвойных пород. Следовательно, бурый уголь образовался позднее, когда на Земле хвойные заняли господствующее положение, оттеснив папоротникообразные. Это могло произойти с увеличением суши и изменением климата в сторону большей сухости: от островного к континентальному.

    Над толщами пластов каменного угля в наших крупнейших угольных бассейнах — Кузнецком, Донецком, Подмосковном и других — сверкают огни больших городов, слышатся смех детворы и песни молодежи, бегут поезда, летят аэропланы. Идет неиссякаемый поиск человеком лучшей жизни… А некогда здесь были заболоченные берега мелких морских заливов, покрытые растительностью влажных тропиков. Об этом узнали по микроскопическому срезу окаменелой древесины, сделанному в виде тонкого шлифа. Окаменевшие стволы из Донецкого бассейна, оказалось, лишены годичных колец, типичных для северных деревьев.

    Такие кольца образуются в древесине современных деревьев умеренных широт потому, что они усиленно растут весной и летом, но прекращают рост зимой. И на поперечном срезе сразу можно отличить широкие летние слои древесины от узких зимних. В древесине многих тропических растений нет годичных колец. Значит, в те отдаленные времена на территории современного Донецкого бассейна весь год стояла ровная теплая и влажная погода, как во влажных экваториальных лесах.

    В северных районах СССР в древних каменных пластах земли находят остатки лавров, магнолий, кипарисов, то есть средиземноморскую флору. На Шпицбергене, где в настоящее время растут лишь мелкие травы и кустарники, находят остатки платанов и грецкого ореха.

    В низовьях Волги когда-то росли пышные пальмы. На берегах современного Балтийского моря процветала средиземноморская растительность. Древовидные папоротники, лавры, знаменитые мамонтовые деревья, пальмы — все, что теперь мы видим в ботанических садах, произрастало под нашим небом.

    Еще удивительнее Гренландия. Под сплошными льдами ее в земле нашли магнолию, дубы, виноград. В Индии, наоборот, флора каменноугольного периода отличалась низким ростом, грубыми плотными листьями, развитием кустарников и трав. А это доказательство более холодного и сухого климата.

    «В северных краях в древние веки великие жары бывали, — писал еще М. В. Ломоносов, — где слонам родиться и размножаться, а также и растениям около экватора обыкновенным держаться можно было».

    Какое же объяснение дает наука этим поразительным фактам? Некогда все материки составляли единый материк, который потом раскололся на части, раздвинувшиеся в разные стороны. Передвижение материков вызывало смещение земной оси. Вместе с нею меняли положение лежащие на ней точки Северного и Кожного полюсов, а следовательно, и экватор.

    Если согласиться с этой теорией, то в каменноугольный период экватор проходил не там, где он проходит теперь, а севернее: через Среднюю Европу и Каспийское море. А весь Донецкий бассейн был в полосе влажных экваториальных лесов, что и подтверждает его ископаемая растительность. Субтропики шли далеко на север, точка же Северного полюса лежала тогда где-то у восточных берегов Америки. На материках Южного полушария — Австралии, Африки, Южной Америки, тогда еще не разделившихся, климат был холодным. Этим объясняется отсутствие тропической растительности в земных пластах каменноугольного возраста на материках Южного полушария.

    Считают, что каменноугольные леса росли больше двухсот миллионов лет тому назад и что в следующем, пермском, периоде кончилось господство папоротникообразных. Каменноугольные леса гибли по разным причинам. Местами море затопило леса на опустившихся частях земной поверхности. Иногда они погибали, захваченные болотами.

    Во многих случаях изменения климата вызвали их гибель. Солнце в период их расцвета никогда не обжигало своими лучами: они смягчались тяжелыми облаками, низко висевшими над лесом. Теперь небо стало безоблачным и солнце посылало растениям жгучие лучи. Для папоротникообразных эти условия были невыносимы, и они заметно мельчают, укрываясь только в тени более выносливых голосеменных.

    С их гибелью началось средневековье для лесов Земли, оставившее свои следы в каменной книге нашей планеты.

    Климат на Земле, в связи с процессами горообразования, делался разнообразнее. Горные хребты встали стеной на пути влажных морских ветров и отгородили внутренние пространства материков, превращая их в пустыни.

    На территории европейской части СССР со дна бывшего тогда Уральского моря поднялся величественный горный хребет — Урал. Теперь мы знаем его дряхлым, полуразрушенным, а в дни своей юности Урал был могучим, и вечные снега венчали его вершины. На месте Донецкого моря появился горный кряж — Донецкий, совершенно сглаженный временем.

    Средняя Европа постепенно переходила из зоны экватора в зону субтропических степей и пустынь, а затем и в умеренную. В более сухом и холодном климате отлично чувствовали себя выходцы из холодных стран Южного полушария, где наметилось потепление.

    В сухом и знойном климате раннего средневековья развились древнейшие хвойные араукарии и интересные голосеменные — гинкго. На вид это растение кажется обычным широколиственным деревом. Но его «лист» — широкая двураздельная хвоинка в виде веера с вильчатым расположением жилок. Уже не было ни лепидодендронов, ни сигиллярий, ни кордаитов; держались лишь семенные папоротники.

    Климат еще раз изменился: стал влажнее и мягче. По берегам тропических морей, что покрывали южные районы СССР и омывали Дальний Восток и Туркестан, пышно произрастали леса из голосеменных, особенно так называемые саговники и беннетиты. Но недолго продержались они хозяевами положения, и теперь о них свидетельствуют только ископаемые находки. В Мексике нашли пласт мощностью в 600 метров; в свое время это был целый лес беннетитов. У нас нашли остатки их в окрестностях Владивостока и в Туркестане.

    Окаменелые хвойные деревья Дарвин встретил в Кордильерах на высоте более 2000 метров; одиннадцать из них стояли в виде деревьев, хотя и окаменелых, а тридцать — сорок остальных уже превратились в белый известковый шпат, а пни их торчали над землей. Когда-то они простирали свои ветви над самым океаном, подходившим в то время к подножию Кордильер. Их взрастила вулканическая почва, поднявшаяся над уровнем моря. Потом местность стала опять морским дном и волны перекатывались над вершинами затопленных деревьев. Море натащило на них песок, гравий, гальку, сверху легли лавы подводных вулканов. Протекли сотни тысячелетий… Снова поднялось и обнажилось морское дно. Долины и овраги рассекли его. Вскрылась древняя могила, и показались на поверхности земли скрытые в ней памятники былого. Почва, некогда питавшая их, и они сами обратились в камень.

    Многие хвойные дожили до наших дней, перенеся бурные встряски горообразований, изменений климата и, главное, удержавшись даже с приходом наиболее совершенной флоры — покрытосеменных.

    Всего за полмиллиона лет эта группа растений захватила весь земной шар от полюсов до экватора, расселилась повсюду и дала наивысшее за всю долгую историю растений на Земле количество видов.

    С геологической точки зрения полмиллиона лет — срок небольшой. Победа покрытосеменных, по сравнению со всей историей растительности в течение сотен миллионов лет, а может быть и более миллиарда, подобна наводнению, вдруг охватившему всю нашу планету. Подобна взрыву новых растительных видов!

    Но что обеспечило такую победу покрытосеменным? Многие причины: изумительная гибкость в приспособлении к разным условиям жизни, различному климату, почвам, температурам. Появление и развитие одновременно с покрытосеменными насекомых-опылителей : бабочек, мух, шмелей, пчел, жуков. Рождение совершенного цветка с зеленой чашечкой и ярким венчиком, с тонким ароматом, с защищенными завязью семяпочками.

    Но главное в другом. В том, что покрытосеменные на суше лучше всех других зеленых растений выполняют в природе свою космическую роль. Их крона, ветви, листья широко раскинуты в воздухе и несколькими этажами принимают солнечную энергию и углекислый газ. Ни одна другая группа растений не имела таких возможностей.

    Зеленая водоросль в Мировом океане, впервые поймавшая солнечный луч при помощи хлорофиллового зерна, многоклеточные водоросли, мхи и лишайники, папоротники, голосеменные, покрытосеменные — все звенья великой зеленой цепи на Земле вечно служат единой цели: уловить солнечный луч. Но покрытосеменные совершенствовались в этом направлении лучше других растений.

    Всего несколько страниц из летописи перевернуто нами, но и они яркие свидетели панорамы лесов на нашей планете, вечно движущейся в пространстве и времени.

    Оставить эмоцию Нравится Тронуло Ха-Ха Ого Печаль Злюсь 5393 Поддержите проект Мир Знаний, подпишитесь на наш канал в Яндекс Дзен

    Каменноугольный период карбон

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *