Il carbonio è un periodo in cui sono avvenuti importanti cambiamenti nella vita che hanno avuto luogo sulla terraferma. Durante questo periodo, nelle pianure alluvionali iniziarono ad apparire enormi foreste, ma soprattutto l'evoluzione dei rettili e persino degli animali che potevano volare.
L'inizio del periodo carbonifero avvenne circa 360 milioni di anni fa, dopo una grande ondata di estinzione degli animali, causata molto probabilmente da un raffreddamento del clima. Ciò ha portato al fatto che circa il 70% degli abitanti acquatici si è estinto.Allo stesso tempo, nell'emisfero occidentale del nostro pianeta, la terra si è diffusa praticamente da un polo all'altro. E allo stesso tempo, l'acqua si è diffusa nell'emisfero occidentale su un'area approssimativamente uguale all'area dell'Oceano Pacifico. Durante il Carbonifero, l'innalzamento del livello del mare e il contemporaneo riscaldamento e umidificazione del clima creavano ottime condizioni per la vita delle piante nelle zone paludose e di pianura. Ciò che restava di queste foreste si trasformò in strati di carbone, per questo motivo a questo periodo fu dato un nome simile.
All'alba del Carbonifero, i primi anfibi erano ancora associati all'acqua. Come i rospi e le rane di oggi, si sono generati in stagni e ruscelli e i loro piccoli sono passati attraverso lo stadio larvale, inizialmente respirando attraverso branchie ramificate. Anche da adulti, hanno continuato a rimanere a contatto con l'acqua perché la loro pelle era sottile e aveva bisogno di essere costantemente idratata.
L'abbondanza di vaste paludi caratteristica del Carbonifero significava che tali animali raramente mancavano di luoghi di riproduzione. Ma anche la vita nell'acqua aveva i suoi pericoli. I pesci divoravano in grandi quantità sia le larve che gli anfibi adulti. Gli anfibi si incontrano spesso anche nella lotta per la preda non solo con pesci e scorpioni crostacei, ma anche tra loro. Questi sono solo alcuni dei motivi per cui la natura prediligeva quegli anfibi che si adattavano meglio alla vita terrestre.
Per gli animali che trascorrevano la maggior parte della loro vita in acqua e avevano la pelle sottile, il pericolo maggiore sulla terraferma era la disidratazione. Ma questo problema è scomparso nel tempo perché molti anfibi alla fine hanno sviluppato una pelle più spessa che era protetta dalle squame. Tale copertura superficiale era un buon guscio impermeabile che proteggeva l'animale dall'evaporazione dell'umidità. Inoltre, come risultato dell'evoluzione, gli anfibi iniziarono a deporre non uova, come i loro antenati, i pesci, ma uova circondate da una densa membrana. A sua volta, questa membrana era protetta da un guscio denso. La membrana e il guscio hanno fatto passare liberamente l'ossigeno, il che ha permesso all'embrione di non soffocare. La formazione di un tale uovo è diventata una delle scoperte evolutive più significative. Perché in relazione a ciò, i vertebrati hanno iniziato a moltiplicarsi non solo nell'ambiente acquatico, ma anche sulla terraferma. Dopo l'esplosione del guscio, il bambino è quasi pronto per la vita sulla terraferma.
Durante la caccia ai primi rettili, gli scienziati hanno studiato un grandissimo numero di resti fossili di rettili, cercando così di trovare l'animale più antico e più antico, quello in cui i segni dei rettili avrebbero prevalso sui segni degli anfibi. Caratteristiche come la pelle e le uova sono per lo più assenti dai fossili, ma altre caratteristiche dei rettili, come il torace, possono essere identificate abbastanza facilmente. I rettili, a differenza degli anfibi, usano il torace per aspirare l'aria nei polmoni.
Al momento si ritiene che i rettili più antichi fossero aleotiris e chilonomus. Queste sono creature che sono molto simili alle lucertole. I loro resti sono stati trovati in quella che oggi è la Scozia. Questi animali non avevano ragnatele sugli arti, i loro arti erano molto ben sviluppati, la coda di queste creature era più simile a una forma cilindrica che appiattita. I loro discendenti erano abitanti di boschetti paludosi, foreste di pietra. Ma nel corso del loro sviluppo evolutivo, queste creature si sono allontanate ulteriormente dall'ambiente umido. E dopo qualche tempo si sono incontrati anche in luoghi molto aridi.
Hylonomus, uno dei più antichi rettili conosciuti, raggiungeva una lunghezza di 20 cm, a terra si sentiva a casa. I suoi resti sono stati trovati all'interno di ceppi d'albero fossilizzati insieme ad altri animali del periodo Carbonifero. Probabilmente, il chilonomus è rimasto bloccato nei ceppi durante la caccia e non è riuscito a uscirne.
Il periodo Carbonifero, o Carbonifero (C), è il penultimo (quinto) periodo geologico del Paleozoico. È iniziato 358,9 ± 0,4 mA fa e si è concluso 298,9 ± 0,15 mA fa. Questo periodo preistorico influenzò notevolmente l'umanità, specialmente durante la rivoluzione industriale. Questo periodo ha preso il nome dalla formazione di enormi letti sotterranei di carbone da piante di felci che crescevano in tutta l'Asia, il Nord Europa e parti del Nord America in quei tempi preistorici. Sebbene il termine "carbonio" sia usato per descrivere il periodo in tutto il mondo, negli Stati Uniti è diviso in ere Mississipian e Pennsylvania. Il termine Mississipian si riferisce alla prima parte di questo periodo e Pennsylvania è usato per descrivere la parte successiva di questo periodo.
Questo periodo fu caratterizzato da un clima vicino al tropicale. Era più caldo e umido allora di quanto non lo sia oggi. Le stagioni, anche se cambiavano, non potevano essere visivamente separate l'una dall'altra. Gli scienziati lo hanno determinato esaminando i resti fossili di piante di quel periodo e si sono resi conto che mancano di anelli di crescita, il che indica un cambiamento molto mite delle stagioni. I ricercatori si sono resi conto che il clima era praticamente uniforme. Le calde acque del mare spesso inondavano la terra e molte piante venivano sommerse e trasformate in torba dopo aver completato il loro ciclo vitale. Questa torba alla fine si trasformerà in carbone, così intensamente utilizzato dall'uomo nel nostro tempo.
In questo periodo vivevano alberi lipidici, o massicci, e molte di queste specie crescevano fino a circa 1,5 metri di diametro (4,5 piedi) e circa 30 metri (90 piedi) di altezza. Altre piante che esistevano in questo momento sono chiamate equiseti, conosciuti come Equisetales, così come i muschi del club, conosciuti come Lycopodiales; felci dette Filicales; piante rampicanti conosciute come Sphenophyllales; cicale conosciute come Cycadophyta; felci semi conosciute come Callistophytales e conifere conosciute come Volciales.
Durante il periodo del Carbonifero, i Priapulidi apparvero per la prima volta sulla scena della vita. Questi vermi marini sono cresciuti fino a raggiungere grandi dimensioni a causa delle maggiori concentrazioni di ossigeno nell'atmosfera terrestre e dell'ambiente umido e paludoso. Questi fattori hanno anche permesso alla creatura a più zampe nota come Arthropleura di crescere fino a circa 2,6 metri (7,8 piedi) di lunghezza. Anche nuove specie di insetti iniziarono ad apparire ea diversificarsi durante questo periodo. Alcuni di questi includono mosche grifone conosciute come Protodonata e libellule come insetti conosciuti come Meganeura. Durante questo periodo apparvero i primi scarafaggi conosciuti come Dictyoptera.
La vita negli oceani durante il periodo carbonifero consisteva principalmente in vari coralli (tab e rugos), foraminiferi, brachiopodi, ostracodi, echinodermi e microconcidi. Tuttavia, questi non erano gli unici tipi di vita marina. C'erano anche spugne, Valvulina, Endothyra, Archaediscus, Aviculopecten, Posidonomya, Nucula, Carbonicola, Edmondia e trilobiti.
All'inizio di questo periodo, la temperatura globale era piuttosto alta - circa 20 gradi Celsius (68 gradi Fahrenheit). Entro la metà del periodo, la temperatura iniziò a raffreddarsi a circa 12 gradi Celsius (circa 54 gradi Fahrenheit). Questo raffreddamento dell'atmosfera, combinato con venti molto secchi, ha portato alla scomparsa della vegetazione delle foreste tropicali del Carbonifero. Era tutta questa vegetazione morta che formava un intero strato di carbone sul nostro pianeta.
C'era una volta, le acque dell'Oceano Mondiale coprivano l'intero pianeta e la terra appariva sulla sua superficie come isole separate. Gli scienziati indicano queste isole con grande precisione. In quale modo? Attraverso giacimenti di carbone sparsi in tutto il globo, anche nei paesi polari. Ogni località dove si trova il carbone era allora un'isola, attorno alla quale ribollivano le onde degli oceani. Dalla lunghezza dei giacimenti di carbone, puoi scoprire la dimensione approssimativa delle foreste che coprivano le isole. E dallo spessore dei giacimenti di carbone, scoprono da quanto tempo crescono qui. Milioni di anni fa, queste foreste insulari catturarono vaste riserve di energia solare e le seppellirono con esse nelle tombe di pietra della Terra.
Hanno fatto un ottimo lavoro, queste foreste primordiali. Le riserve di carbone del globo sono stimate in trilioni di tonnellate. Si ritiene che con l'estrazione di due miliardi di tonnellate all'anno, all'umanità siano forniti carboni fossili per millenni! E la Russia occupa il primo posto al mondo in termini di riserve di carbone.
Nella terra si sono conservate incisioni naturali, impresse dalla natura stessa, raffiguranti la vegetazione delle foreste di epoche passate. Su pezzi di carbone, ardesia, lignite, si incontrano spesso impronte sorprendentemente chiare di piante, i loro contemporanei.
A volte la natura conservava parti di piante nell'ambra; conteneva anche inclusioni di origine animale. L'ambra era molto apprezzata nel mondo antico come ornamento. Carovane di navi attrezzate per lui sulle rive del nebbioso Baltico. Ma cos'è l'ambra stessa? Lo scrittore e naturalista romano Plinio racconta una toccante leggenda greca sulla sua origine: sono le lacrime gelate delle ragazze, figlie di Apollo, che piansero inconsolabilmente la morte del fratello Fetonte...
L'origine dell'ambra non era nota nemmeno nel medioevo, anche se la sua richiesta aumentò notevolmente. Andò a fare ricchi rosari monastici.
Il segreto dell'ambra è stato rivelato da M. V. Lomonosov: "L'ambra è un prodotto del regno vegetale". Questa è la resina indurita delle conifere che un tempo crescevano nei luoghi dove ora si estrae l'ambra.
Negli strati montuosi, al microscopio, hanno scoperto resti di polline, spore di piante antiche.
Reperti provenienti da diversi strati vengono confrontati tra loro e con piante moderne e quindi studiano la flora di tempi lontani. "Molti segreti sotterranei sono rivelati in questo modo dalla natura", ecco come si può dire a riguardo con le parole di M.V. Lomonosov.
Molto spesso non sono affatto come le nostre piante, a volte le assomigliano in una certa misura, eppure differiscono nettamente. Quello era un mondo vegetale diverso e solo a volte, principalmente nei paesi tropicali, si trovano piante - un ricordo vivente dei tempi antichi.
Sulla base delle stampe, è possibile ripristinare paesaggi forestali del periodo carbonifero e successivi. “Possiamo persino ricreare questi paesaggi con tale completezza”, scrive il ricercatore tedesco Karl Müller nel suo libro “The World of Plants. L'esperienza della botanica spaziale, "come se la natura ci avesse regalato una raccolta di tutte le piante di quel tempo".
... Le foreste del periodo Carbonifero sorgevano direttamente dall'acqua; occupavano le coste basse e le pianure paludose nell'interno delle isole. Niente come le foreste moderne di qualsiasi latitudine terrena con le loro forme di vita e colori.
A metà del periodo carbonifero si svilupparono forme giganti di muschi da club: lepidodendri e sigillaria, i cui potenti tronchi, fino a due metri di diametro, raggiungevano i 20-30 metri di altezza. Hanno foglie strette e setole sparse lungo il tronco. Un po' più in basso c'erano gli equiseti giganti: le calamiti.
Lepidodendri e sigillaria si stabilirono sulle coste limose, dove altre piante soffocavano senza tali radici ramificate con escrescenze verticali per la respirazione.
C'erano anche vere felci con larghe placche pennate - fronde. Ma la loro posizione era molto più modesta di quella dei muschi e degli equiseti. Non davano forme così gigantesche, ma superavano i clubmosse e gli equiseti nella diversità: da quelli arboricoli a quelli erbosi delicati. I loro sottili tronchi marrone scuro, ispessiti e sfregiati dalle foglie cadute, ricoperti di muschi verdi, sollevavano mazzi di enormi foglie meravigliosamente sezionate, come magnifici ventagli, verso il cielo allora eternamente cupo. Specie rampicanti di felci intrecciate attorno ai tronchi delle specie arboree e mescolate sotto con una copertura erbosa di felci.
Sopra il dolce arco del baldacchino verde si stendeva un cielo scuro con pesanti nuvole. Frequenti acquazzoni, temporali, evaporazioni, temperature calde e uniformi hanno creato condizioni eccezionalmente favorevoli allo sviluppo delle felci. Lussuose forme cespugliose crescevano sotto le felci arboree. Il terreno, dove marcivano muschi e alghe, era ricoperto di felci erbacee. Ma queste foreste presentavano un quadro monotono e monotono: finora sono state scoperte solo circa 800 specie di piante, comprese più di 200 specie di felci.
Tracce di alberi veri - le cordaite, gli antenati delle gimnosperme - non sono rare nelle impronte sul carbone. Si tratta di alberi ad alto fusto con lunghe foglie a forma di cintura raccolte in densi cespi. I cordaiti crescevano ai margini delle paludi, preferendoli alle paludi fangose.
Nel sud-est del Nord America, sul fiume Mississippi, sulle torbiere inondate dalle sue acque, sorgevano foreste di cipressi palustri. Gli alberi abbattuti da una tempesta o marciti nel tempo sono caduti al suolo e, insieme a felci e muschi, si sono lentamente decomposti con scarso accesso all'aria.
Le foreste erano silenziose. Solo occasionalmente un enorme e goffo anfibio fruscia tra le felci. Striscia lentamente sotto il fogliame, nascondendosi dalla luce del giorno. Sì, da qualche parte nel cielo passerà un raro insetto, una novità di quel periodo, con ali fino a 70 centimetri di apertura. Nessun canto degli uccelli, nessun cinguettio delle cavallette.
Prima dell'avvento di felci e muschi, non c'erano terreni fertili sulla Terra. C'erano argille, sabbie, ma non erano ancora terriccio nel nostro senso moderno, perché non contenevano humus. Nelle foreste di carbone inizia l'accumulo di residui vegetali e la formazione di uno strato scuro: l'humus. Insieme ad argille e sabbie, ha dato origine a terreni fertili.
Nei depositi di lignite si incontrano alberi interi, con corteccia, foglie. Un pezzo di carbone fossile al microscopio ha raccontato la struttura anatomica di queste piante. Si è rivelato essere lo stesso di quello delle moderne conifere. Di conseguenza, la lignite si è formata in seguito, quando le conifere occupavano una posizione dominante sulla Terra, spingendo da parte le felci. Questo potrebbe accadere con l'aumento della massa terrestre e il cambiamento climatico verso una maggiore siccità: da insulare a continentale.
Sopra gli strati di carbone nei nostri più grandi bacini di carbone - la regione di Kuznetsk, Donetsk, Mosca e altri - le luci delle grandi città brillano, si sentono le risate dei bambini e le canzoni dei giovani, i treni corrono, gli aeroplani volano. C'è una ricerca inesauribile di una vita migliore da parte dell'uomo... E un tempo c'erano sponde paludose di piccole baie marine, ricoperte dalla vegetazione degli umidi tropici. Questo è stato appreso da un taglio microscopico di legno pietrificato, realizzato sotto forma di una sezione sottile. I tronchi pietrificati del bacino del Donets si sono rivelati privi di anelli di accrescimento, tipici degli alberi settentrionali.
Tali anelli si formano nel bosco degli alberi moderni di latitudini temperate perché crescono vigorosamente in primavera e in estate, ma smettono di crescere in inverno. E su una sezione trasversale, si possono immediatamente distinguere gli ampi strati di legno estivi da quelli invernali stretti. Il legno di molte piante tropicali non ha anelli di crescita. Ciò significa che in quei tempi lontani sul territorio del moderno bacino del Donets il clima era uniforme, caldo e umido tutto l'anno, come nelle umide foreste equatoriali.
Nelle regioni settentrionali dell'URSS, negli antichi strati di pietra della terra, si trovano resti di allori, magnolie, cipressi, cioè la flora mediterranea. Alle Svalbard, dove attualmente crescono solo piccole erbe e arbusti, si trovano resti di platani e noci.
Le palme lussureggianti un tempo crescevano nella parte inferiore del Volga. Sulle rive del moderno Mar Baltico fioriva la vegetazione mediterranea. Felci arboree, allori, i famosi alberi di mammut, palme: tutto ciò che ora vediamo nei giardini botanici è cresciuto sotto il nostro cielo.
Ancora più sorprendente è la Groenlandia. Magnolie, querce, uva sono stati trovati nel terreno sotto il ghiaccio solido. In India, invece, la flora del periodo carbonifero era caratterizzata da bassa statura, foglie ruvide e fitte e dallo sviluppo di arbusti ed erbe. E questa è la prova di un clima più freddo e secco.
"Nelle regioni settentrionali nei tempi antichi c'erano grandi ondate di caldo", scrisse M.V. Lomonosov, "dove potevano nascere e riprodursi elefanti, così come potevano rimanere piante ordinarie vicino all'equatore".
Quale spiegazione dà la scienza per questi fatti sorprendenti? Un tempo tutti i continenti formavano un unico continente, che poi si divideva in parti, allontanandosi in direzioni diverse. Il movimento dei continenti ha causato uno spostamento dell'asse terrestre. Insieme ad esso, i punti del Polo Nord e quello della Pelle che giacciono su di esso hanno cambiato posizione e, di conseguenza, l'equatore.
Se siamo d'accordo con questa teoria, allora nel Carbonifero l'equatore non è passato dove passa ora, ma a nord: attraverso l'Europa centrale e il Mar Caspio. E l'intero bacino del Donets si trovava in una zona di foreste umide equatoriali, come conferma la sua vegetazione fossile. I subtropicali si spingevano molto più a nord, mentre la punta del Polo Nord si trovava da qualche parte vicino alla costa orientale dell'America. Nei continenti dell'emisfero australe - Australia, Africa, Sud America, allora non ancora divisi, il clima era freddo. Ciò spiega l'assenza di vegetazione tropicale negli strati terrestri del Carbonifero nei continenti dell'emisfero australe.
Si ritiene che le foreste di carbone siano cresciute più di duecento milioni di anni fa e che nel successivo periodo Permiano sia cessato il predominio delle felci. Le foreste del Carbonifero sono morte per vari motivi. In alcuni punti, il mare ha inondato le foreste sulle parti sommerse della superficie terrestre. A volte morivano, catturati dalle paludi.
In molti casi, il cambiamento climatico ha causato la loro morte. Il sole nel loro periodo di massimo splendore non bruciava mai con i suoi raggi: erano addolciti da pesanti nuvole che incombevano basse sulla foresta. Ora il cielo era senza nuvole e il sole mandava raggi ardenti alle piante. Per le felci, queste condizioni erano insopportabili e diventano notevolmente più piccole, nascondendosi solo all'ombra di gimnosperme più resistenti.
Con la loro morte iniziò il Medioevo per le foreste della Terra, lasciando le loro tracce nel libro di pietra del nostro pianeta.
Il clima sulla Terra, in connessione con i processi di costruzione delle montagne, è diventato più diversificato. Le catene montuose si ergevano come un muro nel percorso dei venti umidi del mare e recintavano gli spazi interni dei continenti, trasformandoli in deserti.
Sul territorio della parte europea dell'URSS, una maestosa catena montuosa - gli Urali - sorgeva dal fondo dell'allora Mar degli Urali. Ora lo sappiamo decrepito, fatiscente, e nei giorni della sua giovinezza gli Urali erano potenti, e nevi eterne coronavano le sue vette. Al posto del mare di Donetsk, apparve una catena montuosa: Donetsk, completamente levigata dal tempo.
L'Europa centrale si è gradualmente spostata dalla zona equatoriale alla zona delle steppe e dei deserti subtropicali, quindi alla zona temperata. In un clima più secco e più freddo, le persone provenienti dai paesi freddi dell'emisfero australe, dove c'è stato un riscaldamento, si sono sentite benissimo.
Nel clima secco e afoso dell'alto medioevo si svilupparono la più antica araucaria di conifere e le interessanti ginkgo. In apparenza, questa pianta sembra essere un normale albero a foglia larga. Ma la sua "foglia" è un ampio ago bipartito a forma di ventaglio con una disposizione biforcuta di vene. Non c'erano più lepidodendri, né sigillaria, né cordaiti; sopravvissero solo le felci da seme.
Il clima è cambiato ancora una volta: è diventato più umido e più mite. Lungo le coste dei mari tropicali che coprivano le regioni meridionali dell'URSS e bagnavano l'Estremo Oriente e il Turkestan, crescevano rigogliose foreste di gimnosperme, in particolare le cosiddette cicadee e bennetiti. Ma non sono durati a lungo come padroni della situazione, e ora solo i reperti fossili lo testimoniano. In Messico hanno trovato uno strato con uno spessore di 600 metri; un tempo era un'intera foresta di Bennetiti. Abbiamo trovato i loro resti nelle vicinanze di Vladivostok e in Turkestan.
Conifere pietrificate Darwin si incontrava nella Cordigliera a oltre 2000 metri di altitudine; undici di loro stavano sotto forma di alberi, sebbene pietrificati, e altri trenta o quaranta si erano già trasformati in un bianco longherone calcareo, ei loro ceppi sporgevano dal suolo. Una volta stesero i loro rami sull'oceano stesso, che in quel momento si avvicinava ai piedi delle Cordigliere. Sono stati allevati da un terreno vulcanico che si elevava sul livello del mare. Poi l'area è tornata a essere il fondale marino e le onde hanno rotolato sulle cime degli alberi allagati. Il mare trascinava sabbia, ghiaia, ciottoli su di loro, lave di vulcani sottomarini giacevano in cima. Sono passati centinaia di millenni... Il fondale si è rialzato ed esposto. Valli e burroni lo tagliano. Fu aperta un'antica tomba e i monumenti del passato nascosti in essa apparvero sulla superficie della terra. La terra che un tempo li nutriva, e loro stessi si sono trasformati in pietra.
Molte conifere sono sopravvissute fino ad oggi, sopportando violenti sconvolgimenti della costruzione di montagne, cambiamenti climatici e, soprattutto, resistendo anche con l'avvento della flora più perfetta: le angiosperme.
In appena mezzo milione di anni, questo gruppo di piante catturò l'intero globo dai poli all'equatore, si stabilì ovunque e diede il maggior numero di specie nell'intera lunga storia delle piante sulla Terra.
Da un punto di vista geologico, mezzo milione di anni è poco. La vittoria delle angiosperme, confrontata con l'intera storia della vegetazione per centinaia di milioni di anni, e forse più di un miliardo, è come un'alluvione che ha travolto all'improvviso l'intero pianeta. Come un'esplosione di nuove specie vegetali!
Ma cosa ha assicurato una tale vittoria di angiosperme? Tante le ragioni: incredibile flessibilità nell'adattarsi a differenti condizioni di vita, differenti climi, suoli, temperature. L'aspetto e lo sviluppo simultanei con le angiosperme degli insetti impollinatori: farfalle, mosche, bombi, api, coleotteri. La nascita di un fiore perfetto con calice verde e corolla luminosa, dall'aroma delicato, con ovaie protette.
Ma la cosa principale è diversa. Il fatto che le angiosperme sulla terraferma meglio di tutte le altre piante verdi assolvano il loro ruolo cosmico in natura. La loro corona, i rami, le foglie sono ampiamente diffusi nell'aria e ricevono energia solare e anidride carbonica su più piani. Nessun altro gruppo di piante ha avuto tali opportunità.
Alghe verdi negli oceani, che per la prima volta hanno catturato i raggi del sole con l'aiuto di granelli di clorofilla, alghe multicellulari, muschi e licheni, felci, gimnosperme, angiosperme: tutti gli anelli della grande catena verde sulla Terra servono eternamente allo stesso obiettivo : per catturare i raggi del sole. Ma le angiosperme sono migliorate in questa direzione meglio di altre piante.
Poche pagine degli annali ci sono state sfogliate da noi, ma anche loro sono vivide testimonianze del panorama delle foreste del nostro pianeta, perennemente in movimento nello spazio e nel tempo.
Nel Devoniano piante e animali stavano appena iniziando a esplorare la terra, nel Carbonifero la dominavano. Allo stesso tempo, è stato osservato un interessante effetto di transizione: le piante hanno già imparato a produrre il legno, ma i funghi e gli animali non hanno ancora imparato a consumarlo efficacemente in tempo reale. A causa di questo effetto, è stato avviato un complesso processo a più stadi, a seguito del quale una parte significativa della terra carbonica si è trasformata in vaste pianure paludose, disseminate di alberi non decomposti, dove si formavano strati di carbone e petrolio sotto la superficie della terra. La maggior parte di questi minerali si è formata nel periodo del Carbonifero. A causa della massiccia rimozione del carbonio dalla biosfera, il contenuto di ossigeno nell'atmosfera è più che raddoppiato, dal 15% (nel Devoniano) al 32,5% (ora il 20%). Questo è vicino al limite per la vita organica: ad alte concentrazioni di ossigeno, gli antiossidanti cessano di far fronte agli effetti collaterali della respirazione dell'ossigeno.
Wikipedia descrive 170 generi relativi al periodo Carbonifero. Il tipo dominante, come prima, sono i vertebrati (56% di tutti i generi). La classe dominante dei vertebrati è ancora con pinne lobate (41% di tutti i generi), non possono più essere chiamati pesci con pinne lobate, perché la parte del leone dei pesci con pinne lobate (29% di tutti i generi) ha acquisito quattro arti e ha cessato essere pesce. La classificazione dei tetrapodi di carbonio è molto astuta, confusa e contraddittoria. Nel descriverlo, è difficile usare le solite parole "classe", "distacco" e "famiglia": piccole e simili famiglie di tetrapodi di carbonio hanno dato origine a enormi classi di dinosauri, uccelli, mammiferi, ecc. In prima approssimazione, i tetrapodi di carbonio sono divisi in due grandi gruppi e sei piccoli. Li considereremo gradualmente, in ordine decrescente di diversità.
Altri sinapsidi, varanopidi, ricordavano più le moderne lucertole monitor che le lucertole nelle loro caratteristiche anatomiche. Ma non avevano nulla a che fare con le lucertole monitor, questi sono tutti trucchi di evoluzione parallela. Nel Carbonifero erano piccoli (fino a 50 cm).
Il terzo gruppo di sinapsidi del Carbonifero sono gli edafosauri. Divennero i primi grandi vertebrati erbivori, occupando per la prima volta la nicchia ecologica delle mucche moderne. Molti edaphosauri avevano una vela pieghevole sulla schiena, che permetteva loro di regolare più efficacemente la temperatura corporea (ad esempio, per tenersi al caldo, è necessario esporsi al sole e aprire la vela). L'Edaphosaurus del periodo Carbonifero ha raggiunto i 3,5 m di lunghezza, il loro peso ha raggiunto i 300 kg.
L'ultimo gruppo di sinapsidi del periodo carbonifero degno di nota sono gli sfenacodonti. Questi erano predatori, per la prima volta nella storia dei tetrapodi, potenti zanne crescevano agli angoli delle loro mascelle. Gli Sfenacodonti sono i nostri lontani antenati, tutti i mammiferi discendono da loro. Le loro dimensioni variavano da 60 cm a 3 m, assomigliavano a questo:
Su questo argomento vengono rivelati i sinapsidi, consideriamo altri gruppi di rettiliomorfi meno prosperi. Al secondo posto (4% di tutti i generi), gli antracosauri sono i rettiliomorfi più primitivi, forse gli antenati di tutti gli altri gruppi. Non avevano ancora una membrana timpanica nelle orecchie e durante l'infanzia potrebbero aver ancora superato lo stadio del girino. Alcuni antracosauri avevano una pinna caudale debolmente pronunciata. Le dimensioni degli antracosauri variavano da 60 cm a 4,6 m
Il terzo grande gruppo di rettiliomorfi sono i sauropsidi (2% di tutti i generi del Carbonifero). Si trattava di lucertole piccole (20-40 cm), già senza virgolette, in contrasto con le sinapsidi simili a lucertole. Hylonomus (nella prima foto) è il lontano antenato di tutte le tartarughe, il petrolacosaurus (nella seconda foto) è il lontano antenato di tutti gli altri rettili moderni, così come i dinosauri e gli uccelli.
Per svelare finalmente il tema dei rettiliomorfi, citiamo la strana creatura del Soledondosaurus (fino a 60 cm), a cui generalmente non è chiaro a quale ramo dei rettiliomorfi attribuire:
Quindi, viene rivelato l'argomento dei rettiliomorfi. Passiamo ora al secondo grande gruppo di tetrapodi del Carbonifero - anfibi (11% di tutti i generi). Il loro sottogruppo più numeroso erano i temnospondili (6% di tutti i generi del Carbonifero). In precedenza, insieme agli antracosauri erano chiamati labirintodonti, in seguito si è scoperto che la struttura insolita dei denti negli antracosauri e nei temnospondili si formava indipendentemente. I temnospondili sono simili ai moderni tritoni e salamandre, i più grandi raggiungono una lunghezza di 2 m.
Il secondo e ultimo grande gruppo di anfibi del Carbonifero sono i lepospondili (vertebre sottili), che comprendono il 5% di tutti i generi del periodo Carbonifero. Queste creature hanno perso completamente o parzialmente gli arti e sono diventate simili ai serpenti. Le loro dimensioni variavano da 15 cm a 1 m.
Quindi, tutti i grandi gruppi fiorenti di tetrapodi sono già stati considerati. Diamo una breve occhiata a piccoli gruppi che quasi non differiscono da quelli descritti sopra, ma non sono strettamente legati a loro. Queste sono forme di transizione o rami senza uscita dell'evoluzione. Quindi andiamo. Bafotidi:
e altri gruppi molto piccoli:
Su questo argomento finalmente si svelano i tetrapodi, passiamo ai pesci. I pesci con pinne incrociate (cioè i pesci, esclusi i tetrapodi) costituiscono l'11% di tutti i generi nel Carbonifero, mentre la disposizione è approssimativamente la seguente: il 5% sono tetrapodomorfi che non hanno subito lo sviluppo del terreno, un altro 5% sono celacanti e il restante 1% sono i miserabili resti del pesce polmone della diversità del Devoniano. Nel Carbonifero, i tetrapodi hanno spostato il pesce polmone da quasi tutte le nicchie ecologiche.
Nei mari e nei fiumi, i pesci con pinne lobate erano fortemente pressati dai pesci cartilaginei. Ora non sono più poche nascite, come nel Devoniano, ma il 14% di tutte le nascite. La più grande sottoclasse di pesci cartilaginei sono le branchie di plastica (9% di tutti i generi), il più grande superordine di branchie lamellari sono gli squali (6% di tutti i generi). Ma questi non sono affatto gli squali che nuotano nei mari moderni. Il più grande distaccamento di squali carbonifero sono gli eugenodonti (3% di tutti i generi)
La caratteristica più interessante di questo ordine è la spirale dentale - una lunga e morbida escrescenza sulla mascella inferiore, tempestata di denti e solitamente arrotolata. Forse, durante la caccia, questa spirale è stata lanciata fuori dalla bocca, come una "lingua di una suocera", e ha afferrato la preda o l'ha tagliata come una sega. O forse era destinato a qualcos'altro. Tuttavia, lontano da tutti gli eugenodonti hanno una spirale dentale in tutto il suo splendore, alcuni eugenodonti avevano arcate dentarie (una o due) invece di una spirale dentale, che generalmente non è chiaro perché siano necessarie. Un tipico esempio è edestus
Gli Eugeneodonti erano pesci di grandi dimensioni - da 1 a 13 m,
Campododivenne l'animale più grande di tutti i tempi, battendo il record devoniano del dunkleosteus.
Tuttavia, l'helocoprion era solo un metro più corto
Il secondo grande distaccamento di squali carbonifero sono i simmoriidi (2% di tutti i generi). Questo include lo stethacant, già a noi familiare dal sondaggio Devoniano. I simmoridi erano squali relativamente piccoli, non più lunghi di 2 m.
Il terzo ordine di squali carbonifero, degno di nota, è lo xenacantidi. Questi erano predatori moderatamente grandi, da 1 a 3 m:
Un esempio di xenocanthus del tardo carbonifero è almeno un pleuracanthus, uno dei rappresentanti più studiati degli antichi squali. Questi squali sono stati trovati nelle acque dolci dell'Australia, dell'Europa e del Nord America, resti completi sono stati scavati nelle montagne vicino alla città di Pilsen. Nonostante le dimensioni relativamente ridotte - 45-200 cm, solitamente 75 cm - i pleuracanti erano nemici formidabili per gli acantodi e altri piccoli pesci dell'epoca. Attaccando un pesce, il pleuracanto lo distrusse istantaneamente con i suoi denti, ciascuno dei quali aveva due punte divergenti. Inoltre, cacciavano, come si crede, in branchi. Secondo le ipotesi degli scienziati, i pleuracanti hanno deposto le loro uova, collegate da una membrana, negli angoli poco profondi e soleggiati di piccoli bacini. Inoltre, serbatoi di acqua dolce e salmastra. I pleuracanti sono stati trovati anche nel Permiano - i loro numerosi resti sono stati trovati negli strati del Permiano del Centro e dell'Ovest
pleuracanto
Europa. Quindi i pleuracanti hanno dovuto coesistere con molti altri squali adattati alle stesse condizioni dell'habitat.
È impossibile ignorare uno dei più notevoli squali ktenokant, che è anche proprietà del Carbonifero. Intendo fasciare. Il corpo di questo squalo non superava i 40 cm di lunghezza, ma quasi la metà era occupato da... un muso, un rostro! Lo scopo di una così sorprendente invenzione della natura non è chiaro. Forse le fasce hanno sentito il fondo con la punta del muso in cerca di cibo? Forse, come sul becco di un kiwi, le narici si trovavano all'estremità del rostro dello squalo e lo aiutavano ad annusare tutto intorno, visto che avevano problemi di vista? Finora nessuno lo sa. La spina occipitale di Bandringa non è stata trovata, ma molto probabilmente ne aveva una. Incredibili squali dal naso lungo vivevano sia nelle acque dolci che in quelle salate.
Gli ultimi Ctenocantani si estinsero nel periodo Triassico.
Su questo argomento, gli squali carbonio sono completamente divulgati. Citiamo qualche altro pesce lamellare, simile agli squali, ma non essendo loro si tratta di trucchi di evoluzione parallela. Questi "pseudo-squali" comprendono il 2% di tutti i generi del Carbonifero, erano principalmente piccoli pesci - fino a 60 cm.
Passiamo ora dai laminabranchi alla seconda e ultima grande sottoclasse di pesci cartilaginei - a testa intera (5% di tutti i generi del Carbonifero). Questi sono piccoli pesci, simili alle chimere moderne, ma più diversi. Anche le chimere appartengono a chi ha la testa intera ed esistevano già nel Carbonifero.
Su questo argomento, i pesci cartilaginei sono completamente esausti. Diamo una rapida occhiata alle due classi di pesci rimanenti del Carbonifero: pesce con pinne raggiate (7-18 cm):
e acantodo (fino a 30 cm):
Entrambe queste classi vegetavano tranquillamente nel Carbonifero. Quanto ai pesci corazzati e quasi tutti i pesci senza mascelle, si estinsero alla fine del Devoniano, e così si completa la rassegna dei pesci del periodo Carbonifero. Ricordiamo brevemente che nel Carbonifero primitivi cordati ed emicordati, che non avevano una vera spina dorsale, sono stati trovati qua e là, e passeremo al prossimo grande phylum di animali del Carbonifero - gli artropodi (17% di tutti i generi ).
La principale novità nel mondo degli artropodi è che nel passaggio dal Devoniano al Carbonifero i trilobiti si sono quasi estinti, di loro è rimasto solo un piccolo distacco, che ha continuato una miserabile esistenza fino alla successiva grande estinzione alla fine del periodo Permiano . La seconda grande novità è stata la comparsa degli insetti (6% di tutti i generi). L'abbondanza di ossigeno nell'aria ha permesso a queste creature di non formare un normale sistema respiratorio, ma di utilizzare trachee povere e di sentirsi non peggio di altri artropodi terrestri. Contrariamente alla credenza popolare, la diversità degli insetti nel periodo del Carbonifero era piccola, la maggior parte di loro era molto primitiva. L'unico ampio distaccamento di insetti carboniferi sono le libellule, la più grande delle quali (meganeura, mostrata nella foto) raggiungeva un'apertura alare di 75 cm e corrispondeva approssimativamente in massa a un corvo moderno. Tuttavia, la maggior parte delle libellule del Carbonifero erano molto più piccole.
Il periodo del Carbonifero è il periodo della Terra, quando le foreste di alberi veri diventavano verdi su di essa. Sulla Terra esistevano già piante erbacee e piante simili a cespugli. Tuttavia, solo ora sono comparsi giganti di quaranta metri con tronchi fino a due metri di spessore. Avevano potenti rizomi, che permettevano agli alberi di rimanere saldamente in un terreno soffice e saturo di umidità. Le estremità dei loro rami erano decorate con mazzi di foglie pennate lunghe un metro, sulle punte delle quali crescevano i boccioli dei frutti, e quindi si sviluppavano le spore.
L'emergere delle foreste divenne possibile grazie al fatto che nel Carbonifero iniziò una nuova offensiva del mare sulla terraferma. Le vaste distese dei continenti nell'emisfero settentrionale si trasformarono in pianure paludose e il clima rimase caldo come prima. In tali condizioni, la vegetazione si sviluppò insolitamente rapidamente. La foresta del periodo Carbonifero sembrava piuttosto cupa. Il soffocamento e l'eterno crepuscolo regnavano sotto le chiome di alberi enormi. Il terreno era una palude paludosa, che saturava l'aria con pesanti vapori. Nei boschetti di calamiti e sigillaria dimenavano creature goffe che assomigliavano in apparenza alle salamandre, ma molte volte le loro dimensioni: antichi anfibi.
Kordaiti
Cordaite riprodotte da semi maturati in organi speciali - strobili, raccolti in orecchini. Questi orecchini erano il prototipo di fiori veri, apparsi molto più tardi.I discendenti dei muschi di mazza, i lepidodendri, avevano un tronco nervato con una corteccia trafitta da una rete di canali d'aria. Le cicatrici sui tronchi erano tracce di foglie cadute e conservavano una forma a diamante. E in sigillaria, ricoperta di foglie simili a setole, le cicatrici sui tronchi erano esagonali. Il legno di queste piante non aveva ancora anelli annuali, poiché non c'erano differenze evidenti tra le stagioni.
Kalamita
Nell'aria, pesante di umidità, gigantesca, con un'apertura alare fino a un metro, le libellule predatrici spazzavano; enormi ragni, simili alle moderne mietitrici, si nascondevano nell'oscurità, in attesa di prede. Scorpioni e scarafaggi delle dimensioni di un cagnolino si imbattevano in ogni angolo, mentre gli insetti carboniferi avevano molto in comune con i trilobiti nella loro struttura. Ma non provenivano da trilobiti, ma da artropodi terrestri. Le felci raggiunsero una fioritura senza precedenti del periodo carbonifero. Sono stati trovati ovunque, sia nei boschi che nei prati. Queste erano piante carbonifere di un'ampia varietà di forme e colori dal verde chiaro al quasi nero. Molti di loro sono diventati alberi possenti con un tronco spesso e una fitta corona di piume.
Né prima né dopo sulla Terra c'era una tale varietà di vegetazione come aveva la flora del periodo carbonifero. Ma, come tutti gli esseri viventi, le piante del periodo Carbonifero completarono il loro sviluppo e morirono. I loro resti caddero nelle acque basse delle lagune, trascinati dal limo, e vari microrganismi iniziarono il loro lavoro senza fretta in questi accumuli di materia organica. I residui vegetali sono stati fatti fermentare, è stata rilasciata una grande quantità di gas e la materia organica è stata carbonizzata.
Dopo milioni di anni, gli impianti delle foreste di carbonio si sono trasformati in carbone di vario genere. Dove un tempo c'erano boschetti di equiseti, oggi si estrae carbone ad alto contenuto di zolfo; alghe e piante acquatiche formavano strati di carbone ad alto contenuto di paraffina. Carboni grassi, carboni con una lunga fiamma, carboni da coke: i gradi di carbone dipendono dalla composizione delle piante da cui si sono formati.
Nel tempo, i giacimenti di carbone furono ricoperti da strati di argilla e scisto, e molti di essi conservarono perfettamente le impronte di foglie, rami, semi e altri organi vegetali del periodo carbonifero. I depositi di carbone ora assomigliano a una grandiosa torta a strati, che occupa intere regioni della terra.
Edaphosaurus erano ancora più grandi. Questi sono grandi vertebrati erbivori. Alcuni di loro presentavano una vela pieghevole che aiutava l'animale a controllare la sua temperatura. La lunghezza di tali animali raggiungeva i 3,5 metri e la massa era di 300 kg.
Inoltre, non si possono prescindere dagli xenacantidi, che rappresentavano un distaccamento di squali. Le loro dimensioni erano piuttosto piccole, la lunghezza massima era di 3 M. Soprattutto, i ricercatori sono riusciti a ottenere informazioni sulla pleura. È noto che vivevano nelle acque dolci dell'America, dell'Europa e dell'Australia. Nonostante le loro dimensioni relativamente piccole, rappresentavano una minaccia per l'acantodia. Ha smembrato il pesce con i suoi denti aguzzi. Non era difficile catturare un individuo, poiché questa specie viveva in un gregge. Gli scienziati ritengono che ci fosse una membrana tra le uova deposte. Le sue dimensioni erano molto piccole, solo 40 cm, ma metà di questa lunghezza era occupata dal muso. Gli stessi scienziati non sanno quale ruolo ha giocato questa parte del corpo in natura. Forse l'animale stava cercando cibo a causa di problemi di vista. Questi individui sono stati trovati sia in acque dolci che salate.
Il periodo carbonifero ha portato cambiamenti nella vita degli insetti. Dopotutto, è stato in carbonio che hanno iniziato a volare. Per fare un confronto, notiamo che l'uccello ha preso il volo per la prima volta dopo 150 milioni di anni. Le libellule del periodo Carbonifero acquisirono un aspetto meraviglioso. Dopo qualche tempo, divennero i re dell'aria e spesso si incontravano vicino alle paludi. In alcuni individui, l'apertura alare ha raggiunto i 90 cm, dopodiché farfalle, cavallette e falene hanno preso il volo.
È interessante sapere come gli insetti hanno iniziato a volare. Potresti aver incontrato insetti molto piccoli e innocui nelle parti umide della cucina. Quindi si chiamano scale. Se esaminassimo questi individui al microscopio, noteremo minuscole placche che sembrano lembi. Molto probabilmente, la libellula è stata in grado di raddrizzare il piatto per riscaldarsi al mattino. Bene, in seguito l'insetto ha utilizzato questa parte del corpo al massimo delle sue potenzialità.
Gli anfibi del periodo carbonifero iniziarono la loro vita. Nel processo di evoluzione, si sono trasformati da pesci con pinne lobate. Da quel momento in poi apparve una nuova classe: i rettili. Ad oggi, il più comune distacco di caudato. Hanno mantenuto il loro aspetto originale.
Interessanti cambiamenti sono avvenuti in termini di sollievo. Tutta la terra è stata raccolta in 2 continenti: Gondwana e Laurasia. Il periodo carbonifero dell'era paleozoica è caratterizzato dalla costante convergenza di queste parti della superficie terrestre della Terra. Dopo la loro collisione, si sono formate catene montuose. Notiamo anche il clima del periodo carbonifero, che divenne notevolmente più freddo.
