Karbon - Carboniferous

Karboński
358,9 ± 0,4 – 298,9 ± 0,15 Ma
Chronologia
Etymologia
Formalność imienia i nazwiska Formalny
Pseudonimy Wiek płazów
Informacje o użytkowaniu
Ciało niebieskie Ziemia
Zastosowanie regionalne Globalny ( ICS )
Użyte skale czasu Skala czasu ICS
Definicja
Jednostka chronologiczna Okres
Jednostka stratygraficzna System
Pierwszy zaproponowany przez William Daniel Conybeare i William Phillips , 1822
Formalność przedziału czasowego Formalny
Definicja dolnej granicy FAD z konodontowe sulcata Siphonodella (odkryta mieć biostratygraficznych zagadnienia, jak od 2006 roku)
Dolna granica GSSP La Serre , Montagne Noire , Francja 43.5555°N 3.3573°E
43°33′20″N 3°21′26″E /  / 43,5555; 3.3573
GSSP ratyfikowany 1990
Definicja górnej granicy FAD z konodontowe Streptognathodus isolatus obrębie morfotypu Streptognathodus wabaunsensis chronocline
Górna granica GSSP Aidaralash , Ural , Kazachstan 50.2458°N 57.8914°E
50°14′45″N 57°53′29″E /  / 50.2458; 57,8914
GSSP ratyfikowany 1996
Dane atmosferyczne i klimatyczne
Średnie atmosferyczne O
2
zadowolony
C. 32,3 % obj.
(162% nowoczesnych)
Średni atmosferyczny CO
2
zadowolony
C. 800 ppm
(3 razy przed przemysłem)
Średnia temperatura powierzchni C. 14 °C
(0 °C powyżej nowoczesnej)
Poziom morza powyżej dzisiejszego dnia Spadek ze 120 m do obecnego poziomu w całym Missisipi, a następnie stopniowy wzrost do około 80 m pod koniec okresu

Karbon ( / ˌ K ɑːr . B ə n ɪ f . Ər . Ə s / Kähr -bə- NIF -ər-əs ) jest geologiczna okres i układ z Paleozoiku , który obejmuje 60 milionów lat od końca dewońskie Okres 358,9 mln lat temu ( Mya ), do początku okresu permskiego , 298,9 mln lat temu . Nazwa karbon oznacza „węglonośny”, od łacińskiego carbō („ węgiel ”) i ferō („noszę, noszę”) i odnosi się do wielu pokładów węgla powstałych w tym czasie na całym świecie.

Pierwsza ze współczesnych nazw „systemowych” została ukuta przez geologów Williama Conybeare'a i Williama Phillipsa w 1822 roku na podstawie badania brytyjskiej sukcesji skał. Karbon jest często traktowany w Ameryce Północnej jako dwa okresy geologiczne, wcześniejszy Missisipi i późniejszy Pensylwan .

Życie zwierząt lądowych było dobrze ugruntowane w okresie karbońskim. Czworonogi (kręgowce czteroramienne), które wywodzą się z ryb płetwiastych w poprzednim dewonie, zróżnicowane w karbonie, w tym wczesne linie płazów, takie jak temnospondyle , z pierwszym pojawieniem się owodniowców , w tym synapsydów (grupa, do której należą współczesne ssaki). ) i gadów w późnym karbonie. Okres ten jest czasami nazywany Epoką Płazów , w czasie której płazy stały się dominującymi zwierzętami lądowymi i zróżnicowały się w wiele form, w tym jaszczurowate, wężopodobne i podobne do krokodyla.

W późnym karbonie owady uległy znacznemu napromieniowaniu. Teren pokrywały rozległe połacie lasu, które ostatecznie zostały założone i stały się pokładami węgla charakterystycznymi dla widocznej dzisiaj stratygrafii karbońskiej . Zawartość tlenu w atmosferze osiągnęła najwyższy poziom w historii geologicznej , 35% w porównaniu z 21% obecnie, co pozwoliło na bardzo duży wzrost bezkręgowców lądowych, które oddychają przez dyfuzję tlenu przez przetchlinki .

W drugiej połowie tego okresu nastąpiły zlodowacenia , niski poziom morza i budowanie gór, gdy kontynenty zderzyły się, tworząc Pangeę . Pod koniec tego okresu miało miejsce niewielkie wymieranie morskie i lądowe, zapadnięcie się karbonu , spowodowane zmianami klimatycznymi.

Etymologia i historia

Termin „Carboniferous” został po raz pierwszy użyty jako przymiotnik przez irlandzkiego geologa Richarda Kirwana w 1799 roku, a później użyty w nagłówku zatytułowanym „Miary węglowe lub warstwy karbońskie” przez Johna Fareya seniora w 1811 roku, stając się nieformalnym terminem odnoszącym się do węgla sekwencje łożyskowe w Wielkiej Brytanii i innych krajach Europy Zachodniej. Cztery jednostki zostały pierwotnie przypisane do karbonu, w kolejności rosnącej: stary czerwony piaskowiec , karboński wapień , grys młyński i miary węglowe . Te cztery jednostki zostały umieszczone w sformalizowanej jednostce karbońskiej przez Williama Conybeare'a i Williama Phillipsa w 1822 roku, a później w układzie karbońskim przez Phillipsa w 1835 roku. Stary czerwony piaskowiec został później uznany za dewonski. Następnie opracowano oddzielne schematy stratygraficzne w Europie Zachodniej, Ameryce Północnej i Rosji. Pierwsza próba zbudowania międzynarodowej skali czasu dla karbonu miała miejsce podczas VIII Międzynarodowego Kongresu Stratygrafii i Geologii Karbońskiej w Moskwie w 1975 roku, kiedy zaproponowano wszystkie współczesne etapy ICS.

Stratygrafia

Karbon dzieli się na dwa podsystemy, dolny Missisipi i górny Pensylwan , które w stratygrafii Ameryki Północnej są czasami traktowane jako odrębne okresy geologiczne.

Etapy można definiować globalnie lub regionalnie. W przypadku globalnej korelacji stratygraficznej Międzynarodowa Komisja Stratygraficzna (ICS) ratyfikuje globalne etapy w oparciu o sekcję i punkt stratotypu globalnej granicy (GSSP) z pojedynczej formacji ( stratotyp ) identyfikującej dolną granicę etapu. Podziały ICS od najmłodszych do najstarszych są następujące:

Seria/epoka Etap/wiek Dolna granica
permski Asselian 298,9 ±0,15 mln zł
pensylwański Górny Gzhelian 303,7 ±0,1 mln zł
Kasimovian 307,0 ±0,1 mln zł
Środkowy moskiewski 315,2 ± 0,2 mln lat
Niżej baszkirski 323,2 ±0,4 mln
Missisipi Górny Serpukhovian 330,9 ±0,2 mln
Środkowy Visean 346,7 ±0,4 mln
Niżej Turniej 358,9 ±0,4 mln

Jednostki ICS

Mississippian został po raz pierwszy zaproponowany przez Alexandra Winchella , a pensylwański został zaproponowany przez JJ Stevensona w 1888 roku, a oba zostały zaproponowane jako odrębne i niezależne systemy przez HS Williamsa w 1881 roku.

Tournaisian został nazwany na cześć belgijskiego miasta Tournai . Został wprowadzony do literatury naukowej przez belgijskiego geologa André Huberta Dumonta w 1832 roku. GSSP dla podstawy Tournaisian znajduje się w sekcji La Serre w Montagne Noire w południowej Francji. Jest on zdefiniowany przez pierwsze dane dotyczące pojawienia się konodontów Siphonodella sulcata , który został ratyfikowany w 1990 r. Jednak później okazało się, że GSSP ma problemy, ponieważ Siphonodella sulcata występuje 0,45 m poniżej proponowanej granicy.

Scena Viséan została wprowadzona przez André Dumonta w 1832 roku. Dumont nazwał tę scenę na cześć miasta Visé w belgijskiej prowincji Liège . GSSP dla Visean znajduje się w Bed 83 w sekcji Pengchong, Guangxi , w południowych Chinach, który został ratyfikowany w 2012 roku. GSSP dla podstawy Visean jest pierwszym pojawieniem się fusulinidu (wymarła grupa foremek ) Eoparastaffella simplex .

Scenę Serpuchowską zaproponował w 1890 r. rosyjski stratygraf Siergiej Nikitin . Jego nazwa pochodzi od miasta Serpukhov , niedaleko Moskwy . Scena Serpukhovska nie ma obecnie zdefiniowanego GSSP. Proponowana definicja podstawy serpuchowa to pierwsze pojawienie się konodont Lochriea ziegleri .

Baszkirczyk został nazwany na cześć Baszkirii, ówczesnej rosyjskiej nazwy republiki Baszkirii na południowym Uralu w Rosji . Etap został wprowadzony przez rosyjską stratygrafkę Sofię Semichatową w 1934 r. GSSP dla podstawy Baszkirii znajduje się w kanionie Arrow w stanie Nevada w USA, który został ratyfikowany w 1996 r. GSSP dla podstawy Baszkirii jest określony przez pierwsze pojawienie się konodonta Declinognathodus noduliferus .

Moskwa nosi imię Moskwy w Rosji i został po raz pierwszy wprowadzony przez Siergieja Nikitina w 1890 roku. Moskwa obecnie nie ma zdefiniowanego GSSP.

Kasimovian nosi nazwę rosyjskiego miasta Kasimov i pierwotnie był częścią oryginalnej definicji Moskowian z 1890 roku Nikitina. Po raz pierwszy została uznana za odrębną jednostkę przez AP Iwanowa w 1926 roku, który nazwał ją " Tiguliferina " Horizon od rodzaju ramienionoga . Kasimovian nie ma obecnie zdefiniowanego GSSP.

Gzhelian pochodzi od rosyjskiej wioski Gzhel ( ros . Гжель ), niedaleko Ramenskoye , niedaleko Moskwy. Nazwę i typ miejscowości określił Siergiej Nikitin w 1890 r. Podstawa Gżeli nie ma obecnie zdefiniowanego GSSP.

GSSP dla podstawy permu znajduje się w dolinie rzeki Aidaralash w pobliżu Aqtöbe w Kazachstanie, który został ratyfikowany w 1996 roku. Początek etapu wyznacza pierwsze pojawienie się konodonta Streptognathodus postfusus .

Stratygrafia regionalna

Ameryka północna

Wykres regionalnych pododdziałów okresu karbońskiego

W stratygrafii północnoamerykańskiej, Mississippian dzieli się w porządku rosnącym na serie Kinderhookian, Osagean, Meramecian i Chesterian, podczas gdy Pennsylvanian dzieli się na serie Morrowan, Atokan, Desmoinesian, Missourian i Virgilian.

Kinderhookian nosi nazwę miejscowości Kinderhook , Pike County , Illinois. Odpowiada dolnej części turnazyjskiej.

Nazwa Osagean pochodzi od rzeki Osage w hrabstwie St. Clair w stanie Missouri. Odpowiada górnej części Tournaisian i dolnej części Viséan.

Nazwa Meramecian pochodzi od kamieniołomu Meramec Highlands, położonego w pobliżu rzeki Meramec , na południowy zachód od St. Louis w stanie Missouri. Odpowiada środkowemu Viséanowi.

Chesterian pochodzi od Chester Group , sekwencji skał nazwanej na cześć miasta Chester w stanie Illinois . Odpowiada górnemu Viséanowi i całemu serpuchowi.

Nazwa Morrowan pochodzi od formacji Morrow znajdującej się w północno-zachodnim Arkansas i odpowiada niższemu baszkirowi.

Atokan był pierwotnie formacją nazwaną na cześć miasta Atoka w południowo-zachodniej Oklahomie. Odpowiada górnemu baszkirskiemu i dolnemu moskiewskiemu

Desmoinesian pochodzi od formacji Des Moines znalezionej w pobliżu rzeki Des Moines w środkowej Iowa. Odpowiada środkowemu i górnemu moskiewskiemu i dolnemu kasimowskiemu.

Missourianin został nazwany w tym samym czasie co Desmoinesian. Odpowiada środkowemu i górnemu Kasimovowi.

Nazwa Wergiliana pochodzi od miasta Wergiliusz w Kansas i odpowiada Gzhelianowi.

Europa

Karbon europejski dzieli się na dolny Dinant i górny śląski , z których pierwszy nosi nazwę belgijskiego miasta Dinant , a drugi Śląska Europy Środkowej. Granica między tymi dwoma podrejonami jest starsza niż granica Missisipi i Pensylwanii, leżąca w dolnym Serpuchowie. Granica była tradycyjnie pierwszym pojawieniem się amonoidowego lwa Cravenoceras . W Europie Dinantian jest przede wszystkim morski, tzw. „Wapień Węglowy”, podczas gdy Śląski znany jest przede wszystkim z miar węglowych.

Dinantian dzieli się na dwa etapy, Tournaisian i Viséan. Tournaisian ma tę samą długość co etap ICS, ale Viséan jest dłuższy, sięgając do niższego Serpukhovian.

Śląska dzieli się na trzy etapy, w porządku, rosnąco namur , Westfalii , stefan . Autunian, który odpowiada środkowemu i górnemu Gzhelowi, jest uważany za część leżącej nad nim Rotliegendu .

Nazwa Namurian pochodzi od miasta Namur w Belgii. Odpowiada środkowemu i górnemu serpuchowi oraz dolnemu baszkirowi.

Nazwa westfalska pochodzi od regionu Westfalii w Niemczech i odpowiada górnemu baszkirowi i prawie najwyższemu moskiewskiemu.

Stephanian pochodzi od miasta Saint-Étienne we wschodniej Francji. Odpowiada najwyższemu moskiewskiemu, kasimowskiemu i dolnemu gżelowi.

Paleogeografia

Globalny spadek poziomu morza pod koniec dewonu odwrócił się na początku karbonu; spowodowało to rozległe morza śródlądowe i odkładanie się węglanu na Missisipi. Nastąpił również spadek temperatur na biegunach południowych; Południowa Gondwanaland była przez cały okres zlodowacona , choć nie jest pewne, czy pokrywy lodowe były pozostałością po dewonie, czy nie. Warunki te najwyraźniej miały niewielki wpływ w głębokich tropikach, gdzie bujne bagna, później przekształcone w węgiel, rozkwitały do ​​30 stopni od najbardziej wysuniętych na północ lodowców .

Uogólniona mapa geograficzna Stanów Zjednoczonych w okresie środkowej Pensylwanii .

W połowie karbonu, spadek poziomu morza spowodował poważne wymieranie morskie, które szczególnie mocno uderzyło w liliowce i amonity . Ten spadek poziomu morza i związana z nim niezgodność w Ameryce Północnej oddziela podokres Missisipi od podokresu pensylwańskiego. Stało się to około 323 milionów lat temu, na początku zlodowacenia permo-węglowego .

Karbon był czasem aktywnego budowania gór, gdy zjednoczył się superkontynent Pangea . Kontynenty południowe pozostały połączone w superkontynencie Gondwana, który zderzył się z Ameryką Północną – Europą ( Laurusią ) wzdłuż obecnej linii wschodniej Ameryki Północnej. To zderzenie kontynentalne spowodowało orogenezę hercyńską w Europie i orogenezę allegeńską w Ameryce Północnej; rozszerzył również nowo wyniesione Appalachy na południowy zachód jako Góry Ouachita . W tym samym czasie znaczna część dzisiejszej płyty wschodnioeurazjatyckiej przyspawała się do Europy wzdłuż linii Uralu . Większość mezozoicznego superkontynentu Pangei została już złożona, chociaż północne Chiny (które zderzyły się w ostatnim karbonie) i południowe kontynenty Chin były nadal oddzielone od Laurazji . Późnokarbońska Pangea miała kształt litery „O”.

W karbonie istniały dwa główne oceany: Panthalassa i Paleo-Tethys , które znajdowały się wewnątrz „O” w karbońskiej Pangei. Inne mniejsze oceany kurczyły się i ostatecznie zamknęły: Ocean Reiczny (zamknięty przez połączenie Ameryki Południowej i Północnej ), mały, płytki Ocean Ural (który został zamknięty przez zderzenie kontynentów Baltica i Syberii, tworząc Ural ), oraz Ocean Proto-Tetyda (zamknięte przez północnych Chinach zderzenie z Syberii / Kazachstania ).

Klimat

Średnie globalne temperatury we wczesnym okresie karbońskim były wysokie: około 20 ° C (68 ° F). Jednak chłodzenie w środkowym karbonie obniżyło średnie globalne temperatury do około 12 ° C (54 ° F). Atmosfery dwutlenku węgla, poziom spadł w Okresie karbonu od około 8 razy na obecnym poziomie na początku, na poziomie zbliżonym do dzisiejszego na końcu. Karbon jest uważany za część późnopaleozoicznej lodowni , która rozpoczęła się w ostatnim dewonie , wraz z formowaniem się małych lodowców w Gondwanie. Podczas Tournaisian klimat się ocieplił, przed ochłodzeniem nastąpił kolejny ciepły okres podczas Viséan, ale ochłodzenie rozpoczęło się ponownie we wczesnym Serpukhovian. Na początku Pensylwanii, około 323 mln lat temu, wokół bieguna południowego zaczęły formować się lodowce , które rozrosły się na rozległy obszar Gondwany. Obszar ten rozciągał się od południowych krańców dorzecza Amazonki i obejmował duże obszary południowej Afryki , a także większość Australii i Antarktydy. Cyklemy , które rozpoczęły się około 313 milionów lat temu i trwają do następnego permu, wskazują, że rozmiary lodowców były kontrolowane przez cykle Milankovitcha, podobnie jak w niedawnych epokach lodowcowych , z okresami lodowcowymi i interglacjałami . Temperatury głębokich oceanów w tym czasie były niskie z powodu napływu zimnych wód dennych generowanych przez sezonowe topnienie pokrywy lodowej.

Ochłodzenie i wysuszenie klimatu doprowadziło do zapadania się lasów deszczowych karbonu (CRC) w późnym karbonie. Tropikalne lasy deszczowe uległy rozdrobnieniu, a następnie zostały ostatecznie zniszczone przez zmianę klimatu.

Skały i węgiel

Marmur z dolnego karbonu w Big Cottonwood Canyon, Wasatch Mountains , Utah

Skały karbonu w Europie i wschodniej Ameryce Północnej w dużej mierze składają się z powtarzającej się sekwencji pokładów wapieni , piaskowców , łupków i węgla . W Ameryce Północnej wczesny karbon jest głównie wapieniem morskim, co odpowiada za podział karbonu na dwa okresy w schematach północnoamerykańskich. Karbońskie pokłady węgla dostarczyły wiele paliwa do wytwarzania energii podczas rewolucji przemysłowej i nadal mają duże znaczenie gospodarcze.

Duże złoża węgla karbonu mogą zawdzięczać swoje istnienie przede wszystkim dwóm czynnikom. Pierwszym z nich jest wygląd drewna tkanek i kory olejowe drzew. Ewolucja włókna drewna ligniny i kory uszczelniania woskowata substancja suberyny różnie przeciwległych organizmów rozpadu tak skutecznie, że martwe materiały zgromadzone na tyle długo, aby niezasklepiania na dużą skalę. Drugim czynnikiem były niższe poziomy mórz, które wystąpiły w karbonie w porównaniu z poprzednim okresem dewonu . Sprzyjało to rozwojowi rozległych nizinnych bagien i lasów w Ameryce Północnej i Europie. Na podstawie analizy genetycznej grzybów wysunięto wniosek, że w tym okresie zakopano duże ilości drewna, ponieważ zwierzęta oraz rozkładające się bakterie i grzyby nie wykształciły jeszcze enzymów, które mogłyby skutecznie trawić odporne fenolowe polimery ligniny i woskowate polimery suberyny. Sugerują oni, że grzyby, które potrafiły skutecznie rozkładać te substancje, stały się dominujące dopiero pod koniec tego okresu, co znacznie utrudniało późniejsze powstawanie węgla.

Drzewa karbońskie intensywnie wykorzystywały ligninę. Mieli stosunek kory do drewna 8 do 1, a nawet 20 do 1. Dla porównania, współczesne wartości mniejsze niż 1 do 4. Ta kora, która musiała być używana jako podpora, jak i ochrona, prawdopodobnie miała 38% do 58% ligniny. Lignina jest nierozpuszczalna, zbyt duża, aby przejść przez ściany komórkowe, zbyt heterogeniczna dla specyficznych enzymów i toksyczna, tak że niewiele organizmów innych niż grzyby Basidiomycetes może ją degradować. Do jego utlenienia wymaga atmosfery większej niż 5% tlenu lub związków takich jak nadtlenki. Może zalegać w glebie przez tysiące lat, a jego toksyczne produkty rozpadu hamują rozkład innych substancji. Jednym z możliwych powodów jego wysokiego odsetka w roślinach w tamtym czasie była ochrona przed owadami w świecie zawierającym bardzo skuteczne owadożerne roślinożerne (ale nic tak skutecznego jak współczesne owady żywiące się roślinami) i prawdopodobnie o wiele mniej ochronnych toksyn wytwarzanych naturalnie przez rośliny niż istnieje Dziś. W rezultacie nagromadził się niezdegradowany węgiel, co prowadzi do rozległego zakopania biologicznie związanego węgla , co prowadzi do wzrostu poziomu tlenu w atmosferze; Szacuje się, że szczytowa zawartość tlenu sięga 35%, w porównaniu do 21% obecnie. Ten poziom tlenu mógł zwiększyć aktywność pożarów . To również może promować gigantyzm z owadów i płazów , istot, których rozmiar jest obecnie ograniczone przez ich oddechowych zdolność systemów do transportu i dystrybucji tlenu przy niższych stężeniach atmosferycznych.

We wschodniej części Ameryki Północnej złoża morskie występują częściej w starszej części tego okresu niż w późniejszej części i są prawie całkowicie nieobecne w późnym karbonie. Oczywiście gdzie indziej istniała bardziej zróżnicowana geologia. Życie morskie jest szczególnie bogate w liliowce i inne szkarłupnie . Ramiononogi były liczne. Trylobity stały się dość rzadkie. Na lądzie występowały duże i zróżnicowane populacje roślin . Do kręgowców lądowych należały duże płazy.

Życie

Rośliny

Akwaforta przedstawiająca niektóre z najważniejszych roślin karbońskich.

Wczesnokarbońskie rośliny lądowe, z których część zachowała się w kulach węglowych , były bardzo podobne do tych z poprzedniego późnego dewonu , ale w tym czasie pojawiły się również nowe grupy.

Przedstawienie tego, jak mógł wyglądać okres karboński.

Głównymi roślinami wczesnego karbonu były: Equisetales (końskie ogony), Sphenophyllales (jeździki), Lycopodiales (mchy widły ), Lepidodendrales (drzewa łuskowate ), Filicales (paprocie), Medullosales (nieformalnie zaliczane do " paproci nasiennych ", sztuczna zespół kilku wczesnych grup nagonasiennych ) i Cordaitales . Te nadal dominowały przez cały okres, ale w późnym karbonie pojawiło się kilka innych grup, Cycadophyta (sagowce), Callistophytales (inna grupa „paproci nasiennych”) i Voltziales (spokrewnione, a czasem zaliczane do drzew iglastych ).

Starożytny lycopsyd in situ , prawdopodobnie Sigillaria , z doczepionymi korzeniami stygmatycznymi .
Podstawa lycopsydu wykazująca połączenie z rozwidlonymi korzeniami stygmatycznymi .

Karbońskie likofity z rzędu Lepidodendrales, które są kuzynami (ale nie przodkami) dzisiejszego maleńkiego mchu widłaka, były ogromnymi drzewami o pniach wysokości 30 metrów i średnicy do 1,5 metra. Należą do nich Lepidodendron (z stożkiem zwanym Lepidostrobus ), Anabathra , Lepidophloios i Sigillaria . Korzenie kilku z tych form znane są jako stygmaty . W przeciwieństwie do dzisiejszych drzew ich wzrost wtórny odbywał się w korze , co również zapewniało stabilność, a nie w ksylemie . W Cladoxylopsids były duże drzewa, które były przodkowie paproci, najpierw powstające w karbon.

Liście niektórych paproci karbońskich są prawie identyczne z liśćmi gatunków żywych. Prawdopodobnie wiele gatunków było epifitycznych . Paprocie kopalne i „paprocie nasienne” obejmują Pecopteris , Cyclopteris , Neuropteris , Alethopteris i Sphenopteris ; Megaphyton i Caulopteris były paprociami drzewiastymi.

Equisetales obejmowały pospolitą gigantyczną formę Calamites , o średnicy pnia od 30 do 60 cm (24 cale) i wysokości do 20 m (66 stóp). Sphenophyllum była smukłą rośliną pnącą o spiralach liści, prawdopodobnie spokrewnioną zarówno z kalamitami, jak i widłakami.

Cordaites , wysoka roślina (6 do ponad 30 metrów) o liściach przypominających paski, była spokrewniona z sagowcami i drzewami iglastymi; kotka -jak narządów rozrodczych, która urodziła zalążków / nasiona, nazywa Cardiocarpus . Uważano, że rośliny te żyją na bagnach. Prawdziwe drzewa iglaste ( Walchia , z rzędu Voltziales) pojawiają się później w karbonie i preferują wyższe, suchsze grunty.

Bezkręgowce morskie

W oceanach bezkręgowca morskiego grupy są otwornic , koralowców , mszywioły , Ostracoda , Ramienionogi , amonoidów , hederelloids , microconchids i szkarłupni (zwłaszcza liliowce ). Po raz pierwszy otwornice odgrywają znaczącą rolę w faunie morskiej. Duży rodzaj wrzecionowaty Fusulina i jego krewni licznie występowały na terenach dzisiejszej Rosji, Chin, Japonii, Ameryki Północnej; inne ważne rodzaje to Valvulina , Endothyra , Archaediscus i Saccammina (ten ostatni powszechny w Wielkiej Brytanii i Belgii). Niektóre rodzaje karbonu są nadal zachowane . W tym okresie pojawiły się pierwsze prawdziwe priapulidy .

Mikroskopijne skorupy radiolarii znajdują się w cherts tego wieku w Culm z Devon i Kornwalii , w Rosji, Niemczech i gdzie indziej. Gąbki znane są ze spikuli i lin kotwicznych i obejmują różne formy, takie jak Calcispongea Cotyliscus i Girtycoelia , Demosponge Chaetetes oraz rodzaj niezwykłych kolonialnych gąbek szklanych Titusvillia .

Zarówno budujące rafy, jak i samotne koralowce urozmaicają i kwitną; Te sposoby obejmują zarówno rugozowe (np Caninia , Corwenia , Neozaphrentis ) heterokorali i tabularyzować (na przykład Chladochonus , Michelinia ) formy. Conularidy były dobrze reprezentowane przez Conularia

W niektórych regionach mszywioły występują obficie; fenestellidy, w tym Fenestella , Polypora i Archimedes , nazwane tak, ponieważ mają kształt śruby Archimedesa . Liczne są również ramienionogi ; należą do nich productidy , z których niektóre (na przykład Gigantoproductus ) osiągnęły bardzo duże (jak na ramienionogi) rozmiary i miały bardzo grube skorupy, podczas gdy inne, takie jak Chonetes, miały bardziej konserwatywną formę. Bardzo często występują również atyrydy , spiriferidy , rhynchonellidae i terebratulidae . Formy nieartykułowane obejmują Discina i Crania . Niektóre gatunki i rodzaje miały bardzo szeroką dystrybucję z niewielkimi różnicami.

Pierścienie, takie jak serpulity, są powszechnymi skamieniałościami w niektórych horyzontach. Wśród mięczaków liczba i znaczenie małży wciąż rośnie. Typowe rodzaje obejmują Aviculopecten , Posidonomya , Nucula , Carbonicola , Edmondia i Modiola . Liczne są również ślimaki , w tym rodzaje Murchisonia , Euomphalus , Naticopsis . Nautiloidalne głowonogi są reprezentowane przez ciasno zwinięte łodziki , przy czym formy o prostej i zakrzywionej skorupie stają się coraz rzadsze. Goniatitida amonoidów takich jak Aenigmatoceras są wspólne.

Trylobity są rzadsze niż w poprzednich okresach, wykazując stałą tendencję do wymierania, reprezentowaną tylko przez grupę proetidów. Ostrakoda , klasa skorupiaków , była licznie reprezentowana jako przedstawiciele meiobentosu ; genera zawarte Amphissites , Bairdia , Beyrichiopsis , Cavellina , Coryellina , Cribroconcha , Hollinella , Kirkbya , Knoxiella i Libumella .

Wśród szkarłupni , że liliowce były najliczniejsze. Wydaje się, że w płytkich morzach kwitły gęste podwodne zarośla liliowców o długich łodygach, a ich szczątki zostały skonsolidowane w grube pokłady skalne. Wybitne rodzaje obejmują Cyathocrinus , Woodocrinus i Actinocrinus . Obecne były również echinoidy, takie jak Archaeocidaris i Palaeechinus . W blastoids , który obejmował Pentreinitidae i Codasteridae i powierzchownie przypominały liliowce w posiadaniu długich szypułkach przymocowanych do dna morskiego, osiągnąć swój maksymalny rozwój w tym czasie.

Bezkręgowce słodkowodne i lagunowe

Bezkręgowców słodkowodnych karbon obejmują różne małży mięczaków , które żyły słonawą lub świeżej wody, jak np Anthraconaia , Naiadites i Carbonicola ; różne skorupiaki , takie jak Candona , Carbonita , Darwinula , Estheria , Acanthocaris , Dithyrocaris i Anthrapalaemon .

Górny karboński gigantyczny pająkowaty eurypteryd Megarachne urósł do rozpiętości nóg 50 cm.

W wielkoraki również były zróżnicowane, i są reprezentowane przez takie rodzajów jak Adelophthalmus , megarachne (pierwotnie mylnie interpretowane jako olbrzymiego pająka, stąd jego nazwa) i specjalny bardzo dużej Hibbertopterus . Wiele z nich było ziemnowodnych.

Często tymczasowy powrót warunków morskich skutkował znajdowaniem w cienkich warstwach zwanych pasm morskich gatunków wód morskich lub słonawych, takich jak Lingula , Orbiculoidea i Productus .

Bezkręgowce lądowe

Skamieniałe szczątki owadów oddychających powietrzem , myriapodów i pajęczaków znane są z późnego karbonu, ale jak dotąd nie z wczesnego karbonu. Ich różnorodność, gdy się pojawiają, pokazuje jednak, że te stawonogi były zarówno dobrze rozwinięte, jak i liczne. Ich duże rozmiary można przypisać zawilgoceniu środowiska (głównie bagiennych lasów paprociowych) oraz faktowi, że stężenie tlenu w atmosferze ziemskiej w karbonie było znacznie wyższe niż obecnie. Wymagało to mniej wysiłku dla oddychania i pozwoliło stawonogom na powiększenie się, a Arthropleura o długości do 2,6 metra (8,5 stopy) był największym znanym bezkręgowcem lądowym wszechczasów. Wśród grup owadów znajdują się ogromne drapieżne Protodonata (gryfy), do których należy Meganeura , gigantyczny owad podobny do ważki o rozpiętości skrzydeł ok. 1,9 tys . 75 cm (30 cali) — największy latający owad, jaki kiedykolwiek włóczył się po planecie. Kolejne grupy to Syntonopterodea (krewne współczesnych jętek ), obfite i często duże wysysające soki Palaeodictyopteroidea , różnorodne roślinożerne Protorthoptera oraz liczne bazalne Dictyoptera (przodkowie karaluchów ). Wiele owadów uzyskano z zagłębi węglowych Saarbrücken i Commentry oraz z pustych pni kopalnych drzew w Nowej Szkocji. Niektóre brytyjskie zagłębia węglowe przyniosły dobre okazy: Archaeoptilus z zagłębia Derbyshire miał duże skrzydło z zachowaną częścią o długości 4,3 cm (2 cale ) , a niektóre okazy ( Brodia ) wciąż wykazują ślady jaskrawych kolorów skrzydeł. W drzewie pnie Nova Scotian wylądować ślimaki ( Archaeozonites , Dendropupa ) zostały znalezione.

Ryba

Wiele ryb zamieszkiwało morza karbońskie; głównie Elasmobranchs (rekiny i ich krewni). Należały do ​​nich niektóre, takie jak Psammodus , z miażdżącymi zębami podobnymi do chodnika, przystosowanymi do mielenia muszli ramienionogów, skorupiaków i innych organizmów morskich. Inne rekiny miały przeszywające zęby, takie jak Symmoriida ; niektóre, petalodonty , miały osobliwe, cykloidalne zęby tnące. Większość rekinów była morska, ale Xenacanthida zaatakowała słodkie wody bagien węglowych. Wśród ryb kostnych , Palaeonisciformes znalezione w wodach przybrzeżnych również wydają się migrować do rzek. Występowały również ryby sarkopterygiczne , a jedna z grup, Rhizodonty , osiągnęła bardzo duże rozmiary.

Większość gatunków morskich ryb karbońskich została opisana głównie z zębów, kolców płetw i kostek skórnych, przy czym mniejsze ryby słodkowodne zachowały się w całości.

Ryby słodkowodne były obfite i obejmowały rodzaje Ctenodus , Uronemus , Acanthodes , Cheirodus i Gyracanthus .

Rekiny (zwłaszcza stethacanthidy ) przeszły w karbonie poważne promieniowanie ewolucyjne . Uważa się, że to promieniowanie ewolucyjne nastąpiło, ponieważ upadek placoderm pod koniec okresu dewońskiego spowodował, że wiele nisz środowiskowych zostało pustych i umożliwiło ewolucję nowych organizmów i wypełnienie tych nisz. W wyniku promieniowania ewolucyjnego rekiny karbońskie przybrały różne dziwaczne kształty, w tym stethacanthus, który posiadał płaską, przypominającą szczotkę płetwę grzbietową z łatą ząbków na szczycie. Stethacanthus jest niezwykły fin mogły być używane w rytuałach godowych.

Czworonogi

Płazy karbońskie były zróżnicowane i powszechne w połowie tego okresu, bardziej niż obecnie; niektóre miały nawet 6 metrów, a te w pełni lądowe, jak dorośli, miały łuszczącą się skórę. Obejmowały one szereg podstawowych grup czworonogów sklasyfikowanych we wczesnych księgach pod nazwą Labyrintodontia . Miały one długie ciała, głowę pokrytą płytkami kostnymi i ogólnie słabe lub nierozwinięte kończyny. Największe miały ponad 2 metry długości. Towarzyszył im zespół mniejszych płazów zaliczanych do Lepospondyli , często o długości zaledwie około 15 cm. Niektóre płazy karbońskie były wodne i żyły w rzekach ( Loxomma , Eogyrinus , Proterogyrinus ); inne mogą być pół-wodnego ( Ophiderpeton , amphibamus , Hyloplesion ) lub naziemnej ( dendrerpeton , Tuditanus , Anthracosaurus ).

Collapse karbon Rainforest zwolnił ewolucji płazów, który nie może przetrwać także w chłodnicy, suchych warunkach. Gady jednak prosperowały dzięki specyficznym adaptacjom kluczowym. Jedną z największych ewolucyjnych innowacji karbonu było jajo owodni , które umożliwiało składanie jaj w suchym środowisku, co pozwalało na dalszą eksploatację terenu przez niektóre czworonogi . Należały do ​​nich najwcześniejsze gady zauropsydowe ( Hylonomus ) i najwcześniejsze znane synapsydy ( Archaeothyris ). Te małe jaszczurowate zwierzęta szybko dały początek wielu potomkom, w tym gadom , ptakom i ssakom .

Gady przeszły poważne promieniowanie ewolucyjne w odpowiedzi na bardziej suchy klimat, który poprzedzał zapadnięcie się lasu deszczowego. Pod koniec okresu karbońskiego, amniotes już zróżnicowane w wielu grupach, w tym protorothyridids , captorhinids , araeoscelids i kilka rodzin z pelykozaury .

Grzyby

Ponieważ rośliny i zwierzęta rosły w tym czasie pod względem wielkości i obfitości (np. Lepidodendron ), grzyby lądowe ulegały dalszemu zróżnicowaniu. Grzyby morskie nadal zamieszkiwały oceany. Wszystkie współczesne klasy grzybów były obecne w późnym karbonie ( epoka pensylwańska ).

W okresie karbońskim zwierzęta i bakterie miały duże trudności z przetwarzaniem ligniny i celulozy, z których składały się gigantyczne drzewa tamtego okresu. Mikroby nie wyewoluowały, aby mogły je przetwarzać. Drzewa po śmierci po prostu piętrzyły się na ziemi, od czasu do czasu stając się częścią długotrwałych pożarów po uderzeniu pioruna, a inne bardzo powoli degradowały się w węgiel . Grzyb białej zgnilizny był pierwszymi organizmami, które były w stanie je przetworzyć i rozłożyć w dowolnej rozsądnej ilości i czasie. Niektórzy sugerowali więc, że grzyby pomogły zakończyć okres karboński, powstrzymując akumulację niezdegradowanej materii roślinnej, choć pomysł ten pozostaje wysoce kontrowersyjny.

Wydarzenia wymierania

Luka Romera

Pierwsze 15 milionów lat karbonu miało bardzo ograniczone skamieniałości lądowe. Ta luka w zapisie kopalnym nazywana jest luką Romera od nazwiska amerykańskiego paleentologa Alfreda Romera . Chociaż od dawna dyskutowano, czy luka jest wynikiem fosylizacji, czy ma związek z rzeczywistym wydarzeniem, ostatnie prace wskazują, że w okresie przerwy nastąpił spadek poziomu tlenu atmosferycznego, co wskazuje na pewien rodzaj załamania ekologicznego . Szczelina widział upadku dewońskich ryb-jak ichthyostegalian labyrinthodonts oraz powstanie bardziej zaawansowanych temnospondyla i reptiliomorphan płazów że tak charakteryzować karbonu lądowych kręgowców fauny.

Zapadanie się karbońskiego lasu deszczowego

Przed końcem okresu karbońskiego doszło do wyginięcia . Na lądzie zdarzenie to określane jest jako zapadnięcie się lasów deszczowych w karbonii (CRC). Ogromne tropikalne lasy deszczowe nagle zapadły się, gdy klimat zmienił się z gorącego i wilgotnego na chłodny i suchy. Było to prawdopodobnie spowodowane intensywnym zlodowaceniem i spadkiem poziomu mórz.

Nowe warunki klimatyczne nie sprzyjały rozwojowi lasów deszczowych i zamieszkujących je zwierząt. Lasy deszczowe zamieniły się w odizolowane wyspy, otoczone sezonowo suchymi siedliskami. Wysokie lasy lycopsid z niejednorodną mieszanką roślinności zostały zastąpione znacznie mniej zróżnicowaną florą z przewagą paproci drzewiastych.

Płazy, dominujące w tamtym czasie kręgowce, słabo sobie poradziły z tym wydarzeniem, powodując duże straty w bioróżnorodności; gady kontynuowały dywersyfikację dzięki kluczowym adaptacjom, które pozwoliły im przetrwać w suchszym środowisku, w szczególności jaja o twardej skorupce i łuskom, które lepiej zatrzymują wodę niż ich odpowiedniki ziemnowodne.

Zobacz też

Bibliografia

Źródła

Zewnętrzne linki