dewon - Devonian

dewoński
419,2 ± 3,2 – 358,9 ± 0,4 Ma
Geologia Azji 400Ma.jpg
Mapa świata tak, jak wyglądała w epoce emsowskiej wczesnego dewonu. (400 mln)
Chronologia
Etymologia
Formalność imienia i nazwiska Formalny
Pseudonimy Wiek ryb
Informacje o użytkowaniu
Ciało niebieskie Ziemia
Zastosowanie regionalne Globalny ( ICS )
Użyte skale czasu Skala czasu ICS
Definicja
Jednostka chronologiczna Okres
Jednostka stratygraficzna System
Formalność przedziału czasowego Formalny
Definicja dolnej granicy FAD z graptolitów uniformis monograptus
Dolna granica GSSP Klonk , Praga , Czechy 49,8550°N 13,7920°E
49°51′18″N 13°47′31″E /  / 49,8550; 13.7920
GSSP ratyfikowany 1972
Definicja górnej granicy FAD Conodont Siphonodella sulcata (odkrytego z problemami biostratygraficznymi od 2006 r.).
Górna 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
Dane atmosferyczne i klimatyczne
Średnie atmosferyczne O
2
zadowolony
C. 15% obj.
(75% nowoczesnych)
Średni atmosferyczny CO
2
zadowolony
C. 2200 ppm
(8 razy przed przemysłem)
Średnia temperatura powierzchni C. 20 °C
(6 °C powyżej nowoczesnej)
Poziom morza powyżej dzisiejszego dnia Stosunkowo stabilnie około 189m, stopniowo spadając do 120m w okresie

Dewoński ( / d ɪ V . N i . Ən , d ə -, d ɛ - / dih- VOH -nee-ən, də-, deh- ) jest geologiczna okres system z Paleozoiku , o długości 60,3 miliona lat od końca syluru , 419,2 mln lat temu (Mya), do początku karbonu , 358,9 mln lat temu . Jego nazwa pochodzi od Devon w Anglii, gdzie po raz pierwszy badano skały z tego okresu.

Pierwsze znaczące promieniowanie adaptacyjne życia na suchym lądzie miało miejsce w okresie dewonu. Na suchym lądzie zaczęły rozprzestrzeniać się swobodnie zarodnikujące rośliny naczyniowe , tworząc rozległe lasy pokrywające kontynenty. W połowie dewonu kilka grup roślin wyewoluowało liście i prawdziwe korzenie, a pod koniec tego okresu pojawiły się pierwsze rośliny nasienne . Ugruntowały się również różne stawonogi lądowe .

W tym czasie ryby osiągnęły znaczną różnorodność, co sprawiło, że dewon często nazywany jest epoką ryb . Te ryby pancerne zaczęły dominować prawie każdej znanej środowiska wodnego. Przodkowie wszystkich czteronożnych kręgowców ( czworonogów ) zaczęli przystosowywać się do chodzenia po lądzie, ponieważ ich silne płetwy piersiowe i brzuszne stopniowo przekształciły się w nogi. W oceanach prymitywne rekiny stały się liczniejsze niż w sylurze i późnym ordowiku .

Pojawiły się pierwsze amonity , podklasa mięczaków. Trylobity , podobne do mięczaków ramienionogi i wielkie rafy koralowe były nadal powszechne. Wymieranie dewońskie który rozpoczął się około 375 milionów lat temu poważnie narażony życia morskiego, zabijając wszystkich ryby pancerne i wszystkie trylobity, z wyjątkiem kilku gatunków z rzędu Proetida .

Paleogeografia został zdominowany przez superkontynentu od Gondwany na południu kontynentu Syberii na północy i na początku tworzenia małego kontynentu Euroameryki pomiędzy.

Historia

Skały Lummaton Quarry w Torquay w Devon odegrały wczesną rolę w zdefiniowaniu okresu dewonu

Okres ten nosi imię Devon , hrabstwa w południowo-zachodniej Anglii, gdzie kontrowersyjny spór w latach 30. XIX wieku dotyczący wieku i struktury skał znalezionych w całym hrabstwie został ostatecznie rozwiązany przez definicję okresu dewonu w geologicznej skali czasu. Wielki spór dewoński był długim okresem ożywionych sporów i kontrargumentów pomiędzy głównymi bohaterami Rodericka Murchisona z Adamem Sedgwickiem przeciwko Henry'emu De la Beche wspieranemu przez George'a Bellasa Greenougha . Murchison i Sedgwick wygrali debatę i nazwali okres, który zaproponowali jako system dewoński.

Chociaż pokłady skalne określające początek i koniec okresu dewonu są dobrze zidentyfikowane, dokładne daty są niepewne. Według Międzynarodowej Komisji Stratygrafii dewon rozciąga się od końca syluru 419,2 mln lat do początku karbońskiego 358,9 mln lat – w Ameryce Północnej , na początku podokresu Missisipi w karbonie.

W dziewiętnastowiecznych tekstach dewon został nazwany „starym czerwonym epoką”, po czerwonych i brązowych osadach ziemskich znanych w Wielkiej Brytanii jako stary czerwony piaskowiec, w których znaleziono wczesne odkrycia kopalne. Innym powszechnym terminem jest „wiek ryb”, odnoszący się do ewolucji kilku głównych grup ryb, które miały miejsce w tym okresie. Starsza literatura na temat basenu anglo-walijskiego dzieli go na etapy downtonowskie, dytonskie, brekońskie i farlowskie, z których trzy ostatnie znajdują się w dewonie.

Dewonu również błędnie scharakteryzowano jako „wiek cieplarnianego”, ze względu na stronniczość próbkowania : większość wczesnych odkryć dewonu wieku pochodził z warstw z Europy zachodniej i wschodniej Ameryce Północnej , który w czasie okrakiem na równik jako część superkontynent Eurameryki, gdzie skamieniałe sygnatury rozległych raf wskazują na klimat tropikalny, który był ciepły i umiarkowanie wilgotny, ale w rzeczywistości klimat w dewonie znacznie się różnił w jego epokach i pomiędzy regionami geograficznymi. Na przykład we wczesnym dewonie suche warunki panowały na całym świecie, w tym na Syberii, Australii, Ameryce Północnej i Chinach, ale w Afryce i Ameryce Południowej panował ciepły klimat umiarkowany . Natomiast w późnym dewonie suche warunki były mniej rozpowszechnione na całym świecie, a klimat umiarkowany był bardziej powszechny.

Podziały

Okres dewonu jest formalnie podzielony na pododdziały wczesne, środkowe i późne. Skały odpowiadające tym epokom określane są jako należące do dolnej, środkowej i górnej części systemu dewońskiego.

Wczesny dewon

Wczesny dewon trwał od 419,2 ± 2,8  do 393,3 ± 2,5 i rozpoczynał się etapem lochkovskim 419,2 ± 2,8  do 410,8 ± 2,5 , następnie pragski od 410,8 ± 2,8  do 407,6 ± 2,5 , a następnie emsyjski , który trwał do Środkowy dewon rozpoczął się 393,3 ± 2,7 miliona lat temu . W tym czasie pierwsze amonoidów pojawił, malejąco z bactritoid łodzikowców . Amonoidy w tym okresie były proste i niewiele różniły się od ich odpowiedników łodzikowych. Amonoidy te należą do rzędu Agoniatitida , który w późniejszych epokach ewoluował do nowych rzędów amonoidów , np. Goniatitida i Clymeniida . Ta klasa mięczaków głowonogów zdominowała faunę morską aż do początku ery mezozoicznej .

Środkowy dewon

Środkowy dewon składał się z dwóch podrejonów: najpierw eifel , który następnie ustąpił miejsca żywetu 387,7 ± 2,7 mln lat temu . W tym czasie bezszczękowe ryby agnathan zaczęły zmniejszać różnorodność w środowiskach słodkowodnych i morskich, częściowo z powodu drastycznych zmian środowiskowych, a częściowo z powodu rosnącej konkurencji, drapieżnictwa i różnorodności ryb szczękowych . Płytkie, ciepłe, ubogie w tlen wody dewońskich jezior śródlądowych, otoczone prymitywnymi roślinami, zapewniały środowisko niezbędne pewnym wczesnym rybom do rozwoju tak istotnych cech, jak dobrze rozwinięte płuca i zdolność do wypełzania z wody i na ląd na krótkie okresy czasu.

Późny dewon

Wreszcie późny dewon rozpoczął się od franu , 382,7 ± 2,8  do 372,2 ± 2,5 , podczas którego na lądzie ukształtowały się pierwsze lasy. Pierwsze czworonogi pojawiły się w zapisie kopalnym w późniejszym podrejonie fameńskim , którego początek i koniec są naznaczone zdarzeniami wymierania. Trwało to do końca dewonu, czyli 358,9 ± 2,5 miliona lat temu .

Klimat

Dewon był stosunkowo ciepłym okresem i prawdopodobnie brakowało mu lodowców . Gradient temperatury od równika do biegunów nie był tak duży jak dzisiaj. Pogoda była również bardzo sucha, głównie wzdłuż równika, gdzie było najbardziej sucho. Rekonstrukcja temperatury powierzchni morza tropikalnego z apatytu konodontowego oznacza średnią wartość 30 °C (86 °F) we wczesnym dewonie. WSPÓŁ
2
poziomy gwałtownie spadły w całym okresie dewonu. Nowo wyewoluowane lasy wyciągały węgiel z atmosfery, który następnie był zakopywany w osadach. Może to być odzwierciedlone przez ochłodzenie w środkowej części dewonu o około 5°C (9°F). Późny dewon ocieplił się do poziomów odpowiadających wczesnemu dewonie; podczas gdy nie ma odpowiedniego wzrostu CO
2
koncentracje, wzrost wietrzenia kontynentalnego (zgodnie z przewidywaniami wyższych temperatur); ponadto szereg dowodów, takich jak rozmieszczenie roślin, wskazuje na ocieplenie w późnym dewonie. Klimat wpłynąłby na organizmy dominujące na rafach ; Mikroby byłyby głównymi organizmami tworzącymi rafy w ciepłych okresach, a koralowce i gąbki stromatoporoidalne odgrywały dominującą rolę w chłodniejszych czasach. Ocieplenie pod koniec dewonu mogło nawet przyczynić się do wyginięcia stromatoporoidów.

Paleogeografia

Paleotetyda otwarte podczas dewonu

Okres dewonu był czasem wielkiej aktywności tektonicznej , gdy zbliżyły się do siebie Eurameryka i Gondwana .

Kontynent Euramerica (lub Laurussia) powstał we wczesnym dewonie przez zderzenie Laurentia i Baltica , które obróciły się w naturalną suchą strefę wzdłuż Zwrotnika Koziorożca , ukształtowaną zarówno w czasach paleozoicznych, jak i obecnie przez zbieżność dwóch wielkich masy powietrza, komórka Hadleya i komórka Ferrela . Na tych pustyniach utworzyły się złoża osadowe starego czerwonego piaskowca , zabarwione na czerwono przez utlenione żelazo ( hematyt ), charakterystyczne dla warunków suszy.

W pobliżu równika The płyta z Euroameryki i Gondwany zaczęły się spotykają, zaczynają wczesne etapy montażu Pangea . Ta działalność dodatkowo podniosła północne Appalachy i utworzyła Góry Kaledońskie w Wielkiej Brytanii i Skandynawii .

Natomiast zachodnie wybrzeże dewońskiej Ameryki Północnej było pasywnym marginesem z głębokimi mulistymi zalewami, deltami rzek i ujściami rzek, które dziś znajdują się w Idaho i Nevadzie ; zbliżający się łuk wyspy wulkanicznej dotarł do stromego zbocza szelfu kontynentalnego w czasach późnego dewonu i zaczął podnosić osady głębinowe, kolizja, która była wstępem do epizodu budowy gór na początku karbonu, zwanego orogenezą poroża .

Poziom mórz był wysoki na całym świecie, a znaczna część lądu leżała pod płytkimi morzami, gdzie żyły tropikalne organizmy rafowe . Głęboka, ogromna Panthalassa ("ocean uniwersalny") pokryła resztę planety . Inne oceany mniejsze były Ocean wczesnochrześcijańskiej Tetyda , Prototetyda , Rheic Ocean i Ural Ocean (który został zamknięty w trakcie zderzenia z Syberii i Baltica).

Podczas dewonu, Chaitenia An arc wyspa , zrośnięty do Patagonii .

Życie

Biota morska

Diagram wrzecion dla ewolucji kręgowców

Poziomy mórz w dewonie były na ogół wysokie. Fauna morska nadal była zdominowana przez mszywioły , różnorodne i liczne ramienionogi , zagadkowe hederellidy , mikrokonchidy i koralowce . Lily-jak liliowce (zwierzęta, ich podobieństwo do kwiatów mimo wszystko) były obfite, a trylobity były nadal dość powszechne. Wśród kręgowców liczebność bezszczękowych ryb pancernych ( ostrakodermy ) zmniejszyła się, podczas gdy żuchwowców (gnatostomy) jednocześnie zwiększyła się zarówno w wodzie morskiej, jak i słodkiej . Płakodermy pancerne były liczne w niższych etapach okresu dewonu i wyginęły w późnym dewonie, być może z powodu rywalizacji o pokarm z innymi gatunkami ryb. Wczesne ryby chrzęstne ( Chondrichthyes ) i kostne ( Osteichthyes ) również stały się zróżnicowane i odegrały dużą rolę w morzach dewońskich. Pierwszy obfity rodzaj rekinów, Cladoselache , pojawił się w oceanach w okresie dewonu. Ogromna różnorodność ryb w tamtym czasie doprowadziła do tego, że dewon otrzymał w kulturze popularnej nazwę „Wiek Ryb”.

Pierwsze amonity pojawiły się również we wczesnym okresie dewońskim lub nieco wcześniej, około 400 milionów lat temu.

Rafy

Obecnie sucha rafa barierowa, położona w dzisiejszym Kimberley Basin w północno-zachodniej Australii , niegdyś rozciągała się na 350 km (220 mil), na obrzeżach kontynentu dewońskiego. Ogólnie rzecz biorąc, rafy są budowane przez różne organizmy wydzielające węglany , które mają zdolność wznoszenia struktur odpornych na fale blisko poziomu morza. Chociaż współczesne rafy są zbudowane głównie przez koralowce i algi wapienne , rafy dewonu były albo rafami mikrobiologicznymi zbudowanymi głównie przez autotroficzne cyjanobakterie , albo rafami koralowo-stromatoporoidowymi zbudowanymi przez koralopodobne stromatoporoidy oraz koralowce tabulowane i rugoza . Rafy mikrobiologiczne dominowały w cieplejszych warunkach wczesnego i późnego dewonu, podczas gdy rafy koralowo-stromatoporoidalne dominowały w chłodniejszym środkowym dewonie.

Biota lądowa

Prototaxites milwaukeensis , duży grzyb, początkowo uważany za algę morską, ze środkowego dewonu Wisconsin

W okresie dewonu życie w kolonizacji tej ziemi toczyło się już na dobre. W mchu lasy i bakterii i glonów maty z syluru zostały połączone na początku okresu przez prymitywnych ukorzenionych roślin, które stworzył pierwszy stabilne gleb i żywić stawonogów, takich jak roztocza , skorpionów , trigonotarbids i wije (choć stawonogi pojawiły się na ziemi znacznie wcześniej niż we wczesnym Dewon i istnienie skamieniałości, takich jak protychnity, sugerują, że stawonogi ziemnowodne mogły pojawić się już w kambrze ). Zdecydowanie największym organizmem lądowym na początku tego okresu był enigmatyczny Prototaxites , który był prawdopodobnie owocnikiem ogromnego grzyba, zwiniętej maty wątrobowców lub innego organizmu o niepewnych powinowactwach, który miał ponad 8 metrów (26 stóp) wysokości. i górował nad niską, przypominającą dywan roślinnością we wczesnym okresie dewonu. Również pierwsze możliwe skamieniałości owadów pojawiły się około 416 milionów lat temu, we wczesnym dewonie. Dowody na istnienie najwcześniejszych czworonogów przybierają formę skamieniałości śladowych w płytkich środowiskach laguny na morskiej platformie/szelfie węglanowym w okresie środkowego dewonu, chociaż ślady te zostały zakwestionowane, a ich interpretacja jako śladów żerowania ryb ( Piscichnus ) została rozwinięta.

Zazielenienie ziemi

Okres dewonu to początek ekstensywnej kolonizacji lądu przez rośliny . Ponieważ nie było jeszcze dużych roślinożerców żyjących na lądzie , duże lasy rosły i kształtowały krajobraz.

Wiele wczesnych roślin dewońskich nie miało prawdziwych korzeni lub liści, jak rośliny istniejące, chociaż w wielu z tych roślin obserwuje się tkankę przewodzącą. Niektóre z wczesnych roślin lądowych, takie jak Drepanophycus, prawdopodobnie rozprzestrzeniały się przez wzrost wegetatywny i zarodniki. Najwcześniejsze rośliny lądowe, takie jak Cooksonia, składały się z bezlistnych, dychotomicznych siekier i końcowych zarodni i były generalnie bardzo niskorosłe i rosły niewiele ponad kilka centymetrów. Skamieliny Armoricaphyton chateaupannense , liczące około 400 milionów lat, są najstarszymi znanymi roślinami o tkance drzewnej . W środkowym dewonie istniały krzewiaste lasy prymitywnych roślin: wyewoluowały likofity , skrzypy , paprocie i progimonospermy . Większość z tych roślin miała prawdziwe korzenie i liście, a wiele z nich było dość wysokich. Najwcześniej znane drzewa pojawiły się w środkowym dewonie. Obejmowały one linię widłaków i inną drzewiastą roślinę naczyniową, kladoksylopsydy . Te tracheofity były w stanie urosnąć do dużych rozmiarów na suchym lądzie, ponieważ rozwinęły zdolność do biosyntezy ligniny , co dało im sztywność fizyczną i poprawiło efektywność ich układu naczyniowego, jednocześnie dając im odporność na patogeny i zwierzęta roślinożerne. Są to najstarsze znane drzewa pierwszych lasów świata. Pod koniec dewonu pojawiły się pierwsze rośliny tworzące nasiona. To szybkie pojawienie się tak wielu grup roślin i form wzrostu zostało nazwane „wybuchem dewońskim”.

Promowanie ekologicznych kontynentach działał jako pochłaniacz węgla i stężeniami w dwutlenek węgla może być pominięte. Mogło to ochłodzić klimat i doprowadzić do masowego wyginięcia . ( Patrz wymieranie późnego dewonu ).

Zwierzęta i pierwsze gleby

Prymitywne stawonogi współewoluowały z tą zróżnicowaną strukturą roślinności lądowej. Ewoluująca współzależność owadów i roślin nasiennych, która charakteryzowała rozpoznawalny współczesny świat, miała swoją genezę w późnej epoce dewonu. Rozwój gleb i systemów korzeniowych roślin prawdopodobnie doprowadził do zmian w szybkości i wzorcu erozji i odkładania osadów. Gwałtowna ewolucja ekosystemu lądowego, który zawierał liczne zwierzęta, otworzyła drogę pierwszym kręgowcom do poszukiwania życia naziemnego. Pod koniec dewonu na lądzie zadomowiły się stawonogi.

Galeria

Wymieranie późnego dewonu

Późny dewon charakteryzuje się trzema epizodami wymierania ("Późne D")

Wymieranie dewońskie nie jest pojedynczym wydarzeniem, ale raczej to seria impulsowego wymierania na granicy fran-żywetu, granicy fran-famen, a dewon-karbon granica. Razem są one uważane za jedno z „wielkiej piątki” masowych wymierań w historii Ziemi. Kryzys wymierania w dewonie dotknął przede wszystkim społeczność morską i wybiórczo dotknął płytkich organizmów ciepłowodnych, a nie organizmów chłodnowodnych. Najważniejszą grupą, na którą wpłynęło to wyginięcie, byli budowniczowie raf z wielkich dewońskich systemów rafowych.

Wśród poważnie dotkniętych grup morskich znalazły się ramienionogi, trylobity, amonity i akritarchów , a na świecie zniknęło około 96% kręgowców, takich jak konodonty i ryby kostne , oraz wszystkie małżonki i plakodermy. Rośliny lądowe, a także gatunki słodkowodne, takie jak nasi przodkowie czworonogów, były stosunkowo niewrażliwe na wymieranie w późnym dewonie (istnieje kontrargument, że wymieranie w dewonie prawie zniszczyło czworonogi).

Przyczyny wymierania późnego dewonu są nadal nieznane, a wszystkie wyjaśnienia pozostają spekulatywne. Kanadyjski paleontolog Digby McLaren zasugerował w 1969 roku, że wymieranie dewonu zostało spowodowane uderzeniem asteroidy. Jednakże, chociaż miały miejsce zdarzenia kolizji późnego dewonu (patrz zderzenie bolidów Alamo ), niewiele dowodów potwierdza istnienie wystarczająco dużego krateru dewonu.

Zobacz też

Kategorie

Uwagi

Bibliografia

Zewnętrzne linki