Огромные насекомые, движение континентов, понижение уровня океана и климатические изменения — карбон или каменноугольный период длился около 60 млн. лет и считается продолжительной эпохой в палеозойской эре. Именно в это время произошли серьезные превращения нашей планеты, которые определили современный облик Земли.
Границы периодов определяют по горным породам, в которых остаются следы значительных изменений. Свое название карбон получил из-за наличия большого количества каменного угля в отложениях этого возраста — 360 – 280 млн лет назад.
Морской мир был очень разнообразным. В каменноугольном периоде появились первые осьминоги. Мир моллюсков был представлен наутилусами и аммонитами, которые населяли карбоновые озера и болота. Особенно были распространены веретеновидные раковины размером с зерно — фузулиниды, отряд фораминиферов. Для карбона также характерны известковые раковины швагерины, кораллы в виде табулят и хететидов. Развивались иглокожие (морские лилии, ежи), плеченогие моллюски, которые по разнообразию занимали 11% всех родов карбона. Продуктусы — тип морских беспозвоночных, они имели большую раковину в 30 см с выпуклой створкой, плоской крышечкой и полыми шипами. Иногда шипы в четыре раза превышали диаметр раковины. Шипы удерживали раковины на листьях морских лилий, водорослей и позволяли продуктусам жить в висячем положении.
В морях и реках самым большим надотрядом пластинчатожаберных были акулы. Они отличались от современных и были самыми совершенными хищниками. У отряда евгенеодонтов главная особенность — зубная спираль, которая представляла собой длинный мягкий вырост на нижней челюсти, свернутый в спираль с множеством зубов. Существуют разные версии того, как применялось это «оружие». Спираль могла выстреливать изо рта, хватать добычу или резать ее, как пилой. По размеру эти рыбы были до 13 м.
Исследования каменноугольных отложений показывают, что акулы жили в любой воде и питались самыми разными животными. Зазубренные, режущие, бугристые зубы позволяли разгрызать твердые панцири трилобитов (морских членистоногих) и раздроблять раковины моллюсков. Одни акулы обитали в коралловых рифах, где молниеносно преследовали добычу, другие прятались в иле и стерегли добычу, а кто-то искал пищу в зарослях водорослей. Часто мелкие представители акул становились жертвами крупных, что заставило их защищаться: в процессе эволюции у мелких акул появились накожные зубы и плавниковые шипы. Беспрепятственное размножение акул привело к перенаселению ими моря и исчезновению многих видов кораллов, аммонитов, гибели моллюсков с тонкой раковиной.
Климат карбона тесно связан с географическими преобразованиями Земли. Во время предшествующего периода — девона — северный суперконтинент Лавруссия и южный суперконтинент Гондвана соединились в сверхконтинент Пангею, который в течение каменноугольного периода занимал Южное полушарие. Изменения в циркуляции воздуха и воды привели к тому, что в южной части Пангеи образовались ледники, появилась тенденция к глобальному охлаждению. Из-за этого понизился уровень Мирового океана и в континентальных условиях возникли песчаники, глины, содержащие представителей морской фауны.
Понижение уровня мирового океана не вызвало массового вымирания животных, а способствовало их большей приспособляемости к новым условиям. Животные частично переместились на сушу, которая была привлекательной.
В период карбона суша была хорошо обжита. Деревья до 45 м так быстро разрастались, что животные не успевали их уничтожать. Поэтому в результате фотосинтеза в атмосфере содержалось до 35% кислорода, что сделало атмосферу более плотной. Интересно, что у карбоновых растений коры было больше, чем древесины. Это объясняется тем, что в каменноугольный период были сильные ветра, которым растения противостояли за счет выработки лигнина и субрина — химических соединений, необходимых для формирования клеточных стенок древесины и коры. Но поскольку при разложении эти вещества становятся ядами, бактерии и животные не могли их переваривать. Поэтому после отмирания остатки растений накапливались, превращались в торф, бурый и каменный уголь.
Однако активная выработка кислорода в конечном итоге привела к глобальному кризису тропических лесов. Если в начале карбона средняя температура достигала +20℃, то к середине периода она опустилась до +12℃: содержание углекислого газа, создающего тепличный эффект, заметно понизилось. К тому же CO2 — питательный элемент для растений, который они берут из атмосферы и почвы.
Высокий процент кислорода повлиял на рост наземной фауны. В густых лесах жили многоножки до 2 м и гигантские насекомые с размахом крыльев 70 см. Стрекозы впервые освоили полет и на 150 млн. лет опередили птиц. После них подниматься в воздух стали бабочки, жуки и кузнечики. Больших размеров достигали и паукообразные. Скорпион Pulmonoscorpius вместе с хвостом достигал 1 м — рекордное значение.
Первыми животными, дышавшими легкими, стали земноводные, для которых теплый влажный климат был особенно благоприятным. Из-за крышеобразного черепа их назвали панцироголовыми. На макушке располагались ноздри и выпученные глаза, что было удобно при плавании. Брюхо покрывала чешуя, а спина была голой. По размерам древние земноводные достигали 8 м. Некоторые их представители охотились в воде, как крокодилы, погружаясь наполовину в воду и выслеживая жертву. А кто-то питался насекомыми на суше. Четыре лапы с короткими пальцами и когтями позволяли лазить по деревьям. Но были и такие земноводные, кто не имел конечностей.
Первые пресмыкающиеся напоминали ящериц. У них была влагонепроницаемая кожа, которая давала возможность жить на суше, где можно было кормиться червями, многоножками и насекомыми. Поскольку возвращаться в воду рептилиям уже не приходилось, то вместо метания икринок они стали откладывать яйца в кожистой оболочке. Внутри яиц были мешочки с водой, где находился зародыш, с желтком — источником питания, и мешочек для испражнений. Такая многослойная оболочка защищала детеныша от повреждений. Считается, что гилономус — самая ранняя идентифицированная рептилия, возникшая примерно 315 млн лет назад. Мигрировав вглубь Пангеи, рептилии стали потомками архозавров, которые породили первых динозавров.
Карбон – интересный для изучения период, напоминающий о себе сквозь миллионы лет. Изменения, которые произошли в это время, дали нам множество геологических и палеонтологических находок. Например, в Ростовской области обнаружены остатки гигантских многоножек, стрекоз, а в Москве и ее окрестностях — остатки рептилиоморф, которые по строению схожи с амфибиями. Более того, известняковые отложения, сформировавшиеся в карбоне, в средние века использовали для строительства Москвы. Отсюда и ее название — «Белокаменная».
Информация взята с портала «Научная Россия» (https://scientificrussia.ru/)
Обозрение "Terra & Comp".
