Палеозойская эра: Каменноугольный период. Каменноугольный период Каменноугольный период палеозоя

В девоне растения и животные только начинали осваивать сушу, в карбоне они ее освоили. При этом наблюдался интересный переходный эффект – растения уже научились вырабатывать древесину, но грибы и животные еще не научились эффективно потреблять ее в реальном времени. Из-за этого эффекта инициировался сложный многоступенчатый процесс, в результате которого значительная часть карбоновой суши превратилась в обширные болотистые равнины, заваленные несгнившими деревьями, где под поверхностью земли формировались пласты угля и нефти. Большая часть этих полезных ископаемых сформировалась именно в каменноугольном периоде. Из-за массированного удаления углерода из биосферы содержание кислорода в атмосфере возросло более чем вдвое – с 15% (в девоне) до 32.5% (сейчас 20%). Это близко к пределу для органической жизни – при больших концентрациях кислорода антиоксиданты перестают справляться с побочными эффектами кислородного дыхания.

В википедии описано 170 родов, относящихся к каменноугольному периоду. Доминирующий тип, как и прежде – позвоночные (56% всех родов). Доминирующий класс позвоночных – по-прежнему кистеперые (41% всех родов), их уже нельзя называть кистеперыми рыбами, потому что львиная доля кистеперых (29% всех родов) обзавелась четырьмя конечностями и перестала быть рыбами. Классификация четвероногих карбона весьма хитра, запутана и противоречива. При ее описании затруднительно употреблять привычные слова «класс», «отряд» и «семейство» - маленькие и похожие друг на друга семейства четвероногих карбона дали начало огромным классам динозавров, птиц, млекопитающих и т.д. В первом приближении четвероногие карбона делятся на две большие группы и шесть маленьких. Рассмотрим их постепенно, в порядке убывания разнообразия.

Другие синапсиды – варанопиды особенностями анатомии больше напоминали современных варанов, чем ящериц. Но к варанам они не имели никакого отношения, это все фокусы параллельной эволюции. В карбоне они были невелики (до 50 см).

Третья группа синапсид карбона – эдафозавры. Они стали первыми крупными растительноядными позвоночными, впервые заняв экологическую нишу современных коров. Многие эдафозавры имели на спине раскладной парус, позволяющий более эффективно регулировать температуру тела (например, чтобы согреться, надо выйти на солнце и раскрыть парус). Эдафозавры каменноугольного периода достигали 3.5 м в длину, их масса достигала 300 кг.

Последняя группа синапсид каменноугольного периода, заслуживающая упоминания – сфенакодонты. Это были хищники, впервые в истории четвероногих отрастившие по углам челюстей мощные клыки. Сфенакодонты – наши далекие предки, от них произошли все млекопитающие. Размеры их составляли от 60 см до 3 м, выглядели они примерно так:

На этом тема синапсид раскрыта, рассмотрим другие, менее процветающие группы рептилиоморфов. На втором месте (4% всех родов) антракозавры – наиболее примитивные рептилиоморфы, возможно, предки всех остальных групп. У них еще не было барабанной перепонки в ушах, а в детстве они, возможно, еще проходили стадию головастика. У некоторых антракозавров был слабо выраженный хвостовой плавник. Размеры антракозавров составляли от 60 см до 4.6 м

Третья большая группа рептилиоморфов – завропсиды (2% всех родов карбона). Это были небольшие (20-40 см) ящерицы, уже без кавычек, в отличие от ящероподобных синапсид. Hylonomus (на первой картинке) – далекий предок всех черепах, petrolacosaurus (на второй картинке) – далекий предок всех остальных современных пресмыкающихся, а также динозавров и птиц.

Чтобы окончательно раскрыть тему рептилиоморф, упомянем странное существо соледондозавра (до 60 см), которого вообще непонятно, к какой ветви рептилиоморф отнести:

Итак, тема рептилиоморф раскрыта. Перейдем теперь ко второй большой группе четвероногих карбона – земноводным (11% всех родов). Самой большой их подгруппой были темноспондилы (6% всех родов карбона). Раньше их вкупе с антракозаврами называли лабиринтодонтами, позже выяснилось, что необычное строение зубов у антракозавров и темноспондилов сформировалось независимо. Темноспондилы похожи на современных тритонов и саламандр, самые крупные достигали в длину 2 м.

Вторая и последняя большая группа земноводных карбона – лепоспондилы (тонкопозвонковые), к ним относится 5% всех родов каменноугольного периода. Эти существа полностью или частично утратили конечности и стали похожи на змей. Размеры их составляли от 15 см до 1 м.

Итак, все большие процветающие группы четвероногих уже рассмотрены. Кратко рассмотрим маленькие группы, которые почти не отличаются от вышеописанных, но не связаны с ними близким родством. Это переходные формы или тупиковые ветви эволюции. Итак, поехали. Бафетиды:

и другие, совсем мелкие группы:

На этом тема четвероногих раскрыта окончательно, перейдем к рыбам. Кистеперые рыбы (именно рыбы, без учета четвероногих) составляют в карбоне 11% всех родов, при этом расклад примерно такой: 5% - тетраподоморфы, не пошедшие путем освоения суши, еще 5% - целаканты, а оставшийся 1% - жалкие остатки девонского многообразия двоякодышащих. В карбоне четвероногие вытеснили двоякодышащих почти из всех экологических ниш.

В морях и реках кистеперых рыб сильно потеснили хрящевые рыбы. Теперь их уже не считанные роды, как в девоне, а 14% всех родов. Самый большой подкласс хрящевых рыб – пластичатожаберные (9% всех родов), самый большой надотряд пластинчатожаберных – акулы (6% всех родов). Но это совсем не те акулы, которые плавают в современных морях. Самый большой отряд акул карбона – евгенеодонты (3% всех родов)

Самая интересная особенность этого отряда – зубная спираль – длинный мягкий вырост на нижней челюсти, усеянный зубами и обычно свернутый в спираль. Возможно, во время охоты эта спираль выстреливалась изо рта, как «тещин язык», и то ли хватала добычу, то ли резала ее, как пила. А может, она была предназначена для чего-то совсем другого. Впрочем, далеко не у всех евгенеодонтов зубная спираль выражена во всей красе, у некоторых евгенодонтов вместо зубной спирали присутствовали зубные дуги (одна или две), которые вообще непонятно зачем нужны. Характерный пример – эдестус

Евгенеодонты были крупными рыбами - от 1 до 13 м, Campodus стал крупнейшим животным всех времен, побив девонский рекорд дунклеостея.

Впрочем, гелокоприон был всего на метр короче

Второй большой отряд акул карбона – симморииды (2% всех родов). Сюда входит стетакант, уже знакомый нам по девонскому обзору. Симморииды были относительно небольшими акулами, не более 2 м в длину.

Третий, заслуживающий упоминания, отряд акул карбона – ксенакантиды. Это были умеренно крупные хищники, от 1 до 3 м:

Примером позднекарбонского ксеноканта может служить хотя бы плевракант - один из наиболее изученных представителей древних акул. Эти акулы водились в пресных водах Австралии, Европы и Северной Америки, полные останки откопаны в горах близ города Пльзень. Несмотря на сравнительно небольшие размеры - 45-200 см, обычно 75 см, - плевраканты были грозными врагами для акантодий и прочих мелких рыбёшек того времени. Нападая на рыбку, плевракант в мгновение уничтожал её своими зубами, на каждом из которых было два расходящихся острия. Тем более что охотились они, как считается, стаями. По предположениям учёных, плевраканты откладывали яйца, соединённые перепонкой, в мелководных и богатых солнечным освещением уголках небольших водоёмов. Причём водоёмов как пресноводных, так и солоновато-водных. Плевраканты встречались и в перми - их многочисленные останки найдены в пермских пластах Центральной и Западной

Плевракант

Европы. Тогда плевракантам приходилось соседствовать со многими другими акулами, приспособленными к таким же условиям обитания.

Никак нельзя обойти внимаем одну из самых примечательных ктенокантовых акул, которая также является достоянием карбона. Я бандрингу имею в виду. Тело этой акулки не превышало 40 см в длину, но зато почти половину из него занимало… рыло, ростр! Непонятно предназначение такого удивительного изобретения природы. Может быть, кончиком рыла бандринги ощупывали дно в поисках пищи? Может быть, как на клюве киви, ноздри располагались на конце ростра акулы и помогали её обнюхивать всё вокруг, поскольку у них было плохое зрение? Пока никто этого не знает. Затылочного шипа бандринги не найдено, но, скорее всего, он у неё был. Обитали удивительные длинноносые акулы как в пресных водах, так и в солёных.

Последние ктеноканты вымерли в триасовом периоде.

На этом тема акул карбона полностью раскрыта. Упомянем еще несколько пластинчатожаберных рыб, похожих на акул, но не являющихся ими, это фокусы параллельной эволюции. К таким «псевдоакулам» относятся 2% всех родов карбона, в основном это были небольшие рыбы – до 60 см.

Теперь перейдем от пластинчатожаберных ко второму и последнему большому подклассу хрящевых рыб – цельноголовым (5% всех родов карбона). Это небольшие рыбы, похожие на современных химер, но более разнообразные. Химеры тоже относятся к цельноголовым и уже существовали в карбоне.

На этом тема хрящевых рыб полностью исчерпана. Кратко рассмотрим два оставшихся класса рыб каменноугольного периода: лучеперых рыб (7-18 см):

и акантод (до 30 см):

Оба этих класса в карбоне тихо прозябали. Что же касается панцирных рыб и почти всех бесчелюстных рыб, то они вымерли в конце девона и, таким образом, обзор рыб каменноугольного периода завершен. Кратко упомянем, что в карбоне кое-где встречались примитивные хордовые и полухордовые, не имеющие настоящего позвоночника, и перейдем к следующему большому типу животных карбона – членистоногим (17% всех родов).

Главная новость в мире членистоногих – на переходе от девона к карбону трилобиты почти вымерли, от них остался один малочисленный отряд, который продолжал жалкое существование до следующего большого вымирания в конце пермского периода. Второй большой новостью стало появление насекомых (6% всех родов). Обилие кислорода в воздухе позволило этим существам не формировать нормальную дыхательную систему, а пользоваться убогими трахеями и чувствовать себя ничуть не хуже, чем другие наземные членистоногие. Вопреки распространенному мнению, разнообразие насекомых в каменноугольном периоде было невелико, большинство из них были весьма примитивны. Единственный обширный отряд насекомых карбона – стрекозы, крупнейшая из которых (меганевра, изображена на картинке) достигала в размахе крыльев 75 см, а по массе примерно соответствовала современной вороне. Впрочем, большинство стрекоз карбона были намного мельче.

В отложениях этого периода находят огромные залежи каменного угля. Отсюда и произошло название периода. Есть и другое его наименование- карбон.

Каменноугольный период подразделяется на три отдела: нижний, средний и верхний. В этот период физико-географические условия Земли претерпели значительные изменения, Неоднократно менялись очертания материков и морей, возникали новые горные хребты, моря, острова. В начале карбона происходит значительное опускание суши. Морем были затоплены обширные площади Атлантии, Азии, Рондваны. Уменьшилась площадь больших островов. Исчезли под водой пустыни северного континента. Климат стал очень теплым и влажным, Фото

В нижнем карбоне начинается интенсивный горообразовательный процесс: формируются Ардепны, Гари, Рудные горы, Судеты, Атласскпе горы, Австралийские Кордильеры, Западно-Сибирские горы. Море отступает.

В среднем карбоне суша вновь опускается, но гораздо меньше, чем в нижнем. В межгорных котловинах накопляются мощные толщи континентальных отложений. Формируется Восточный Урал, Пеннинскис горы.

В верхнем карбоне море вновь отступает. Значительно уменьшаются внутриконтинентальные моря. На территории Гондваны возникают большие ледники, в Африке и Австралии-несколько меньшие.

В конце карбона в Европе и Северной Америке климат претерпевает изменения, становится частично умеренным, а частично жарким и сухим. В это время происходит формирование Центрального Урала.

Морские осадочные отложения каменноугольного периода представлены главным образом глинами, песчаниками, известняками, сланцами и вулканогенными породами. Континентальные-преимущественно углем, глинами, песками и другими породами.

Усиленная вулканическая деятельность в карбоне привела к насыщению атмосферы углекислым газом. Вулканический пепел, являющийся чудесным удобрением, сделал плодородными карбоновые почвы.

Теплый и влажный климат господствовал на материках длительное время. Все это создало чрезвычайно благоприятные условия для развития наземной флоры, в том числе высших растений каменноугольного периода-кустов, деревьев и травянистых растений, жизнь которых была тесно связана с водой. Они росли главным образом среди громадных болот и озер, близ солоновато водных лагун, на побережье морей, на влажной илистой почве. По образу жизни они походили на современных мангровых, которые растут на низинных берегах тропических морей, в устьях больших рек, в болотистых лагунах, поднимаясь над водой на высоких корнях-ходулях.

Значительное развитие в каменноугольный период получили плауновидные, членистостебельные и папоротниковые, давшие большое количество древовидных форм.

Древовидные плаунообразные достигали 2 м в диаметре и 40 м в высоту. У них еще не было годичных колец. Пустой ствол с мощной разветвленной кроной надежно удерживался в рыхлой почве большим корневищем, разветвлявшимся на четыре главные ветви. Эти ветви в свою очередь дихотомически разделялись на корневые отростки. Их листья, до метра в длину, густыми султанообразными пучками украшали концы ветвей. На концах листьев располагались почки, в которых развивались споры. Стволы плаунообразных были покрыты чешуей-рубцами. К ним прикреплялись листья. В этот период были распространены гигантские плаунообразные-лепидодендроны с ромбическими рубцами на стволах и сигиллярии с шестигранными рубцами. В отличие от большинства плаунообраз-.ныху сигиллярий был почти неразветвленный ствол, на котором вырастали спорангии. Среди плаунообразных были и травянистые растения, полностью вымершие в пермский период.

Членистостебельные растения разделяются на две группы: клинолистые и каламиты. Клинолистые являлись водными растениями. У них был длинный, членистый, слегка ребристый стебель, к узлам которого кольцами прикреплялись листья- Почковидные образования содержали споры. На воде клинолистые держались с помощью длинных разветвленных стеблей, похожих на современный водяной лютик. Клинолистые появились в среднем девоне и вымерли в пермский период.

Каламиты были древовидными растениями до 30 м высотой. Они образовывали болотные леса. Некоторые виды каламитов проникли далеко на материк. Их древние формы имели дихотомические листья. Впоследствии преобладали формы с простыми листьями и годичными кольцами. Эти растения имели сильно разветвленное корневище. Нередко из ствола вырастала дополнительные корни и ветви, покрытые листьями.

В конце карбона появляются первые представители хвощевых-небольшие травянистые растения. Среди карбоновой флоры видную роль играли папоротники, в частности травянистые, но своему строению напоминавшие псилофитов, и настоящие папоротники-большие древовидные растения, корневищем закреплявшиеся в мягком грунте. У них был шершавый ствол с многочисленными ветвями, на которых росли широкие папоротниковидные листья.

Голосеменные карбоновых лесов относятся к подклассам семенных папоротников и стахиоспермид. Их плоды развивались на листьях, что является признаком примитивной организации. В то же время у линейных или ланцетных листьев голосеменных было довольно сложное жилкоианне. Наиболее совершенные растения карбона - кордаиты. Их цилиндрические безлистые стволы до 40 м, высотой разветвлялись. Ветви имели на концах широ-, кие линейные или ланцетные листья с сетчатым жилкованием|. Мужские спорангии (микроспорангии) имели вид почек. Из женских спорангиев развивались ореховидные:. плоды. Результаты микроскопического исследования плодов показывают, что эти растения, похожие на цикадовых, являлись переходными формами к хвойным растениям.

В каменноугольных лесах появляются первые грибы, моховидные растения (наземные и пресноводные), образовывавшие иногда колонии, н лишайники.

В морских и пресноводных бассейнах продолжают существовать водоросли: зеленые, красные и харовые...

При рассмотрении каменноугольной флоры в целом поражает разнообразие форм листьев древовидных растений. Рубцы на стволах растений на протяжении всей жизни держали длинные, ланцетные листья. Концы ветвей были украшены огромными лиственными кронами. Иногда листья росли по всей длине ветвей.

ФотоДругой характерный признак каменноугольной флоры-развитие подземной корневой системы. Сильно разветвленные корни разрастались в илистой почве и из них произрастали новые побеги. Порой значительные площади были изрезаны подземными корнями. В местах быстрого накопления илистых осадков корни удерживали стволы многочисленными побегами. Важнейшая особенность каменноугольной флоры заключается в том, что растения не отличались ритмическим ростом в толщину.

Распространение одних и тех же каменноугольных растений от Северной Америки до Шпицбергена свидетельствует о том, что от тропиков до полюсов господствовал относительно равномерный теплый климат, на смену которому в верхнем карбоне пришел довольно прохладный. В прохладном климате росли голосеменные папоротники и кордаиты.Рост каменноугольных растений почти не зависел от времен года. Он напоминал рост пресноводных водорослей. Времена года, вероятно, мало отличались друг от друга.

При изучении "каменноугольной флоры можно проследить эволюцию растений. Схематически она выглядит следующим образом: бурые водоросли-папоротники-псилофнты- птеридоспермиды (семенные папоротники) хвойные.

Отмирая, растения каменноугольного периода падали в воду, их заносило илом, и, пролежав миллионы лет, они постепенно превратились в уголь. Каменный уголь образовывался изо всех частей растения: древесины, коры, ветвей, листьев, плодов. В уголь превращались и остатки животных. Об этом свидетельствует тот факт, что остатки пресноводных и наземных животных в карбоновых отложениях встречаются относительно редко.

Морской животный мир карбона характеризовался разнообразием видов. Чрезвычайно распространенными были фораминиферы, в частности фузулиниды с веретеновидными раковинами величиной с зерно.

В среднем карбоне появляются швагерины. Их шаровидная раковина была величиной с небольшую горошину. Из раковин фораминифер позднего карбона в отдельных местах образовались залежи известняков.

Среди кораллов еще встречались немногочисленные роды табулят, но начинали преобладать хететиды. Одиночные кораллы нередко имели толстые известковые стенки, Колониальные кораллы образовывали рифы.

В это время интенсивно развиваются иглокожие, в частности морские лилии и морские ежи. Многочисленные колонии мшанок иногда образовывали мощные известняковые отложения.

Чрезвычайно развились плеченогие моллюски, в частности продуктусы, по приспособляемости и географическому распространению намного превосходившие всех встречающихся на Земле плеченогих. Величина их раковин достигала 30 см в поперечнике. Одна створка раковины была выпуклой, а другая-в виде плоской крышечки. Прямой удлиненный замочный край часто имел полые шипы. У.некоторых форм продуктусов шипы в четыре раза превышали диаметр раковины. С помощью шипов продуктусы держались на листьях водных растений, переносивших их по течению. Иногда своими шипами они прикреплялись к морским лилиям или водорослям и жили возле них в висячем положении. У рихтофений одна створка раковины преобразовалась в рог длиной до 8 см.

В каменноугольный период почти полностью вымирают наутилоидеи, за исключением наутилусов. Данный род, распавшийся на 5 групп (которые были представлены 84 видами), дожил до нашего времени. Продолжают существовать ортоцерасы, раковины которых имели резко выраженное внешнее строение. Роговидно согнутые раковины циртоцерасов почти не отличались от раковин их девонских предков. Аммониты были представлены двумя отрядами- гониатитами иагониатитами, как и в девонском периодегдвустворчатые моллюски - одномышечными формами. Среди них - множество пресноводных форм, населявших карбоновые озера и болота.

Появляются первые наземные гастроподы -животные,дышавшие легкими.

Трилобиты достигли значительного расцвета в ордовикский и силурийский периоды. В каменноугольный период сохранились лишь немногочисленные их роды и виды.

К концу каменноугольного периода трилобиты почти полностью вымерли. Этому способствовало то, что головоногие моллюски и рыбы питались трилобитами и потребляли ту же пищу, что и трилобиты. Строение тела трилобитов было несовершенным: панцирь не защищал брюха, конечности были небольшими и слабыми. Трилобиты не имели органов нападения. Некоторое время они могли защищаться от хищников, свертываясь наподобие современных ежей. Но в конце карбона появились рыбы с мощными челюстями, разгрызавшими их панцирь. Поэтому от многочисленного типа инерми сохранился только один род.

В озерах каменноугольного периода появляются ракообразные, скорпионы, насекомые.Карбоновые насекомые обладали признаками многих родов современных насекомых, поэтому отнести их к какому.либо одному известному нам теперь роду невозможно. Несомненно, предками насекомых каменноугольного периода были ордовикские трилобиты. У девонских и силурийских насекомых было много общего с некоторыми их предками. Они играли уже значительную роль в животном мире.

Однако подлинного расцвета насекомые достигли в каменноугольном периоде. Представители самых малых из известных видов насекомых были 3 см в длину; размах крыльев у самых крупных (например, у стенодиктии) достигал 70 см, у древней стрекозы меганевры-одного метра. Тело меганевры имело 21 сегмент. Из них 6 составляли голову, 3-грудь с четырьмя крыльями, 11-брюшко, конечный сегмент походил на шиловидное продолжение хвостового щита трилобитов. Многочисленные пары конечностей были расчленены. С их помощью животное и ходило, и плавало. Молодые меганевры обитали в воде, превращаясь во взрослых насекомых в результате линьки. У меганевры были крепкие челюсти и сложные глаза.

В верхнем каменноугольном периоде древние насекомые вымерли, их потомки были более приспособленными к новым условиям жизни. Прямокрылые в ходе эволюции дали термитов и стрекоз, эвриптерусы-муравьев. Большинство древних форм насекомых переходили к наземному образу жизни лишь в зрелом возрасте. Размножались они исключительно в воде. Таким образом, перемена влажного климата на более сухой для многих древних насекомых была катастрофой.

В каменноугольном периоде появляется много акул. Это были еще не настоящие акулы, населяющие современные океаны, однако по сравнению с другими группами рыб, они представляли собой самых совершенных хищников. В отдельных случаях их зубы и плавниковые типы переполняют каменноугольные отложения. Это свидетельствует, о том, что каменноугольные акулы жили в любой воде. Зубы зазубренные, широкие, режущие, бугристые, так как акулы питались разнообразнейшими животными. Постепенно они истребили примитивных девонских рыб. Ножевидные зубы акул легко разгрызали панцирь трилобитов, широкие бугристые зубные пластинки хорошо раздробляли толстые раковины моллюсков. Пиловидиые, заостренные ряды зубов позволяли акулам питаться колониальными животными. Формы и размеры акул были такими же разнообразными, как и способ их питания. Одни из них окружали коралловые рифы и с молниеносной быстротой преследовали свою добычу, другие же неторопливо охотились на моллюсков, трилобитов либо зарывались в ил и подстерегали добычу. Акулы с пиловидным выростом на голове искали жертв в зарослях морских водорослей. Крупные акулы часто нападали на более мелких, поэтому у некоторых из последних для защиты в ходе эволюции возникли плавниковые шипы и накожные зубы.

Акулы интенсивно размножались. Это в конечном итоге привело к перенаселению моря этими животными. Были истреблены многие формы аммопитов, исчезли одиночные кораллы, представлявшие для акул легкодоступную питательную пищу, значительно сократилось число трилобитов, погибли все моллюски, имевшие тонкую раковину. Лишь.толстые.раковины спириферов не поддавались хищникам.

Сохранились и продуктусы. Они защищались от хищников длинными шипами.

В пресноводных бассейнах каменноугольного периода жило множество эмалевочешуйчатых рыб. Некоторые из них прыгали по илистому берегу, наподобие современных рыб-прыгунов. Спасаясь от врагов, насекомые покинули водную среду и заселили сушу сначала вблизи болот и Озер, а затем-горы, долины и пустыни каменноугольных материков.

Среди насекомых каменноугольного периода отсутствуют пчелы и бабочки. Это понятно, так как в то время еще не было цветковых растений, чьей пыльцой и нектаром питаются эти насекомые.

Животные, дышащие легкими, впервые появляются на материках девонского периода. Ими были земноводные.

Жизнь земноводных тесно связана с водой, поскольку размножаются они лишь в воде. Теплый влажный климат карбона чрезвычайно благоприятствовал расцвету земноводных. Их скелеты еще не полностью окостенели, челюсти имели нежные зубчики. Кожа была покрыта чешуей. За низкий крышеобразный череп вся группа земноводных получила наименование стегоцефалов (панцироголовых). Раз меры тела земноводных колебались от 10 см до 5м. У большинства из них было четыре ноги с короткими пальцами, Некоторые имели когти, позволявшие им лазить по деревьям. Появляются и безногие формы. В зависимости от образа жизни земноводные приобрели тритоновидную, змеевидную, саламандровидную формы. В черепе земноводных было пять отверстий: два носовых, два глазных и теменной глаз. Впоследствии этот теменной глаз преобразовался в шишковидную железу головного мозга млекопитающих. Спина у стегоцефалов была голой, а брюхо покрывала нежная чешуя. Они населяли неглубокие озера и болотистые места близ побережья.

Наиболее характерный представитель первых пресмыкающихся-эдафозавр. Он напоминал огромную ящерицу. На спине у него имелся высокий гребень из длинных костяных шипов, соединенных между собой кожистой перепонкой. Эдафозавр был травоядным ящером и жил вблизи каменноугольных болот.

С каменноугольными отложениями связано большое количество каменноугольных бассейнов, залежи нефти, железа, марганца, меди, известняков.

Длился этот период 65 млн. лет.

Каменноугольный период (карбон)

Страница 6 из 7

По геохронологической шкале каменноугольный период , или, как его чаще называют - карбон , является предпоследним периодом палеозойской эры, имевшим место после девона и перед пермью. Брал он свое начало 358 млн. лет назад, продолжался около 60 млн. лет и закончился 298 млн. лет до наших дней. Отметился карбон тем, что именно в данный период в земной коре отложились огромные накопления каменноугольных месторождений, а на земном шаре впервые проявились очертания древнего супергигантского материка Пангеи.

Основные подразделы каменноугольного периода, его география и климатические особенности

Каменноугольный период принято делить на два надотдела Пенсильванский и Миссисипский. Пенсильванский делится в свою очередь на Верхний и Средний карбон, Миссисипский равно соответствует Нижнему. В Верхний карбон входят Гжельский и Касимовский ярусы, Средний подразделяется на Московский и Башкирский, а Нижний карбон составляют целых три яруса - Серпуховский, Визейский и завершает его, как и весь карбон в целом - Турнейский.

На протяжении всего карбона южный материк Гондвана все ближе подходил к более северной Лавразии, что и закончилось к концу каменноугольного периода их частичным воссоединением. Перед столкновением под воздействием приливных сил Гондвану развернуло по часовой стрелке так, что та ее восточная часть, которая впоследствии дала основу для создания Индии, Австралии и Антарктиды, сместилась южнее, а западная ее часть, из которой позже вышли нынешние Африка и Южная Америка оказалась на севере. Результатом данного поворота стало образование в восточном полушарии океана Тетиса, и исчезновение старого океана Реи. Одновременно с этими процессами происходило схождение более малых континентальных элементов Балтики и Сибири, пока, наконец, океан между ними полностью не прекратил свое существование, а данные континенты не столкнулись. Все это континентальное перестроение сопровождалось возникновением новых горных массивов и бурной вулканической деятельностью.

К началу каменноугольного периода прибрежный горный ландшафт, не дававший проходить влажным воздушным массам на территорию материков, и обусловивший в девоне на обширных частях суши жару и засуху, вследствие наступления морей, размыло и обрушило в водные пучины. Вследствие этого по всей территории континентов установился теплый и влажный климат, сродни нынешнему тропическому, что способствовало дальнейшему развитию и процветанию на планете органической жизни.

Осадконакопление в каменноугольном периоде

Осадочные отложения морей в каменноугольном периоде формировались из глины, песчаника, известняков, сланцев и породами вулканогенной деятельности. На суше накапливались глина, песчаник и в незначительном количестве прочие породы. В некоторых областях суши, а именно в местах разрастания карбоновых лесов, основными осадочными породами на данном этапе служил уголь, в честь чего и был назван данный период.

Интенсивные горообразовательные процессы, сопровождавшиеся активной вулканической деятельностью, послужили причиной выброса в атмосферу планеты огромных масс вулканического пепла, которые распределившись по суше, послужили превосходным удобрением для почвы каменноугольного периода . Это создало предпосылки для того, чтобы первобытные леса, оторвавшись наконец от влажных болот, лагун и прочих прибрежных участков стали продвигаться вглубь континентов. Углекислый газ, активно выбрасывавшийся из недр земли в течение вулканических процессов, также способствовал все большему разрастанию зелени. А вместе с лесными массивами двигалась вглубь материков наземная и живность.

Рис. 1 - Животные каменноугольного периода

Но начать стоит все же с родоначальников всего живого - океанических, морских глубин и прочих водоемов.

Подводные животные каменноугольного периода были еще разнообразней, чем в девоне. Получили широкое развитие фораминиферы разных видов, позже к середине периода распространились швагерины. В основном они и являлись основным источником накопления известняков. Среди кораллов шло вытеснение хететидами табулят, коих к завершению каменноугольного периода почти совсем не осталось. Необычайно развились и плеченогие моллюски. Среди них наиболее заметны продуктиды и спирефериды. В некоторых местах морское дно сплошь было усеяно морскими ежами. Также большие участки донных равнин поросли зарослями криноидей. Особенно многочисленны в данное время и конодонты. Головоногие моллюски в карбоне в основном были представлены отрядом аммоноидей, имеющих простое строение перегородок, к коим можно было отнести, к примеру, гониатитов и агониатитов, чьи лопастные линии и скульптура раковин претерпела ряд эволюционных усовершенствований, став значительно более сложной. А вот наутилоидеи в карбоне не прижились. К концу периода почти все они исчезли, остались только некоторые разновидности наутилусов, которые благополучно дожили и до наших дней. Получили толчок в развитии и всевозможные гастроподы и двустворки, причем последние заселили не только морские глубины, но и перебрались в пресноводные внутриконтинентальные реки и озера.

В каменноугольном периоде вымерли почти все трилобиты, еще несколько периодов назад безраздельно властвовавшие на всей территории водного мира и ставшие свидетелями зарождения наземной жизни. Это случилось по двум основным причинам. Строение тела трилобитов было по сравнению с другими жителями глубин ущербным и отставшим в развитии. Панцири не могли защитить их мягкие брюха, а органы нападения и защиты они с течением времени так и не отрастили, из-за чего зачастую и становились добычей акул и прочих подводных хищников. Второй причиной явились необычайно развывшиеся и размножившиеся моллюски, которые употребляли в пищу то же, что и они. Зачастую прошедшая армия моллюсков уничтожала на своем пути все съестное, обрекая тем самым незадачливых и беспомощных трилобитов на голодную смерть. Некоторые виды трилобитов до последнего держались за существования, научившись по типу нынешних броненосцев сворачиваться в твердый хитиновый клубок. Но к тому времени многие хищные рыбы каменноугольного периода до такой степени развили свои челюсти, что перекусить какой-то хитиновый шарик им особого труда не составляло.

А на суше в это время был рай для насекомых . И не смотря на то, что многие из древних их видов, которые вели свой род еще от ответвившихся разновидностей ордовикских трилобитов, в Верхнем карбоне вымерли, это послужило всплеску возникновения еще большего разнообразия насекомых. Пока в лужах и болотной слякоти плодились разнообразные скорпионы и ракообразные, их обновленные сородичи интенсивно осваивали воздушное пространство. Самые меньшие из летающих насекомых были 3-х сантиметровой длины, в то время как размах крыльев некоторых стенодиктий и стрекоз-меганевр достигал 1 метра (рис. 2). Примечательно, что тело древней стрекозы меганевры состояло из 21-го сегмента, 6 из которых приходились на голову, 3 - на грудь, 11 - на брюшко, а оконечный сегмент весьма смахивал на шиловидный хвост далеких сородичей - трилобитов. Насекомое имело множество пар сегментированных ног, при помощи которых как ходило, так и прекрасно плавало. Меганевры рождались в воде и до некоторых пор вели жизнь трилобитов, пока не наставал процесс линьки, после которого насекомое возрождалось уже в своем новом стрекозоподобном обличье.

Рис. 2 - Меганевр (насекомое каменноугольного периода)

От вымерших древних прямокрылых произошли не только стрекозы, но и первые термиты, эвриптерусы дали начало муравьям. Но как бы то ни было, почти все насекомые каменноугольного периода могли размножаться только в воде, а потому были привязаны к морским побережьям, внутриконтинентальным рекам, морям, озерам и болотистым местностям. Для насекомых, живущих у небольших водоемов, засуха превращалась в настоящую катастрофу.

А в это время морские глубины заполонило сонмище разновидностей хищных рыб и акул (рис. 3). Конечно, до акул настоящих времен им было еще далеко, но как бы то ни было для морей тех времен они были настоящими машинами убийства. Их размножение порой доходило до того, что им не чего становилось есть, поскольку всю живность в округе они уже истребили. Тогда они начинали охотиться друг за другом, что вынуждало их обрастать в целях защиты всевозможными острыми шипами, отращивать дополнительные ряды зубов для более эффективного нападения, а некоторые даже стали менять строение челюстей, превращая голову то во всевозможные мечи, то даже в пилы. Вся эта армия хищников в результате активного размножения привела к перенаселению морей, вследствие чего хищники каменноугольного периода , словно нынешняя саранча, истребили всех моллюсков со сравнительно мягкими раковинами, одиночных кораллов, трилобитов и прочих обитателей водных бассейнов.

Опасность умереть от челюстей акул послужила еще одним стимулом переселения водной живности на сушу. Продолжали выбираться на сушу и прочие виды эмалевочешуйчатых кистеперых рыб, живших в пресноводных водоемах. Они превосходно прыгали по побережью, питаясь мелкими насекомыми. И, в конце концов, жизнь окончательно выплеснулась на просторы суши.

Рис. 3 - Акула каменноугольного периода

Древние земноводные пока могли жить лишь у кромки воды, поскольку все еще для размножения откладывали икру в водоемах. Их скелеты еще не были полностью костяными, но это не мешало некоторым разновидностям в размерах вырастать до 5-ти метровой длины. В результате размножившиеся стегоцефалы стали давать разновидности. Многие строением напоминали тритонов и саламандр. Появлялись и безногие змеевидные виды. Земноводные отличны тем, что их череп, не считая рта, имел не 4, а 5 отверстий - 2 для глаз, 2 для ушей и 1 посреди лба - для теменного глаза, который впоследствии за ненадобностью превратился в шишковидную железу и стал придатком головного мозга. Спины земноводных были голыми, а на брюхе вырастала мягкая чешуя.

Растительный мир каменноугольного периода (рис. 4) составляли уже значительно развившиеся к его началу папоротники, плауны и членистостебельные. Ближе к концу периода стали появляться первые хвощевидные.

Некоторые плауновидные в высоту достигали до 40 м. при 2-х метровой ширине начального ствола. Годичных колец их древесина еще не содержала, зачастую это попросту был пустой ствол, сверху разветвлявшийся густой кроной. Листья хвощевых порой достигали метровой длины, а почки растений развивались на их концах. На то время данный вид размножения был весьма оправдан, и растения развивались с огромной интенсивностью. Видов плаунов было чрезвычайно много, были и плаунообразные лепидодендроны, ствол которых был разграничен на ромбовидные отделы и стиглярии, с шестигранными разграничениями. Ствол из вообще не имел разветвления, на нем вырастали лишь споронгии для размножения.

Членистостебельные породили две основных разновидности - каламиты и клинолистые. Клинолистые росли в прибрежных зонах в воде, держась на ней при помощи стеблевых разветвлений в нижней части. Листья их вырастали прямо из стебля, редко чередуясь с почковидными споросодержащими образованиями. Впервые они появились в среднем карбоне, но не смогли пережить пермский период, во время которого все вымерли.

Рис. 4 - Растения каменноугольного периода

Каламиты имели древовидное строение и достигали 30-ти метровой высоты. Некоторые из них во второй половине каменноугольного периода начали отращивать из стебля боковые ветви, их древесина обзавелась кольцами. Многие прибрежные или болотистые участки так зарастали данными растениями, что превращались в непролазную чащу, плоть до крон забитую падшими отмершими предшественниками. Порой целыми десятками они валились в болотистую жижу, оседая там на дно и все больше спрессовываясь.

Обильно размножались и папоротники. Вообще в пору влажного и теплого климата каменноугольного периода размножение при помощи спор давало поразительные результаты. Леса разрастались до такой степени, что отмершие растения уже не в состоянии были падать на землю, для этого попросту не было места, и они так и оставались торчать между живыми растениями. Со временем внутренний лесной массив начинал походить на гигантскую древесную губку. Бактерии уже не справлялись с таким количеством древесины, а потому медленно прессующаяся и оседающая вниз древесина так и оставалась в своем первоначальном виде, с годами превращаясь в каменноугольный концентрат. А новые растения, тем временем, вырастали прямо поверх своих «спрессованных» предков, что и послужило гигантским накоплениям антрацита.

К концу каменноугольного периода с появлением первых хвощевых земля покрылась травянистым покровом. Папоротниковые дали разновидность древовидным формам, впоследствии ставшим размножаться семенами. Но голосеменных карбона известно не так много, слишком огромна была конкуренция со стороны плауновых, папоротниковых и членистостебельных. Но их преимуществом было в том, что они имели обширную корневую систему, гораздо более эффективную и разветвленную, чем у прочих растений каменноугольного периода , вследствие чего могли расти на значительном расстоянии от водоема. Впоследствии эти растения все дальше начали отдаляться от воды, заселяя все более обширные области суши.

Также во времена карбона стали появляться первые грибы и растения моховидного типа.

Полезные ископаемые каменноугольного периода

Основным полезным ископаемым каменноугольного периода является каменный уголь . За 60 млн. лет древесных осадочных пород скопилось столько, что «черного золота» хватит еще на многие десятки, если не сотни лет. Также к карбону можно приписать половину всех земных запасов нефти. В незначительных количествах в отдельных районах земли образовались залежи бокситов (Северо-Онежск), медных руд (Джесказган) и свинцово-цинковых отложений (хребет Каратау).

Цимбал Владимир Анатольевич - любитель и коллекционер растений. Много лет занимается морфологией, физиологией и историей растений, ведет просветительскую работу.

В своей книге автор приглашает нас в удивительный и порой загадочный мир растений. Доступно и просто даже для неподготовленного читателя в книге рассказывается о строении растений, законах их жизнедеятельности, об истории растительного мира. В увлекательной, почти детективной форме, автор говорит о многих загадках и гипотезах, связанных с изучением растений, с их возникновением и развитием.

Книга содержит большое количество рисунков и фотографий автора и рассчитана на широкий круг читателей.

Все рисунки и фотографии в книге принадлежат автору.

Издание подготовлено при поддержке Фонда Дмитрия Зимина «Династия».

Фонд некоммерческих программ «Династия» основан в 2001 году Дмитрием Борисовичем Зиминым, почетным президентом компании «Вымпелком». Приоритетные направления деятельности Фонда - поддержка фундаментальной науки и образования в России, популяризация науки и просвещение.

«Библиотека Фонда „Династия“» - проект Фонда по изданию современных научно-популярных книг, отобранных экспертами-учеными. Книга, которую вы держите в руках, выпущена под эгидой этого проекта.

Более подробную информацию о Фонде «Династия» вы найдете по адресу www.dynastyfdn.ru.

На обложке - Гинкго двулопастной (Ginkgo biloba) на фоне отпечатка листа вероятного предка гинкговых - псигмофиллума распростёртого (Psygmophyllum expansum).

Книга:

Разделы на этой странице:

Следующий период в истории Земли - каменноугольный или, как его часто называют, карбон. Не надо думать, что, по каким-то волшебным причинам, смена названия периода влечёт за собой изменения в растительном и животном мире. Нет, растительные миры раннего карбона и позднего девона мало чем отличаются. Ещё в девоне появились высшие растения всех отделов, кроме покрытосеменных. На каменноугольный период приходится их дальнейшее развитие и расцвет.

Одно из важных событий, произошедшее в каменноугольном периоде - возникновение разных растительных сообществ в разных географических областях. Что это означает?

В начале карбона трудно найти разницу между растениями Европы, Америки, Азии. Разве что есть некоторые незначительные отличия между растениями северного и южного полушарий. Но к середине периода чётко выделяются несколько областей со своим собственным набором родов и видов. К сожалению, до сих пор очень распространено мнение, что карбон - время повсеместно тёплого влажного климата, когда всю Землю покрывали леса из огромных, до 30 м высотой, плауновидных - лепидодендронов и сигиллярий, и огромных древовидных «хвощей» - каламитов и папоротников. Вся эта роскошная растительность росла в болотах, где, после смерти, и образовывала залежи каменного угля. Ну ещё, для полноты картины, надо добавить гигантских стрекоз - меганевр и двухметровых растительноядных сороконожек.

Всё было не совсем так. Точнее, так было далеко не везде. Дело в том, что в карбоне, как и сейчас, Земля была такой же шарообразной и так же вращалась вокруг своей оси и обращалась вокруг Солнца. А значит, и тогда на Земле вдоль экватора проходил пояс жаркого тропического климата, а ближе к полюсам бьцю прохладнее. Более того, в отложениях конца карбона в южном полушарии найдены несомненные следы очень мощных ледников. Почему же даже в учебниках нам всё ещё рассказывают о «тёплом и влажном болоте»?

Такое представление о каменноугольном периоде сложилось ещё в XIX веке, когда палеонтологам и, в частности, палеоботаникам, были известны окаменелости лишь из Европы. А Европа, как и Америка, в каменноугольном периоде как раз и находилась в тропиках. Но судить о растительном и животном мире лишь по одному тропическому поясу, мягко говоря, не совсем правильно. Представьте себе, что какой-нибудь палеоботаник через много миллионов лет, раскопав остатки нынешней растительности тундры, сделает доклад на тему «Растительный мир Земли четвертичного периода». По его докладу получится, что мы с вами, дорогой читатель, живём в крайне суровых условиях. Что всю Землю покрывает крайне бедный растительный мир, состоящий в основном из лишайников и мхов. Лишь кое-где несчастные люди могут наткнуться на карликовую берёзу да редкие кустики голубики. После описания столь безрадостной картины наш далёкий потомок обязательно сделает вывод, что на Земле повсеместно господствовал очень холодный климат, и решит, что причина этого - в низком содержании углекислого газа в атмосфере, в низкой вулканической активности или, на крайний случай, в каком-нибудь очередном метеорите, сдвинувшем земную ось.

К сожалению, таков обычный подход к климатам и обитателям далёкого прошлого. Вместо того, чтобы попытаться собрать и изучить образцы ископаемых растений из разных районов Земли, выяснить, какие из них росли в одно время, и проанализировать полученные данные, хотя, конечно, это сложно и требует значительных затрат сил и времени, человек стремится распространить те знания, которые он получил, наблюдая за ростом комнатной пальмы в гостиной, на всю историю растений.

Но мы всё же отметим, что в каменноугольном периоде, примерно в конце раннего карбона, учёные уже выделяют, по крайней мере, три крупных области с отличающейся растительностью. Это область тропическая - Еврамерийская, северная внетропическая - Ангарская область или Ангарида и южная внетропическая - Гондванская область или Гондвана. На современной карте мира Ангарида называется Сибирью, а Гондвана - это объединённые Африка, Южная Америка, Антарктида, Австралия и полуостров Индостан. Еврамерийская же область - это, как видно из названия, Европа вместе с Северной Америкой. Растительность этих областей сильно различалась. Так, если в Еврамерийской области господствовали споровые растения, то в Гондване и Ангариде, начиная с середины карбона - голосеменные. Более того, разница во флорах этих областей возрастала в течение всего карбона и в начале пермского периода.

Какие ещё важные события произошли в растительном царстве каменноугольного периода? Обязательно надо отметить появление первых хвойных в середине карбона. Когда мы говорим о хвойных растениях, на ум автоматически приходят наши привычные сосны и ели. Но хвойные карбона были немного другими. Это были, видимо, невысокие, до 10 метров, деревья; по внешнему виду они чуть-чуть напоминали современные араукарии. Строение их шишек было другим. Росли эти древние хвойные, вероятно, в относительно сухих местах, и произошли от… пока неизвестно каких предков. Опять же, принятая почти всеми учёными точка зрения по этому вопросу такова: хвойные произошли от кордаитов. Кордаиты, появившиеся, видимо, в начале каменноугольного периода, и тоже произошедшие непонятно от кого, - весьма интересные и своеобразные растения (рис. 8). Это были деревья с кожистыми, собранными в пучки на концах побегов ланцетовидными листьями, иногда очень большими, до метра длиной. Органы размножения кордаитов представляли собой длинные тридцатисантиметровые побеги с сидящими на них мужскими или женскими шишками. Надо отметить, что кордаиты были очень разными. Были и высокие стройные деревья, были и обитатели мелководий - растения с хорошо развитыми воздушными корнями, похожие на современных обитателей мангровых зарослей. Были среди них и кустарники.

В карбоне же найдены и первые остатки саговниковых (или цикадовых) - голосеменных растений, немногочисленных сегодня, но весьма распространённых в следующую за палеозойской, мезозойскую эру.

Как видите, будущие «завоеватели» Земли - хвойные, цикадовые, некоторые птеридоспермы долго существовали под пологом каменноугольных лесов и копили силы для решающего наступления.

Вы конечно же обратили внимание на название «семенные папоротники». Что это за растения? Ведь если есть семена - значит, растение не может быть папоротником. Всё верно, название это, возможно, не очень удачное. В конце концов, не называем же мы земноводных «рыбами с ногами». Но название это очень хорошо показывает то замешательство, которое испытали учёные, открывшие и изучавшие эти растения.

Предложили это название в начале XX века выдающиеся английские палеоботаники Ф. Оливер и Д. Скотт, которые, изучая остатки растений каменноугольного периода, считавшиеся папоротниками, обнаружили, что к листьям, похожим на листья современных папоротников, прикреплялись семена. Семена эти сидели на концах пёрышек или прямо на рахисе листа, как у листьев рода Alethopteris (фото 22). Потом выяснилось, что большинство растений каменноугольных лесов, которые ранее принимались за папоротники - семенные растения. Это был хороший урок. Во-первых, это означало, что в прошлом жили растения совершенно не похожие на современные, а во-вторых, учёные поняли, насколько обманчивы могут быть внешние признаки сходства. Оливер и Скотт дали этой группе растений название «птеридоспермы», что в переводе и означает «семенные папоротники». Названия же родов с окончанием - pteris (в переводе - перо), которые по традиции давались листьям папоротников, остались. Так и обзавелись листья голосеменных «папоротниковыми» именами: Alethopteris, Glossopteris и многими другими.

Но хуже было то, что после открытия птеридоспермов всех голосеменных, не похожих на современные, стали относить к семенным папоротникам. Туда отнесли и пельтаспермовых, группу растений с семенами, прикреплёнными к зонтиковидному диску - пельтоиду (от греч. «пельтос» - щиток) с его нижней стороны, и кейтониевых, у которых семена были спрятаны в закрытой капсуле и даже глоссоптерид. В общем, если растение было семенным, но не «лезло» ни в одну из существующих групп, то его тут же причисляли к птеридоспермам. В результате почти всё огромное многообразие древних голосеменных оказалось объединённым под одним названием - птеридоспермы. Если следовать такому подходу, то, без сомнения, надо отнести и современные гинкго, и саговниковые к семенным папоротникам. Сейчас семенные папоротники большинством палеоботаников считаются сборной, формальной группой. Тем не менее, класс Pteridospermopsida существует и сейчас. Но мы с вами условимся называть птеридоспермами лишь голосеменные с одиночными семенами, прикреплёнными непосредственно к перисто-рассечённому папоротниковидному листу.

Есть ещё одна группа голосеменных растений, появившаяся в карбоне - глоссоптериды. Эти растения покрывали просторы Гондваны. Остатки их найдены в отложениях среднего и позднего карбона, а также перми на всех южных материках, включая Индию, которая тогда находилась в южном полушарии. Об этих своеобразных растениях мы поговорим подробнее чуть позже, так как время их расцвета - следующий за каменноугольным пермский период.

Листья этих растений (фото 24) были похожи, на первый взгляд, на листья еврамерийских кордаитов, хотя у ангарских видов они, как правило, меньшего размера и отличаются микроструктурными признаками. Но вот органы размножения отличаются коренным образом. У ангарских растений органы, которые несли семена, напоминают больше шишки хвойных, хотя и весьма своеобразного вида, не встречающегося сегодня. Раньше эти растения, войновскиевые, относили к кордаитам. Сейчас их выделяют в отдельный порядок, а в недавней публикации «Великий перелом в истории растительного мира» С. В. Наугольных помещает их даже в отдельный класс. Таким образом, в отделе голосеменных, наряду с уже перечисленными классами, такими как хвойные или саговниковые, появляется ещё один - войновскиевые. Появились эти своеобразные растения в конце карбона, но широко разрослись практически по всей территории Ангариды в пермском периоде.

Что ещё надо сказать о каменноугольном периоде? Ну, пожалуй, то, что название своё он получил по той причине, что основные запасы каменного угля в Европе сформировались именно в это время. Но в других местах, в частности, в Гондване и Ангариде, месторождения каменного угля образовались, в большинстве своём, в следующем, пермском периоде.

Вообще говоря, растительный мир каменноугольного периода был очень богат, интересен и разнообразен и, наверняка, заслуживает более подробного описания. Ландшафты каменноугольного периода должны были выглядеть совершенно фантастически и непривычно для нас. Благодаря художникам, таким как З. Буриан, которые изобразили миры прошлого, мы можем представить сейчас леса карбона. Но, зная чуть больше о древних растениях и климате тех времён, мы можем вообразить себе и другие, совершенно «инопланетные» пейзажи. Например, леса из небольших, в два - три метра высотой, стройных прямых древовидных плаунов полярной ночью, недалеко от северного полюса того времени, на нынешнем крайнем северо-востоке нашей страны.

Вот как описывает С. В. Мейен в своей книге «Следы трав индейских» эту картину: «Наступала тёплая арктическая ночь. В этой темноте и стояли заросли плауновидных.

Странный ландшафт! Трудно представить себе его… По берегам рек и озёр тянется унылая щётка из палок разной величины. Некоторые завалились. Вода подхватывает их и несёт, сбивает кучами в заводях. Местами щётка прерывается зарослями папоротниковидных растений с округлыми листьями-пёрышками… Осеннего листопада, наверное, ещё не было. Вместе с этими растениями никогда не встретишь ни косточки какого-нибудь четвероногого, ни крылышка насекомого. Тихо было в зарослях».

Но у нас впереди ещё много интересного. Давайте же поспешим дальше, в последний период палеозойской эры, или эры древней жизни, - в пермь.

Каменноугольный период , сокращённо карбон (С) - геологический период в верхнем палеозое и пятая снизу система палеозойской эратемы, соответствующая пятому периоду палеозойской эры геологической истории Земли. Начало 360 млн лет назад, конец 286 млн лет назад, продолжительность карбона 74 млн лет. Назван из-за масштабных процессов углеобразования в это время.

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

Тектоника и магматизм

Основные структурные элементы земной коры на протяжении каменноугольного периода испытали существенные перестройки, вызванные проявлением герцинской складчатости. Их результатом явилось превращение значительной части |геосинклинальных областей в складчатые горные сооружения - герциниды. Первая фаза герцинского тектогенеза , проявившаяся на рубеже девона и карбона, вызвала разрастание геоантиклинальных поднятий в геосинклинальных областях. Поднятия вскоре сменились на обширных пространствах погружениями земной коры и развитием морских трансгрессий , достигших максимума в визейском веке. Более интенсивным было проявление герцинской складчатости в конце раннекаменноугольной эпохи. Эти движения происходили в ряде геосинклинальных областей, внутри которых возникли складчатые структуры герцинид. Особенно интенсивно складкообразование проявилось в Западно-Европейской геосинклинальной области и Урало-Монгольском геосинклинальном поясе. Возникшие здесь складчатые структуры в среднем карбоне вступили в орогенный этап развития. Наряду с образованием межгорных впадин формировались краевые или предгорные прогибы на границе воздымавшихся горных сооружений и платформ . Во впадинах и прогибах накапливались мощные обломочные толщи, с которыми связаны крупнейшие угольные бассейны и месторождения. В платформенных областях тектонические движения конца раннего - начало среднего карбона проявились поднятиями, вызвавшими регрессии моря. В среднем карбоне местами возникали новые трансгрессии. На рубеже средне- и поздне-каменноугольных эпох произошла новая фаза герцинской складчатости, усложнившая ранее сформировавшиеся герциниды. В позднем карбоне движения земной коры всё более дифференцировались. Наряду с преобладанием регрессий происходили ограниченные трансгрессии. В позднем карбоне продолжались складкообразовательные движения в геосинклиналях . На всём протяжении каменноугольного периода в геосинклинальных поясах проявлялся магматизм. Предполагают, что в карбоне платформы Южного полушария и экваториальной области образовали единый гигантский суперконтинент - Гондвану. В Северном полушарии допускается существование гипотетического материка Ангариды, располагавшегося на месте современной Северной Азии. Геологическое развитие земной коры в каменноугольном периоде предопределило в планетарном масштабе преобладание морских отложений в нижнем карбоне и широкое развитие континентальных фаций в средних и верхних отделах.

Флора и фауна

В каменноугольный период бурно развивается наземная древесная растительность, что впоследствии способствовало интенсивному углеобразованию. Достигли максимального расцвета некоторые группы высших споровых растений, появившиеся ещё в девоне: сигиллярии, лепидодендрон (плауновидные), каламиты (хвощевидные), ставроптерисы, различные ужовниковые (папоротниковидные), семенные хвощи, кордаиты (голосеменные). Возникшие семенные растения могли поселяться в более сухих местах обитания, так как особенности их размножения не связаны с наличием воды. Господствовали плауновидные (в частности, лепидодендроны), членистостебельные (каламиты и др.) и папоротники. Характерно широкое распространение лесных формаций. В связи с происходившим в течение каменноугольного периода усилением дифференциации климата и обособлением климатических поясов, в среднем и позднем карбоне чётко выделяются три флористические области: тропическая - Еврамерийская, северного умеренного климата - Ангарская и южного умеренного пояса - Гондванская.

Полезные ископаемые

За время каменноугольного периода сформировались месторождения разнообразных полезных ископаемых, главнейшие из которых - угли . Залежи углей карбона составляют около 25% общих мировых запасов ископаемых углей. Угольные бассейны и месторождения карбона широко представлены в Европе и Северной Америке, где сконцентрировано более 80% общих геологических запасов углей этого возраста. Основные угольные бассейны в Европейской части Pоссии - Подмосковный , на Украине - Донецкий и Львовско-Волынский. Из угольных бассейнов каменноугольного периода в Азиатской части Pоссии важнейшие Кузнецкий и Тунгусский, в Казахстане - Карагандинский и Экибастузский. Многочисленные угольные бассейны преимущественно средне- и позднекаменноугольного возраста известны в зарубежной Европе и Азии, Северной Америке и на южных континентах. С отложениями карбона связаны самые крупные в Европе бассейны: Южный Уэльс, Ланкашир, Нортумберленд, Кент в Великобритании, Астурийский в Испании, Валансьен во Франции, Льеж и Кампин в Бельгии, Нижнерейнско-Вестфальский (Рурский) в Германии, Верхнесилезский в Польше, Остравский в Чехии. Угленосность каменноугольной системы в Азии развита менее чем в Европе. Основные угольные бассейны известны на северо-востоке Китая, в Турции (Зонгулдак), Монголии, Индонезии и др. В Северной Америке с пенсильванскими толщами связано наибольшее угленакопление (Аппалачский, Иллинойсский, Пенсильванский, Мичиганский, Техасский бассейны). Из горючих ископаемых кроме углей каменноугольная система содержит залежи нефти и природного газа. В Pоссии промышленная нефтегазоносность карбона характерна для востока восточно-Европейской платформы (Волго-Уральская нефтегазоносная провинция), где залежи нефти и газа присутствуют в нижних и средних отделах. Нефтегазоносны каменноугольные отложения и в Днепрово-Донецкой впадине. Здесь залежи нефти и газа приурочены к визейским, серпуховским и башкирским отложениям, а в верхах верхнего карбона залегают основные запасы газа. Крупные нефтяные и газовые месторождения миссисипского (раннекаменноугольного) возраста известны в центральных и восточных штатах США (Мидконтинент). Отложениям каменноугольной системы подчинены многочисленные месторождения различных руд осадочного и магматогенного происхождения. Из осадочных руд - бурые железняки (Восточно-Европейская платформа , Урал), бокситы (Подмосковный бассейн, Средняя Азия). С отложениями каменноугольной системы местами связаны залежи огнеупорных глин; с интрузиями - крупнейшие (ныне в основном выработанные) месторождения железных руд на Урале и менее богатые в Саяно-Алтайской и других складчатых областях, а также месторождения руд полиметаллов. Каменноугольные известняки повсеместно используются как цементное сырьё, строительный и облицовочный камень и т.д.