Век каменного угля

В ВЕК КАМЕННОГО УГЛЯ НА ЗЕМЛЕ РОСЛИ ПЕРВЫЕ ОБШИРНЫЕ ЛЕСА. ИЗ ВОДЫ ВЫШЛИ ЧЕТВЕРОНОГИЕ ЖИВОТНЫЕ, КОТОРЫЕ ВПОСЛЕДСТВИИ РАЗВИЛИСЬ В АМФИБИЙ И РЕПТИЛИЙ.

Период с 354 по 290 млн. лет назад получил название каменноугольного (карбона). В ту эпоху громадный массив суши под названием Гондвана поворачивался по часовой стрелке. Восточная часть этого суперконтинента (Австралия) перемещалась к югу, там становилось холоднее, в западная часть (Южная Америка) повернулась к северу, в более теплые широты. Лаврентию (Северную Америку) сжимали со всех сторон, в результате чего горный массив Аппалачи вырос еще выше и поднялись хребты, ставшие предками современных Скалистых гор. Эти столкновения между Гондваной, Лаврентией и Балтикой были важным этапом в образовании единого суперконтинента Пангея.

УРОВЕНЬ МОРЯ И КЛИМАТ

Каменноугольный период делят на две эпохи -более раннюю миссисипскую, или нижнюю каменноугольную, и позднюю - пенсильванскую, или верхнюю каменноугольную. В миссисипскую эпоху уровень моря резко поднялся, затопив старые девонские континенты. Но в пенсильванскую эпоху уровень моря опять понизился, и затонувшие ландшафты вновь оказались на поверхности.

Климат тоже изменился. «Гигантская теплица», какой была Земля в силуре и девоне (440 - 360 млн. лет назад), начала остывать. В карбоне на Земле были те же времена года, что и в ледниковую эпоху четвертичного периода (18 000 лет назад), при этом образовались полярные ледовые шапки. Началось интенсивное оледенение, которое продолжалось и в пермском периоде.

Количество осадков и влажность в разных районах были различными. В начале каменноугольного периода климат стал чрезвычайно влажным и оставался таким еще несколько миллионов лет. К концу периода температура начала снижаться, образовались ледники, и это привело к уменьшению количества осадков и влажности.

ИСКОПАЕМЫЙ СТВОЛ ЛЕПИДОДЕНДРОНА

На этом ископаемом стволе древовидного плауна под названием лепидодендрон, из каменноугольных лесов Шотландии, хорошо виден узор из ромбовидных рубцов и листовых подушечек, находившихся там, где к стволу прикреплялись перистые листья. При росте дерева нижние листья опадали.

ПЕРИСТЫЙ ЛИСТ ПАПОРОТНИКА

Этот ископаемый лист папоротника каменноугольного периода найден в Джераде (Марокко). Папоротники каменноугольных лесов сильно отличались друг от друга по величине: некоторые дорастали до размеров дерева. Папоротники до сих пор процветают — их насчитывается более 12 000 видов.

СОЗДАНИЕ АТМОСФЕРЫ, ПРИГОДНОЙ ДЛЯ ДЫХАНИЯ

Континентальные низменности интенсивно зарастали лесами, и благодаря этому уровень кислорода в атмосфере значительно увеличился. Эти обширные леса предоставляли среду обитания и новые источники пищи для многочисленных животных, в том числе насекомых, амфибий и рептилий. Путем фотосинтеза растения увеличивали уровень кислорода в воздухе — в девонском периоде он составлял всего 15 %, а к концу каменноугольного периода достиг 35 % - самого высокого значения за всю историю Земли.

Растения также послужили материалом для образования массивных залежей каменного угля в Европе и Северной Америке. Самый важный вклад в этот процесс внесли папоротники, в изобилии произраставшие в древних лесах.

ЖИЗНЬ НА СУШЕ И В МОРЕ

На суше появились истинные яйцекладущие четвероногие (амниоты). Паукообразные и насекомые, появившиеся в силурийском периоде, увеличились в размерах и стали многообразнее. В мелких экваториальных морях миссисипскои эпохи выросли обширные рифы, где кишели бесчисленные обитатели моря. В морях господствовали акулы и костные рыбы, хотя и те, и другие значительно отличались от современных родственников. Оседавшие на дно раковины и другие части тела морских существ образовали массивные отложения морских известняков.

ЭУКРИТТА

Этот ископаемый череп длиной 8 см принадлежал недавно открытому древнему четвероногому. Он был найден в известняках близ Ист-Кирктона в Шотландии. Это животное, получившее название эукритта меланолимнитес («существо из черной лагуны»), соединяло в себе черты амфибий и рептилий.

ИСКОПАЕМЫЕ ДРЕВЕСНЫЕ КОРНИ

На этой фотографии показаны ископаемые корни древовидного плауна лепидодендрона, росшего в каменноугольных лесах и хранящегося сейчас в музее в Манчестере. Обычно корни находили отдельно от ствола и кроны, поэтому они получили другое название — стигмария. Некоторые из этих деревьев достигали высоты в 40 м.

ИЗМЕРЕНИЕ УРОВНЯ КИСЛОРОДА

Изучение растений позволяет определить сравнительный уровень углекислого газа и кислорода в атмосфере доисторических времен. У растений для газообмена служат пористые клетки под названием устьица. Растения регулируют поступление углекислого газа, изменяя количество устьиц на листьях. Когда уровень углекислого газа высок, растения вырабатывают меньше устьиц и наоборот. Сравнивая количество устьиц на ископаемых листьях различных эпох, ученые определяют, как менялся уровень углекислого газа и, соответственно, кислорода.