Палеозой карбон. Каменноугольный период

2.5.Период рабства Именно при жизни Авраама, во времена строительства Вавилонской башни, в истории человечества начинается период рабства. К этому приводит скачкообразный рост эгоизма, когда в большей части человечества малхут подавляет бину, и лишь в малой его части бина

Каменноу́гольный пери́од, или карбо́н (С), - предпоследний (пятый) геологический период палеозойской эры. Начался 358,9 ± 0,4 млн лет назад и закончился 298,9 ± 0,15 млн лет назад. Это доисторический период времени сильно повлиял на человечество, особенно во время промышленной революции. Этот период получил свое название благодаря образованию огромных подземных пластов каменного угля из папоротниковых растений, которые произрастали по всей Азии, Северной Европе и частям Северной Америки в те доисторические времена. Хотя термин «карбоновый» используется для описания периода во всем мире, в США его разделили на Эпоху Миссисипиан и Пенсильванскую эпоху. Термином Миссисипиан называют раннюю часть этого периода, и Пенсильван используется для описания более поздней части этого периода.

Этот период характеризовался климатом, близким к тропическому. Тогда было более тепло и влажно, чем сегодня. Времена года, если они даже и сменялись, их нельзя было визуально разделить друг от друга. Ученые определили это, изучив окаменелые останки растений того периода и поняли, что у них отсутствуют кольца роста, что говорит об очень мягкой смене сезонов. Исследователи поняли, что климат был практически однородным. Теплые морские воды часто затопляли сушу, и многие растения оказывались под водой и превращались в торф после того, как они завершили свой жизненный цикл. Этот торф со временем превратится в уголь, так интенсивно используемый человеком в наше время.

В это время на сущее обитали липидодендральцы, или массивные деревья, и многие из этих видов выростали примерно до 1,5 метров в диаметре (4,5 фута) и около 30 метров в высоту (90 футов). Другие растения, которые существовали в это время, назыввают конными хвостами, известными как Equisetales, а так же клубные мхи, известные как Lycopodiales; папоротники, известные как Filicales; скремблирующие растения, известные как Sphenophyllales; цикады, известные как Cycadophyta; семенные папоротники, известных как Каллистофиталы и хвойные, известные как Вольциалес.

Во время каменноугольного периода Приапулиды впервые появились на сцене жизни. Эти морские черви выросли до больших размеров из-за более высоких концентраций кислорода в атмосфере Земли и из-за влажной болотистой среды. Эти факторы также позволили многоногим существам, известным как Arthropleura, вырастать около 2,6 метра (7,8 фута) в длину. Новые виды насекомых также стали появляться и диверсифицироваться в течение этого периода. Некоторые из них включают в себя гриффин-мухи, известные как Протодоната и драконьи мухи, такие как насекомые, известные как Меганеура. В это время появились ранние тараканы, известные как Dictyoptera.

Жизнь в океанах в течение Каменноугольного периода состояла в основном из различных кораллов (табулированных и руговых), Фораминифер, брахиоподов, остракод, иглокожих и микроконкид. Однако это были не единственные типы морской жизни. Были также губки, Valvulina, Endothyra, Archaediscus, Aviculopecten, Posidonomya, Nucula, Carbonicola, Edmondia и трилобиты.

В начале этого периода глобальная температура была довольно высокой — около 20 градусов по Цельсию (68 градусов по Фаренгейту). К середине периода температура начала охлаждаться примерно до 12 градусов по Цельсию (около 54 градусов по Фаренгейту). Такое охлаждение атмосферы, в сочетании с очень сухими ветрами, привело к исчезновению растительности тропических лесов каменноугольного периода. Именно вся эта погибшая растительность и сформировала целый слой каменного угля на нашей планете.

Каменноугольный период – период Земли, когда на ней зазеленели леса из настоящих деревьев. На Земле уже существовали травянистые растения и растения, напоминающие кусты. Однако сорокаметровые гиганты со стволами до двух метров в толщину появились только теперь. Они имели мощные корневища, позволяющие деревьям прочно удерживаться в мягкой, пропитанной влагой почве. Концы их ветвей украшали пучки перистых листьев метровой длины, на кончиках которых вырастали плодовые почки, а затем развивались споры.
Возникновение лесов стало возможным благодаря тому, что в карбоне началось новое наступление моря на сушу. Громадные пространства материков в Северном полушарии превратились в заболоченные низины, а климат по-прежнему оставался жарким. В таких условиях растительность развивалась необыкновенно быстро. Лес каменноугольного периода выглядел довольно мрачно. Под кронами громадных деревьев царили духота и вечный полумрак. Почва представляла собой топкие трясины, насыщавшие воздух тяжелыми испарениями. В чащах каламитов и сигиллярий барахтались неуклюжие твари, напоминающие с виду саламандр, но во много раз превосходящие их размерами - древние амфибии.
Кордаиты
Кордаиты размножались семенами, которые вызревали в особых органах - стробилах, собранных в сережки. Эти сережки были прообразом настоящих цветков, которые появились намного позже.Потомки плаунов, лепидодендроны имели рубчатый ствол с корой, пронизанной сетью воздухоносных каналов. Рубцы на стволах были следами опавших листьев и сохраняли ромбовидную форму. А у сигиллярий, покрытых листвой, напоминающей щетину, рубцы на стволах были шестигранными. Годовых колец древесина этих растений еще не имела, так как не было заметных различий между сезонами.

Каламиты
В воздухе, тяжелом от влаги, проносились исполинские, с размахом крыльев до метра, хищные стрекозы; громадные пауки, похожие на современных сенокосцев, прятались в темноте, поджидая добычу. Скорпионы и тараканы размером с комнатную собачку попадались на каждом шагу.Насекомые карбона имели в своем строении много общего с трилобитами. Но произошли они не от трилобитов, а от наземных членистоногих. Небывалого расцвета каменноугольного периода папоротники достигли. Они встречались повсеместно - и в лесах, и на лугах. Это были растения каменноугольного периода самых разнообразных форм и окраски от светло-зеленой до почти черной. Многие из них стали могучими деревьями с толстым стволом и густой перистой кроной.
Ни раньше, ни позже на Земле не было такого разнообразия растительности, какого имела флора каменноугольного периода. Но, как и все живое, растения каменноугольного периода заканчивали развитие и погибали. Их остатки попадали в мелкую воду лагун, затягивались илом, и в этих скоплениях органических веществ начинали свою неспешную работу различные микроорганизмы. Растительные остатки подвергались брожению, выделялось большое количество газа, а органические вещества обугливались.
Спустя миллионы лет растения карбоновых лесов превратились в уголь самых разных видов. Там, где раньше были заросли хвощей, ныне добывают уголь с высоким содержанием серы; из водорослей и водных растений образовались пласты углей с высоким содержанием парафина. Жирные угли, угли с длинным пламенем, коксующиеся - сорта угля зависят от состава растений, из которых они образовались.
С течением времени угольные пласты покрывались слоями глины и сланцев, и на многих из них прекрасно сохранились отпечатки листьев, веток, семян и других органов растений каменноугольного периода. Месторождения угля теперь напоминают грандиозный слоеный пирог, занимающий целые регионы суши.

Также нельзя оставлять в стороне и ксенакантидов, которые представляли отряд акул. Их размеры были довольно небольшими, максимальная длина составляла 3 м. Больше всего исследователям удалось добыть информации о плевраканте. Известно, что они обитали в пресных водах Америки, Европы и Австралии. Несмотря на свои сравнительно небольшие габариты предоставляли угрозу акантодиям. Расчленял рыб при помощи своих острых зубов. Поймать особь было не тяжело, поскольку данный вид проживал в стае. Ученые считают, что между отложенными яйцами была перепонка. Размеры ее были очень маленькие, всего 40 см. Но половина из этой длины занимало рыло. Ученые сами и не знают, какую роль эта часть тела играла в природе. Возможно, ней животное искали пищу ввиду плохого зрения. Данные особи встречались как в соленых водах, так и пресных.
Каменноугольный период внес свои изменения в жизнь насекомых. Ведь именно в карбоне они начали летать. Для сравнения отметим, что птица впервые поднялась в воздух через 150 миллионов лет. Чудесного внешнего вида обрели стрекозы каменноугольного периода. По истечении некоторого времени они стали королями воздуха и встречались зачастую неподалеку от болот. У некоторых особей размах крыльев достигал отметки 90 см. После этого в воздух поднялись бабочки, кузнечики и мотыльки.
Интересно узнать, каким образом насекомые начали летать. Возможно, во влажных частях кухни вы встречали очень маленьких и безвредных насекомых. Так вот они называются чешуйницами. Если бы рассмотрели этих особей под микроскопом, то заметили бы крохотные пластинки, которые схожие на закрылки. Скорее всего, стрекоза смогла расправить пластинку с целью согреться утром. Ну и позже насекомое использовало данную часть тела в полную мощность.
Свою жизнь начали земноводные каменноугольного периода. В процессе эволюции они превратились из кистеперых рыб. С этого момента появился новый класс – пресмыкающиеся. На сегодняшний день чаще всего встречается отряд хвостатых. Они сохранили свой первозданный вид.
Интересные изменения произошли в плане рельефа. Вся суша собралась в 2 материка: Гондвану и Лавразию. Каменноугольный период палеозойской эры характеризируется постоянным сближением этих частей суши поверхности Земли. После их столкновения образовались горные цепи. Отметим и климат каменноугольного периода, который заметно похолодел.

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,

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.

Другой 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.

Начался каменноугольный период 360 миллионов лет назад, закончился 300 миллионов лет назад. Продолжался карбон около 60 млн. лет. Именно в этот время формировались подмосковные отложения известняков, так что практически вся палеозойская фауна Московского региона относится к каменноугольному периоду.

Своим названием период обязан огромным залежам каменного угля. Уголь возникал из огромного количества погибших растений, которые накапливались и постепенно захоранивались, не успевая разлагаться. Эти растения – в первую очередь плауновидные и хвощевидные, достигали иногда 30 метров в высоту. Произошла первая дифференциация растительности на 4 фитогеографические области.

Заметно разнообразнее стали наземные позвоночные. Кроме земноводных сушу населяли парарептилии и настоящие рептилии – лепидозавры и звероящеры. В отличие от земноводных, вынужденных держаться около воды, рептилии имели кожу, способную удерживать воду, и их яйца были заключены в оболочку, препятствующую высыханию. Сушу освоили гастроподы – улитки с легочным типом дыхания.

Особый расцвет испытывали наземные членистоногие и в первую очередь насекомые – некоторые стрекозы имели размах крыльев до 1 метра. В лесах существовали гигантские метровые сколопендры, которые могли быть грозными хищниками. На Земле было тепло, в атмосфере было очень много углекислого газа, усиливавшего парниковый эффект. Видимо, кислорода тоже было больше чем сейчас, так как размеры насекомых лимитируются концентрацией кислорода в атмосфере.

Впрочем, судя по всему, тепло было не всегда и не везде. Есть данные, что в каменноугольном периоде было несколько эпох оледенения. Уровень моря часто менялся. Так среди отложений каменноугольного периода в Подмосковье есть и отложения суши с месторождениями угля, и отложения устья реки, и типично морские отложения.

В морях испытывают расцвет брахиоподы, мшанки, иглокожие – криноидеи и морские ежи, моллюски – гастроподы и головоногие – наутилоидеи. Кораллы строит рифы, а фораминиферы фузулиниды местами размножаются столь сильно, что из их раковин образуются фузулинидовые известняки.

Водные позвоночные представлены в основном акулами и лучеперыми рыбами. Многочисленные в предыдущие периоды трилобиты и прямораковинные головоногие становятся редкими, чувствуется что эти группы постепенно угасают.

Пару недель назад, возвращаясь в Москву, возле ж/д станции Фрезер была примечена небольшая куча пестрых глин и известняков. То что это именно известняки и глины (а, например, не куча битого кирпича и бетона) хорошо видно с электричке, поскольку отвал расположен вблизи путей, слева (если ехать в сторону Москвы) почти сразу как заканчивается платформа, у гаражей. Сегодня удалось повнимательнее рассмотреть сам отвал. К сожалению никаких существенных находок... >>>

Палеоклуб Целью создания клуба является желание объединить детей и их родителей, которым интересна не только окружающая нас природа, но и как выглядела жизнь многие миллионы лет назад до появления на планете человека, как она изменялась и как выглядела в различные геологические периоды. Познакомиться ближе с ископаемыми останками животных и растений, населявших нашу планету много миллионов лет назад не только через стекло витрины музея, но и подержав в руках, найденную собственноручно древность! ... >>>

Представляю вашему вниманию продолжение серии публикаций по сопутствующей растениям фауне каменноугольного леса. Надо сказать что с изучением насекомых каменноугольного периода Донбасса сложилась парадоксальная ситуация, при более чем трёх вековой истории изучения и разработки месторождений угля и других полезных ископаемых Донбасса, их практически не изучали. Были описаны единичные находки насекомых в отложениях верхов карбона в 20-е годы прошлого века и в начале 2000-х сделанные мной находки насекомых... >>>