Дендрерпетон — наземный темноспондил
Реферат на тему:
Каменноу́гольный пери́од, сокращенно карбо́н (С) — геологический период в верхнем палеозое 360—299 млн лет назад. Назван из-за эпохи 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 ее 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[1]
Каменноугольный период подразделяется на 2 подсистемы, 3 отдела и 7 ярусов:
| Каменноугольный период | Пенсильванская | Верхний карбон | Гжельский |
| Касимовский | |||
| Средний карбон | Московский | ||
| Башкирский | |||
| Миссисипская | Нижний карбон | Серпуховский | |
| Визейский | |||
| Турнейский |
Глобальная палеогеографическая реконструкция Земли в конце Карбона ("Пенсильвания"), период 300 миллионов лет назад
| | ||||||||||
| Дендрерпетон — наземный темноспондил | ||||||||||
В течение карбона появились среди беспозвоночных: новые отряды фораминефер, переднежаберные и легочные гастроподы, среди позвоночных — рептилии (котилозавры и звероподобные), среди высших растений — различные голосеменные: хвойные, кордаитовые и цикадовые.
Массовых вымираний не наблюдалось. Вымерли только некоторые головоногие моллюски, иглокожие (текоидеи) и граптолиты (стереостолонаты).
В целом карбон характеризуется процветанием многих групп организмов, таких как, фораминиферы — фузулиниды, кораллы — табулятоидеи, хететиды и ругозы (четырехлучевые), среди моллюсков — гастроподы, наутилоидеи со спиральной раковиной, аммоноидеи (гониатиты), мшанки, замковые брахиоподы — продуктиды и спирефириды, морские лилии и древние морские ежи, также расцвет испытывают земноводные (стегоцефалы), членистоногие (в особенности насекомые) и высшие растения (плауны и хвощи). В морях царили разнообразные хрящевые рыбы (акулы и брадиодонты). Некоторые акулы (например, камподусы) могли достигать длины 6 −12 метров. Сохранялись пресноводные кистеперые, в том числе и рипидистии. Например, обитавшие в болотах рипидистии-ризодонты достигали 7 метров в длину и были самыми страшными хищниками пресных вод.
Отмечается большое разнообразие амфибий. В нижнем карбоне возникают примитивные формы рептилий, которые, избегая конкуренции и хищников, заселяли более сухие пространства.
В карбоне дальнейшее распространение получили споровые растения: 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.
| | ||||||||||
| Эогиринус (птероплакс) — гигантский водный антракозавр-рептилиеморф | ||||||||||
Теплые болота изобиловали насекомыми и земноводными. Среди деревьев порхали гигантские летучие тараканы, стрекозы (меганевры) и поденки. В гниющей растительности пировали гигантские артроплевры, дальние родичи многоножек. Эогиринус — крупное, до 4,5 м длиной, земноводное,— возможно, охотился на манер аллигатора. А 15-сантиметровый микробрахий питался мельчайшим животным планктоном. У бранхиозавра, похожего на головастика, были жабры. Зауроплевра и сцинкозавр больше напоминали тритонов. Помимо основных групп «амфибий» — батрахоморфов и рептилиеморфов — существовали разнообразные немногочисленные группы (лепоспондилы, локсомматиды, микрозавры, крассигириниды).
wreferat.baza-referat.ru
Каменноугольный период (карбон), пятый период палеозойской эры. Продолжался около 74 млн. лет. Начался 360 млн. лет назад, завершился 286 млн. лет назад. Континенты в этом периоде в основном были собраны в два массива – Лавразию на севере и Гондвану на юге. Гондвана двигалась к Лавразии, и в областях контакта этих плит происходило вздымание горных массивов.
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.
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 занимавшие 4% всех родов карбона. Многочисленные колонии мшанок иногда образовывали мощные известняковые отложения.
Чрезвычайно развились плеченогие моллюски их разнообразие достигло 11% всех родов карбона. 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.
Морская лилия. Фото: spacy000
В озерах каменноугольного периода появляются – членистоногие (ракообразные, скорпионы, насекомые) включающие в себя 17% всех родов карбона. Появившиеся в карбоне насекомые заняли 6% всех родов животных. Насекомые карбона были первыми существами, поднявшимися в воздух, причем сделали они это на 150 млн лет раньше птиц. Первопроходцами стали стрекозы. Вскоре они превратились в "королей воздуха" каменноугольных болот. Затем их примеру последовали бабочки, мотыльки, жуки и кузнечики. 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.
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 плаунообразных у 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 жилкование. Наиболее совершенные растения карбона – кордаиты. Их цилиндрические безлистые стволы до 40 м , высотой разветвлялись. Ветви имели на концах широкие 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, и 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. 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.
biofile.ru
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.
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.
| Каменноугольный период (карбон) | Надотделы | Отделы | Ярусы |
| Пенсильванский | Верхний карбон | Гжельский | |
| Касимовский | |||
| Средний карбон | Московский | ||
| Башкирский | |||
| Миссисипский | Нижний карбон | Серпуховский | |
| Визейский | |||
| 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.
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.
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).
vse-lekcii.ru
Каменноугольный период (карбон), пятый период палеозойской эры. Продолжался около 74 млн. лет. Начался 360 млн. лет назад, завершился 286 млн. лет назад. Континенты в этом периоде в основном были собраны в два массива – Лавразию на севере и Гондвану на юге. Гондвана двигалась к Лавразии, и в областях контакта этих плит происходило вздымание горных массивов.
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.
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 занимавшие 4% всех родов карбона. Многочисленные колонии мшанок иногда образовывали мощные известняковые отложения.
Чрезвычайно развились плеченогие моллюски их разнообразие достигло 11% всех родов карбона. 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 озерах каменноугольного периода появляются – членистоногие (ракообразные, скорпионы, насекомые) включающие в себя 17% всех родов карбона. Появившиеся в карбоне насекомые заняли 6% всех родов животных.
Насекомые карбона были первыми существами, поднявшимися в воздух, причем сделали они это на 150 млн лет раньше птиц. Первопроходцами стали стрекозы. Вскоре они превратились в "королей воздуха" каменноугольных болот. Затем их примеру последовали бабочки, мотыльки, жуки и кузнечики. 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.
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 плаунообразных у 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 жилкование. Наиболее совершенные растения карбона – кордаиты. Их цилиндрические безлистые стволы до 40 м , высотой разветвлялись. Ветви имели на концах широкие 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, и 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. 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.
http://biofile.ru/
www.the-submarine.ru
Реферат на тему:
Каменноу́гольный пери́од, сокращенно карбо́н (С) — геологический период в верхнем палеозое 360—299 млн лет назад. Назван из-за эпохи 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 ее 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[1]
Каменноугольный период подразделяется на 2 подсистемы, 3 отдела и 7 ярусов:
| Каменноугольный период | Пенсильванская | Верхний карбон | Гжельский |
| Касимовский | |||
| Средний карбон | Московский | ||
| Башкирский | |||
| Миссисипская | Нижний карбон | Серпуховский | |
| Визейский | |||
| Турнейский |
Глобальная палеогеографическая реконструкция Земли в конце Карбона ("Пенсильвания"), период 300 миллионов лет назад
| | ||||||||||
| Дендрерпетон — наземный темноспондил | ||||||||||
В течение карбона появились среди беспозвоночных: новые отряды фораминефер, переднежаберные и легочные гастроподы, среди позвоночных — рептилии (котилозавры и звероподобные), среди высших растений — различные голосеменные: хвойные, кордаитовые и цикадовые.
Массовых вымираний не наблюдалось. Вымерли только некоторые головоногие моллюски, иглокожие (текоидеи) и граптолиты (стереостолонаты).
В целом карбон характеризуется процветанием многих групп организмов, таких как, фораминиферы — фузулиниды, кораллы — табулятоидеи, хететиды и ругозы (четырехлучевые), среди моллюсков — гастроподы, наутилоидеи со спиральной раковиной, аммоноидеи (гониатиты), мшанки, замковые брахиоподы — продуктиды и спирефириды, морские лилии и древние морские ежи, также расцвет испытывают земноводные (стегоцефалы), членистоногие (в особенности насекомые) и высшие растения (плауны и хвощи). В морях царили разнообразные хрящевые рыбы (акулы и брадиодонты). Некоторые акулы (например, камподусы) могли достигать длины 6 −12 метров. Сохранялись пресноводные кистеперые, в том числе и рипидистии. Например, обитавшие в болотах рипидистии-ризодонты достигали 7 метров в длину и были самыми страшными хищниками пресных вод.
Отмечается большое разнообразие амфибий. В нижнем карбоне возникают примитивные формы рептилий, которые, избегая конкуренции и хищников, заселяли более сухие пространства.
В карбоне дальнейшее распространение получили споровые растения: 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.
| | ||||||||||
| Эогиринус (птероплакс) — гигантский водный антракозавр-рептилиеморф | ||||||||||
Теплые болота изобиловали насекомыми и земноводными. Среди деревьев порхали гигантские летучие тараканы, стрекозы (меганевры) и поденки. В гниющей растительности пировали гигантские артроплевры, дальние родичи многоножек. Эогиринус — крупное, до 4,5 м длиной, земноводное,— возможно, охотился на манер аллигатора. А 15-сантиметровый микробрахий питался мельчайшим животным планктоном. У бранхиозавра, похожего на головастика, были жабры. Зауроплевра и сцинкозавр больше напоминали тритонов. Помимо основных групп «амфибий» — батрахоморфов и рептилиеморфов — существовали разнообразные немногочисленные группы (лепоспондилы, локсомматиды, микрозавры, крассигириниды).
wreferat.baza-referat.ru
Эпоха Век Обозначение Пенсильваний Гжельский C2g Касимовский C2k Московский C2m Башкирский C2b Миссисипий Серпуховский C1s Визейский C1v Турнейский C1t Башкирский ярус был установлен С. В. Семихатовой в 1934 г. в Горной Башкирии, где в нем имеются обильные остатки аммоноидей. В состав башкирского яруса входят краснополянский, северокельтменский, прикамский, черемшанский и мелекесский горизонты. В известняках, мергелях и известковистых песчаниках наряду с аммоноидеями встречаются брахиоподы, кораллы и фораминиферы (табл. 2). Московский ярус был установлен в 1890 г. С. Н. Никитиным в Подмосковье. Справедливости ради надо отметить, что впервые это название было предложено еще Р. Мурчисоном для известняков с остатком брахиопод карбона, широко распространенных в Подмосковье. На основании обильной и разнообразной фауны проведено детальное расчленение московского яруса. В качестве синонима этого яруса в Западной Европе в 1893 г. предложен вестфальский ярус, содержащий обильные остатки флоры. Долгое время название «московский ярус» относилось ко всему среднему отделу карбона. Ярус слагается известняками и на основании фаунистических комплексов разделяется на 4 горизонта: верейский, каширский, подольский и мячковский. Наряду с брахиоподами встречается большое количество аммоноидей, фораминифер и конодонтов. Касимовский ярус является синонимом тегулиферового горизонта. В качестве самостоятельного горизонта он был установлен В. М. Даньшиным в 1947 г. В том же году Г. И. Теодорович предложил перевести его в ранг яруса, что и было сделано решением Межведомственного стратиграфического комитета в 1985 г. В стратотипической местности в Подмосковье касимовский ярус разделяется на кревякинский, хамовнический, дорогомиловский и яузский горизонты. Все они слагаются известняками, мергелями и известковистыми песчаниками, содержащими обильные комплексы фораминифер. В конце XIX в. С. Н. Никитин в качестве самостоятельного выделил и гжельский ярус (от г. Гжель в Подмосковье). В известняках присутствуют аммоноидеи, фузулиниды и брахиоподы (табл. 2). В западноевропейской шкале в составе верхнего карбона выделяют намюрский, вестфальский и стефанский ярусы. Намюрский ярус отвечает серпуховскому и трем нижним горизонтам башкирского яруса. Вестфальский соответствует верхней половине башкирского и московскому ярусам, а стефанский ярус — касимовскому и гжельскому. Для морских отложений среднего и верхнего карбона повсеместно в мире применяется деление, разработанное в России[6]. ОРГАНИЧЕСКИЙ МИР В течение каменноугольного периода продолжалось освоение суши. В начале периода растительный мир был представлен формами, типичными для позднего девона, но отличительной чертой флоры являлось резкое увеличение числа древесных форм среди плауновых, членистостебельных и папоротников. Наряду с высокоорганизованными формами продолжала развиваться флора бактерий, водорослей, мхов и грибов[7]. В составе органического мира каменноугольного периода сильно снижается роль древнепалеозойских форм. Еще задолго до наступления периода вымирают древнейшие представители наземной флоры — риниофиты. В начале карбона вымирают последние граптолиты, полностью теряют свое значение трилобиты и гигантские раки, снижается численность наутилоидей. На смену некогда господствующим группам пришли иные отряды и классы растительного и животного царства. Наиболее примечательной чертой каменноугольного периода является пышное развитие древесной наземной растительности, покрывавшей все континенты. Важная особенность — появление в середине периода новой группы наземных позвоночных — пресмыкающихся. Органический мир морей в этот период очень своеобразен, хотя в его составе продолжали существовать все те типы животных, что и в более ранние периоды. Широким развитием стали пользоваться фораминиферы, в частности фузулиниды, замковые брахиоподы, гониатиты, четырехлучевые кораллы, мшанки, морские лилии и древние морские ежи. Несмотря на кажущееся сходство с девонскими организмами, во всех перечисленных группах произошло значительное обновление состава семейств, родов и видов. Одной из наиболее важных и характерных групп беспозвоночных животных являлись крупные фораминиферы со сложно построенной спиральнозавитой раковиной, относящиеся к семейству фузулинид (Fusulina, Triticites). Фузулиниды в каменноугольных отложениях встречаются в массовом количестве, являются породообразующими и имеют большое стратиграфическое значение. Широко распространены замковые брахиоподы, хотя по сравнению с девонским периодом количество родов несколько сократилось. Резко изменился их родовой и видовой состав. Преобладали спирифериды Unispirifer, Spirifer, Choristites, Neospirifer и особенно продуктиды — Avonia, Buxtonia, Ovatia, Dictyoclostus, в основном их крупные представители. Причем некоторые из них, в частности Gigantoproductus, достигали размеров до 40 см. Таблица 2 Руководящие формы для различных подразделений карбона[5] Эпоха Век Руководящее ископаемое Пенсильваний Гжельский Productus cora, Fusulina verneuill, Schwagerina princeps. Касимовский Московский Spirifer mosquensis, Productus semireticulatus, Archaecidaris rossica. Башкирский Миссисипий Серпуховский Productus giganteus, Productus striatus. Визейский Турнейский Spirifer tornacensis, Productus mesolobus Продолжали развиваться агониатиты и гониатиты. В начале периода они были немногочисленны, но с середины карбона их количество и разнообразие заметно увеличились. Гониатиты продолжали эволюционировать, что отразилось в усложнении лопастной линии и скульптуры раковины. Гониатиты, так же как и фузулиниды, являются важнейшими группами, используемыми для дробного стратиграфического расчленения каменноугольных отложений[6]. Каменноугольный период - время расцвета четырехлучевых кораллов: одиночных (Сaninia, Amplexus) и колониальных (Lonsdaleia, Lithostrotion, Petalaxis). Колониальные четырехлучевые кораллы вместе с некоторыми хететидами, табулятами и мшанками участвовали в строении рифов[3]. Существенное значение в каменноугольной фауне имели иглокожие. В начале карбона вымирают последние представители древней группы стебельчатых иглокожих (карпоидеи, цистоидеи, текоидеи), зато большое развитие получили морские ежи, морские лилии и бластоидеи. В морях были достаточно широко представлены губки, остракоды, конодонты, гастроподы и двустворчатые моллюски. Причем последние населяли и пресноводные бассейны. Довольно много гастропод с плоскозавитыми раковинами — Bellerophontidae, Euomphalidae. Из членистоногих большое распространение получили насекомые. Это скорее всего было связано с пышным расцветом наземной растительности. Насекомые представлены подклассом древнекрылых Palaeoptera, которому из современных насекомых принадлежат стрекозы и поденки. В каменноугольном периоде насекомые были единственными представителями летающего животного мира; Не встречая врагов и конкурентов, они могли свободно развиваться и нередко достигали гигантских размеров. Например, Protophasma dumasii имела размах крыльев в 70 см[6]. К началу каменноугольного периода резко сокращаются в количестве панцирные рыбы и преобладающее значение получают лишенные внешних костных покровов акулоподобные хрящевые рыбы. Кроме них в карбоне известны земноводные — стегоцефалы. Одни из них напоминали ящериц, другие — змей и крокодилов. Все они обитали в сырых лесах, болотах и замкнутых водоемах[3]. В середине периода появились первые рептилии — пресмыкающиеся. К ним принадлежали котилозавры, у которых тело было покрыто ороговевшей кожей. В отличие от земноводных этим животным для размножения уже не требовалась водная среда. Они откладывали яйца, защищенные известковой раковиной, в укромных местах суши. Среди пресмыкающихся были хищные, растительноядные и насекомоядные представители. Каменноугольный период знаменует собой начало совершенно нового этапа в развитии растительности. Группы растений, появившиеся в девоне, в карбоне получили свое дальнейшее развитие. Основной фон растительного покрова составляли древовидные, плауновидные, членистостебельные, папоротники, птеридоспермы и кордаитовые. Плауновидные — наиболее распространенные растения карбона, типичными представителями их были своеобразные растения — лепидодендроны. Некоторые из них достигали высоты 30—40 м. Высокие прямые, лишенные ветвей стволы достигали в поперечнике 1—2 м, лишь в своей верхней части дихотомически разветвлялись, образуя густые кроны. [6] На ветвях спирально располагались побеги длиной от 1 до 50 см, которые периодически опадали, оставляя на стволе ромбические рубцы. Они имели толстые, обширные, углубляющиеся в почву корневища с мелкими спиральными корнями[7]. Другой не менее важной группой каменноугольных споровых растений были папоротники. Большую роль среди них играли крупные древовидные формы со сложными сильно расчлененными-перистыми листьями[6]. Древние членистостебельные были как травянистыми, так и древесными формами. Среди них обособились клинолистниковые и каламитовые. Клинолистниковые — это лианоподобные травянистые растения с тонким членистым и ребристым стеблем и листьями клиновидной формы. Каламитовые — древовидные растения высотой 20—30 м, по внешнему облику напоминающие современные хвощи[7]. Широко распространенной группой наземных споровых растений являлись каламиты и клинолисты — древовидные растения, родственные современным хвощам. Большое значение приобрели примитивные голосеменные папоротникообразные — птеридоспермиды — Neuropteris, Pecopteris. Они размножались семенами, а способность пережидать засушливые времена года давала им преимущество в заселении удаленных от морских побережий участков суши. Особую группу голосеменных папоротникообразных составляли кордаиты, появившиеся в конце раннего карбона. Они обладали крупными линейно вытянутыми или ланцетовидными листьями с почти параллельным жилкованием. В это же время появились первые хвойные, а в самом конце карбона — гинкговые[6]. Начиная со среднего карбона выделяются фитогеографические провинции: Вестфальская (материки северного полушария) – флора влажного и теплого климата; гондванская или глоссоптерисовая – наиболее холодолюбивая; тунгусская (северные области Европы и Азии) – область умеренного и холодного климата[2]. В течение карбона растительность постепенно перемещалась с приморских низменностей в глубь континентов и стала произрастать на аллювиальных и озерно-аллювиальных внутриматериковых и межгорных равнинах. В ее распределении нашла отражение ландшафтно-климатическая дифференциация[7]. ЛИТЕРАТУРА 1. Еськов К.Ю. История Земли и жизни на ней. - М., «МИРОС», 1999. – 180 с. 2. Иванова М.Ф. Общая геология с основами исторической геологии. – М., «Высшая школа», 1980. – 440 с. 3. Немков Г.И., Левицкий Е.С. Историческая геология. – М., 1938. – 352 с. 4. Райнхарт Юнкер, Зигфрид Шерер. История происхождения и развития жизни. 212 с. 5. Страхов Н.М. Историческая геология. – М., 1938. – 500 с. 6. Хаин В.Е. и др. Историческая геология. – М., «Издательство МГУ», 1997. – 448 с. 7. Ясаманов М.А. Популярная палеогеография. – М., 1985. – 136с.
2dip.su
Когда-то воды Мирового океана покрывали всю планету, а суша появлялась на его поверхности отдельными островами. Ученые указывают эти острова с большой точностью. Каким же образом? По угольным пластам, рассеянным по всему земному шару, даже в полярных странах. Каждая местность, где находят каменный уголь, была тогда островом, вокруг которого кипели волны Мирового океана. По протяжению залежей каменного угля можно узнать приблизительную величину лесов, покрывавших острова. А по толщине угольных пластов узнают, как долго они здесь произрастали. Миллионы лет тому назад эти островные леса захватили грандиозные запасы энергии солнечных лучей и погребли их вместе с собой в каменных могилах Земли.
Они на славу поработали, эти первобытные леса. Запасы углей на земном шаре исчисляют триллионами тонн. Считают, что при добыче по два миллиарда тонн в год человечество обеспечено ископаемыми углями на тысячелетия! И первое место в мире по запасам угля занимает Россия.
В земле сохранились естественные гравюры, отпечатанные самой природой, с изображением растительности лесов прошлых периодов. На кусках каменного угля, сланца, бурого угля часто попадаются поразительно четкие отпечатки растений, их современников.
Иногда природа консервировала части растений в янтаре; в нем находили включения и животного происхождения. Янтарь высоко ценили в древнем мире как украшение. Караваны судов снаряжались за ним к берегам туманной Балтики. Но что такое сам янтарь? Римский писатель и натуралист Плиний передает трогательную греческую легенду о его происхождении: то застывшие слезы девушек, дочерей Аполлона, неутешно оплакивавших смерть своего брата Фаэтона…
Не было известно происхождение янтаря и в средние века, хотя спрос на него сильно возрос. Он шел на изготовление богатых монашеских четок.
Тайну янтаря раскрыл М. В. Ломоносов: «Янтарь есть произведение царства растений». Это застывшая смола хвойных деревьев, когда-то произраставших в тех местах, где теперь добывают янтарь.
В горных пластах при помощи микроскопа открыли остатки цветочной пыльцы, споры древних растений.
Находки из разных слоев сравнивают между собой и с современными растениями и таким образом изучают растительный мир далеких времен. «Много подземных тайностей открывает сим образом натура», — так можно сказать об этом словами М. В. Ломоносова.
Чаще всего они совсем не похожи на наши растения, иногда напоминают их в какой-то степени и все же резко отличаются. То был иной растительный мир, и только иногда, преимущественно в тропических странах, встречаются растения — живое напоминание о давних временах.
По отпечаткам можно восстановить лесные ландшафты каменно-угольного периода и более поздних. «Мы можем даже воссоздать эти ландшафты с такою полнотою, — пишет немецкий исследователь Карл Мюллер в книге «Мир растений. Опыт космической ботаники», — как будто природа передала нам собрание всех тогдашних растений».
… Леса каменноугольного периода вставали прямо из воды; они занимали низменные берега и заболоченные равнины внутри островов. Ничего похожего на современные леса любых земных широт с их жизненными формами и красками.
В середине каменноугольного периода развились гигантские формы плаунов — лепидодендроны и сигиллярии, мощные стволы которых, до двух метров в диаметре, достигали 20—30 метров в высоту. У них узкие щетинообразные листья, рассеянные по стволу. Несколько пониже были гигантские хвощи — каламиты.
Лепидодендроны и сигиллярии селились на илистых берегах, где задыхались другие растения без таких разветвленных корней с вертикальными выростами для дыхания.
Появились и настоящие папоротники с широкими перисторасчлененными пластинками — ваями. Но их положение было много скромнее, чем плаунов и хвощей. Они не дали таких гигантских форм, зато превзошли плауны и хвощи в разнообразии: от древовидных до нежных травянистых. Тонкие темно-бурые стволы их с утолщениями и рубцами от спавшей листвы, заросшие зелеными мхами, поднимали к вечно хмурому тогда небу пучки огромных, красиво рассеченных листьев, подобных великолепным опахалам. Вьющиеся виды папоротников обвивали стволы древовидных пород и смешивались внизу с травянистым покровом из папоротников же.
Над нежным сводом зеленого навеса простиралось темное небо с тяжелыми тучами. Частые ливни, грозы, испарения, теплые и ровные температуры создавали условия, исключительно благоприятные для развития папоротникообразных. Под древовидными папоротниками разрастались роскошные кустовидные формы. Почву, где перегнивали мхи и водоросли, устилали травянистые папоротники. Но эти леса представляли собой картину однообразную и унылую: до сих пор открыто только около 800 видов растений, и в том числе более 200 видов папоротников.
В отпечатках на каменном угле нередки следы настоящих деревьев — кордаитов, предков голосеменных. Это высокие деревья с длинными ремневидными листьями, собранными в густые пучки. Кордаиты росли на окраинах болот, предпочитая их илистым топям.
На юго-востоке Северной Америки, на реке Миссисипи, на торфяных болотах, заливаемых ее водами, высились леса болотного кипариса. Сваленные бурей или подгнившие со временем деревья падали на землю и вместе с папоротниками и мхами медленно разлагались при слабом доступе воздуха.
В лесах стояло безмолвие. Лишь изредка прошелестит среди папоротников громадное, неуклюжее земноводное. Медленно ползет оно под листвой, прячась от дневного света. Да где-то в вышине пролетит редкое насекомое — новинка того периода, с крыльями до 70 сантиметров в размахе. Ни пения птиц, ни стрекота кузнечиков.
До появления папоротникообразных и мхов на Земле не было плодородных почв. Были глины, пески, но они еще не являлись почвой в нашем современном понимании, потому что не содержали перегноя. В каменноугольных лесах начинается накопление растительных остатков и образование темного слоя — перегноя. Вместе с глинами и песками он дал начало плодородным почвам.
В месторождениях бурого угля попадаются целые деревья, с корой, листьями. Кусок ископаемого угля под микроскопом рассказал об анатомическом строении этих растений. Оно оказалось таким же, как у современных хвойных пород. Следовательно, бурый уголь образовался позднее, когда на Земле хвойные заняли господствующее положение, оттеснив папоротникообразные. Это могло произойти с увеличением суши и изменением климата в сторону большей сухости: от островного к континентальному.
Над толщами пластов каменного угля в наших крупнейших угольных бассейнах — Кузнецком, Донецком, Подмосковном и других — сверкают огни больших городов, слышатся смех детворы и песни молодежи, бегут поезда, летят аэропланы. Идет неиссякаемый поиск человеком лучшей жизни… А некогда здесь были заболоченные берега мелких морских заливов, покрытые растительностью влажных тропиков. Об этом узнали по микроскопическому срезу окаменелой древесины, сделанному в виде тонкого шлифа. Окаменевшие стволы из Донецкого бассейна, оказалось, лишены годичных колец, типичных для северных деревьев.
Такие кольца образуются в древесине современных деревьев умеренных широт потому, что они усиленно растут весной и летом, но прекращают рост зимой. И на поперечном срезе сразу можно отличить широкие летние слои древесины от узких зимних. В древесине многих тропических растений нет годичных колец. Значит, в те отдаленные времена на территории современного Донецкого бассейна весь год стояла ровная теплая и влажная погода, как во влажных экваториальных лесах.
В северных районах СССР в древних каменных пластах земли находят остатки лавров, магнолий, кипарисов, то есть средиземноморскую флору. На Шпицбергене, где в настоящее время растут лишь мелкие травы и кустарники, находят остатки платанов и грецкого ореха.
В низовьях Волги когда-то росли пышные пальмы. На берегах современного Балтийского моря процветала средиземноморская растительность. Древовидные папоротники, лавры, знаменитые мамонтовые деревья, пальмы — все, что теперь мы видим в ботанических садах, произрастало под нашим небом.
Еще удивительнее Гренландия. Под сплошными льдами ее в земле нашли магнолию, дубы, виноград. В Индии, наоборот, флора каменноугольного периода отличалась низким ростом, грубыми плотными листьями, развитием кустарников и трав. А это доказательство более холодного и сухого климата.
«В северных краях в древние веки великие жары бывали, — писал еще М. В. Ломоносов, — где слонам родиться и размножаться, а также и растениям около экватора обыкновенным держаться можно было».
Какое же объяснение дает наука этим поразительным фактам? Некогда все материки составляли единый материк, который потом раскололся на части, раздвинувшиеся в разные стороны. Передвижение материков вызывало смещение земной оси. Вместе с нею меняли положение лежащие на ней точки Северного и Кожного полюсов, а следовательно, и экватор.
Если согласиться с этой теорией, то в каменноугольный период экватор проходил не там, где он проходит теперь, а севернее: через Среднюю Европу и Каспийское море. А весь Донецкий бассейн был в полосе влажных экваториальных лесов, что и подтверждает его ископаемая растительность. Субтропики шли далеко на север, точка же Северного полюса лежала тогда где-то у восточных берегов Америки. На материках Южного полушария — Австралии, Африки, Южной Америки, тогда еще не разделившихся, климат был холодным. Этим объясняется отсутствие тропической растительности в земных пластах каменноугольного возраста на материках Южного полушария.
Считают, что каменноугольные леса росли больше двухсот миллионов лет тому назад и что в следующем, пермском, периоде кончилось господство папоротникообразных. Каменноугольные леса гибли по разным причинам. Местами море затопило леса на опустившихся частях земной поверхности. Иногда они погибали, захваченные болотами.
Во многих случаях изменения климата вызвали их гибель. Солнце в период их расцвета никогда не обжигало своими лучами: они смягчались тяжелыми облаками, низко висевшими над лесом. Теперь небо стало безоблачным и солнце посылало растениям жгучие лучи. Для папоротникообразных эти условия были невыносимы, и они заметно мельчают, укрываясь только в тени более выносливых голосеменных.
С их гибелью началось средневековье для лесов Земли, оставившее свои следы в каменной книге нашей планеты.
Климат на Земле, в связи с процессами горообразования, делался разнообразнее. Горные хребты встали стеной на пути влажных морских ветров и отгородили внутренние пространства материков, превращая их в пустыни.
На территории европейской части СССР со дна бывшего тогда Уральского моря поднялся величественный горный хребет — Урал. Теперь мы знаем его дряхлым, полуразрушенным, а в дни своей юности Урал был могучим, и вечные снега венчали его вершины. На месте Донецкого моря появился горный кряж — Донецкий, совершенно сглаженный временем.
Средняя Европа постепенно переходила из зоны экватора в зону субтропических степей и пустынь, а затем и в умеренную. В более сухом и холодном климате отлично чувствовали себя выходцы из холодных стран Южного полушария, где наметилось потепление.
В сухом и знойном климате раннего средневековья развились древнейшие хвойные араукарии и интересные голосеменные — гинкго. На вид это растение кажется обычным широколиственным деревом. Но его «лист» — широкая двураздельная хвоинка в виде веера с вильчатым расположением жилок. Уже не было ни лепидодендронов, ни сигиллярий, ни кордаитов; держались лишь семенные папоротники.
Климат еще раз изменился: стал влажнее и мягче. По берегам тропических морей, что покрывали южные районы СССР и омывали Дальний Восток и Туркестан, пышно произрастали леса из голосеменных, особенно так называемые саговники и беннетиты. Но недолго продержались они хозяевами положения, и теперь о них свидетельствуют только ископаемые находки. В Мексике нашли пласт мощностью в 600 метров; в свое время это был целый лес беннетитов. У нас нашли остатки их в окрестностях Владивостока и в Туркестане.
Окаменелые хвойные деревья Дарвин встретил в Кордильерах на высоте более 2000 метров; одиннадцать из них стояли в виде деревьев, хотя и окаменелых, а тридцать — сорок остальных уже превратились в белый известковый шпат, а пни их торчали над землей. Когда-то они простирали свои ветви над самым океаном, подходившим в то время к подножию Кордильер. Их взрастила вулканическая почва, поднявшаяся над уровнем моря. Потом местность стала опять морским дном и волны перекатывались над вершинами затопленных деревьев. Море натащило на них песок, гравий, гальку, сверху легли лавы подводных вулканов. Протекли сотни тысячелетий… Снова поднялось и обнажилось морское дно. Долины и овраги рассекли его. Вскрылась древняя могила, и показались на поверхности земли скрытые в ней памятники былого. Почва, некогда питавшая их, и они сами обратились в камень.
Многие хвойные дожили до наших дней, перенеся бурные встряски горообразований, изменений климата и, главное, удержавшись даже с приходом наиболее совершенной флоры — покрытосеменных.
Всего за полмиллиона лет эта группа растений захватила весь земной шар от полюсов до экватора, расселилась повсюду и дала наивысшее за всю долгую историю растений на Земле количество видов.
С геологической точки зрения полмиллиона лет — срок небольшой. Победа покрытосеменных, по сравнению со всей историей растительности в течение сотен миллионов лет, а может быть и более миллиарда, подобна наводнению, вдруг охватившему всю нашу планету. Подобна взрыву новых растительных видов!
Но что обеспечило такую победу покрытосеменным? Многие причины: изумительная гибкость в приспособлении к разным условиям жизни, различному климату, почвам, температурам. Появление и развитие одновременно с покрытосеменными насекомых-опылителей : бабочек, мух, шмелей, пчел, жуков. Рождение совершенного цветка с зеленой чашечкой и ярким венчиком, с тонким ароматом, с защищенными завязью семяпочками.
Но главное в другом. В том, что покрытосеменные на суше лучше всех других зеленых растений выполняют в природе свою космическую роль. Их крона, ветви, листья широко раскинуты в воздухе и несколькими этажами принимают солнечную энергию и углекислый газ. Ни одна другая группа растений не имела таких возможностей.
Зеленая водоросль в Мировом океане, впервые поймавшая солнечный луч при помощи хлорофиллового зерна, многоклеточные водоросли, мхи и лишайники, папоротники, голосеменные, покрытосеменные — все звенья великой зеленой цепи на Земле вечно служат единой цели: уловить солнечный луч. Но покрытосеменные совершенствовались в этом направлении лучше других растений.
Всего несколько страниц из летописи перевернуто нами, но и они яркие свидетели панорамы лесов на нашей планете, вечно движущейся в пространстве и времени.
1347mir-znaniy.com
