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.
Саговники
В пермском периоде появились саговники - небольшие деревца с пучками листьев на вершине. Их семена уже вызревали в шишках, похожих на еловые и кедровые.
Пермские араукарии
Легче всего справлялись с засухой араукарии, очень похожие на те, что растут сейчас вблизи побережья Австралии, и древние сосны.
Фауна каменноугольного периода. Карбон характеризируется появлением беспозвоночных животных. Среди таких отметим фораминефера и легочного гастропода. Также отметим начало жизни позвоночных, в частности это касается рептилий. Параллельно с этим вымерли некоторые виды, такие как моллюски, граптолиты и иглокожие.
Поговорим о такой большой группе как рептиломорфы. Лишь некоторые виды давали предпочтение воде, тогда как все остальные обитали на суше. Многие из этих представителей уже несли яйца, хотя до недавнего времени метали икру. Из скорлупы появлялись на свет готовые животные, которым оставалось лишь достичь оптимальных размеров. Если учитывать каменноугольный период, то эти животные были «царями». Они отличались ушами и ноздрями. Самыми крупными особями были офиакодонты, длина их тела составляла 1,3 м. По облику чем-то напоминали современных ящериц.
Еще большие размеры имели эдафозавры. Это крупные травоядные позвоночные. Некоторые из них отличались раскладным парусом, который помогал животному контролировать температуру. Длина таких зверей достигала отметки 3,5 метра, а масса равнялась 300 кг.Не менее интересным был подводный животный мир. 11 % всех имеющихся родов составляли кистеперые рыбы. Чаще всего встречались целаканты и тетраподоморфы. Через некоторое время появились хрящевые рыбы, которые как раз и победили в конкуренции у кистевых. Большинство из них принадлежало подклассу пластичатожаберных. Кстати акул на то время было довольно немного по сравнению с другими животными каменноугольного периода. Хотя стоит учесть тот факт, что тогда они имели совершенно другое строение. Потому и не могли вытеснить своих соседей.
К счастью людей, сегодня уже нет зубной спирали, которые обитали в каменноугольный период. Это подводное животное характеризовалось длинным выростом, выходившим из нижней челюсти. По всей его площади росли зубы, которые и сворачивались в спираль. Палеонтологи не знают какую роль играла данная часть тела. Есть предположение, согласно которому данная спиралька выстреливала, а добыча насаживалась на зубы. Хотя так никто к единому мнению и не пришел, потому вопрос по этой теме всегда будет обсуждаться.
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 каменноугольный период (другое название - карбон) большая часть суши представляла собой два огромных материка: Гондвану и Лавразию. В раннем периоде климат практически везде был тропическим или субтропическим. Огромные площади были заняты мелководными морями. Обширные низменные береговые равнины постоянно заливало и там образовывались болота.
В этом влажном и жарком климате быстро распространялись деревья из древовидных папоротников. Такие леса начали выделять массу кислорода, и вскоре содержание этого газа в атмосфере достигло сегодняшнего уровня. Некоторые деревья достигали в высоту сорока пяти метров. Растения устремлялись ввысь так быстро, что которые обитали в почве, не успевали вовремя поедать и затем разлагать их. В результате растительности становилось все больше и больше.
Именно в каменноугольный период начинают формироваться торфяные залежи. В болотах они быстро уходили под воду, образовывая основные каменноугольные месторождения. Благодаря карбону люди могут добывать уголь и производить из него различные вещества (например, каменноугольная смола).
В каменноугольном болоте находились густейшие заросли хвощей и каламитов, большое количество огромных деревьев (плауны и сигиллярии в том числе). Такие условия были идеальной средой для обитания первых земноводных - кринодона и ихтиостеги, для членистоногих (пауки, тараканы, стрекозы меганевры).
В то время сушу осваивали не только растения, но и другие организмы. Прежде всего, это вышедшие из воды членистоногие, которые впоследствии дали начало группе насекомых. С того момента и началось их шествие по планете. Сейчас насчитывается около миллиона видов, известных современной науке. По некоторым оценкам, около тридцати миллионов ученым еще предстоит открыть.
Флора и фауна карбона
В каменноугольный период происходит образование который образовывался из-за того, что упавшие деревья не успевали разложиться и уходили под воду. Там они превращались в торф и уголь. Среди растительности в то время преобладали папоротники высотой до сорока пяти метров, с листьями длиной более метра. Кроме деревьев росли огромные плауны и хвощи. У деревьев была очень неглубокая корневая система. По этой причине все вокруг было завалено их стволами. В таком лесу было влажно и тепло. Папоротники достигали высоты современного дерева. Они могли существовать только во влажной среде. В каменноугольный период появляются первые семенные растения.
Множество болот и заводей стали идеальными нерестилищами для ранних земноводных и бесчисленных насекомых. Появились первые пауки. Среди высоких деревьев летали огромные бабочки, летучие тараканы, поденки и стрекозы. В медленно гниющей растительности жили гигантские многоножки (губоногие и двупарноногие). Глаза земноводных были выпученными и располагались на макушке плоской и широкой головы. Это помогало членистоногому поймать пищу. Вскоре эволюция породила гигантских земноводных (до восьми метров в длину), а также созданий без ног, напоминающих современных змей. Крупные организмы предпочитали по-прежнему охотиться в воде, а мелкие их собратья постепенно переселялись на сушу.
Появляются первые пресмыкающиеся - микрозавры, которые были похожи на мелких ящериц с короткими и острыми зубами, которыми они ломали твердые покровы насекомых. Их кожа была более влагопроницаемая и давала им возможность проводить свою жизнь вне водоемов. Да и корма для них было более чем достаточно: многоножки, черви и многочисленные насекомые. У рептилий постепенно отпадает надобность возвращаться в воду, чтобы отложить икринки. Они начали откладывать яйца в кожистой оболочке. Детеныши представляли собой маленькие копии своих родителей.
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.
Первая большая группа – рептилиоморфы (13% всех родов). Эти животные вели скорее наземный, чем водный образ жизни (хотя и не все), многие из них не метали икру, а несли яйца с прочной скорлупой, и вылуплялись из этих яиц не головастики, а вполне сформированные рептилиоморфы, которым нужно вырасти, но кардинально менять строение тела уже не нужно. По меркам каменноугольного периода это были весьма продвинутые животные, у них уже были нормальные ноздри и уши (не ушные раковины, а слуховые аппараты внутри головы). Самая многочисленная подгруппа рептилиоморфов – синапсиды (6% всех родов). Рассматривать синапсид начнем с их самой многочисленной группы – офиакодонтов. Это были умеренно крупные (50 см – 1.3 м) «ящерицы», ничем особенно не примечательные. Слово «ящерицы» взято в кавычки, потому что к современным ящерицам они не имеют никакого отношения, сходство чисто внешнее. Вот, например, самый маленький из офиакодонтов – археотирис:
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.
Карбон – период в котором происходили важные перемены в жизни которая происходила на суше. В этот период начали появляться огромные леса в поймах рек, но самое главное эволюция пресмыкающихся и даже животных которые умели летать.
Начало каменноугольного периода произошло примерно 360 миллионов лет назад, после большой волны вымирания животных, которую скорее всего вызвало похолоданием климата. Это привело к тому что вымерло примерно 70% водных обитателей.. В это же время в западном полушарии нашей планеты практически от одного до другого полюса распространилась суша. А в тоже время в западном полушарии распространилась вода по площади примерно равная площади Тихого Океана. Во времена карбона поднятие уровня моря и происходившие одновременно с этим потепление и увлажнение климата, это создавала прекрасные условия для жизни растений в болотистой и низинной местности. То что оставалось от этих лесов, превращалось в пласты каменного угля, из-за этого и было дано такое название этому периоду.
Приспособления для жизни на суше.
На заре каменноугольного периода первые амфибии были всё ещё связаны с водой. Как и сегодняшние жабы и лягушки, они метали икру в прудах и ручьях, а их детёныши проходили через стадию личинки, первоначально дыша ветвистыми жабрами. Даже встав взрослыми, они продолжали держаться около воды, потому что их кожа была тонкой и её требовалось постоянно увлажнять.
Изобилие обширных болот, характерное для каменноугольного периода, значило, что подобные животные редко испытывали недостаток в местах для размножения. Но жизнь в воде имела и свои опасные стороны. Рыбы пожирали в огромных количествах как личинок, так и взрослых земноводных. Амфибии также нередко сталкивались в борьбе за добычу не только с рыбами и ракоскорпионами, но и друг с другом. Это только некоторые из причин, по которым природа покровительствовала тем амфибиям, которые оказывались лучше приспособлены для жизни на суше.
Появление водонепроницаемости.
Для животных, которые большую часть времени своей жизни проводили в води и имели тонкую кожу самой большой опасностью на суше было обезвоживание. Но эта проблема со временем прошла, потому что многие амфибии со временем развили более толстую кожу, которая была защищена чешуей. Такой поверхностный покров был хорошей водонепроницаемой оболочкой, которая защищала животное от испарения влаги. Так же в следствии эволюции земноводные стали откладывать не икру, как их предки –рыбы, а яйца которые были окружены плотной мембраной. В свою очередь эта мембрана была защищена плотной скорлупой. Мембрана и скорлупа свободно пропускали кислород, что позволяло зародышу не задохнуться. Образования вот такого яйца стало одним из самых значимых эволюционных рывков. Потому что в связи с этим позвоночные стали размножаться не только в водной среде, но и на суше. После того как скорлупа лопается детеныш почти готов к жизни на суше.
От амфибий к рептилиям.
Во время охоты за первыми рептилиями, ученые изучили очень большое количество окаменелых останков рептилий, стараясь тем самым найти самое древнее и старое животное, такое у которого признаки пресмыкающихся преобладали бы над признаками земноводных. Такие признаки как кожа и яйца в большинстве случаев отсутствуют в окаменелостях, но другие признаки рептилий, например грудная клетка, можно достаточно легко выявить. Пресмыкающиеся в отличие от земноводных использовали грудную клетку для засасывания воздуха в легкие.
На данный момент считают, что самыми древними пресмыкающимися были алеотирис и хилономус. Это существа, которые очень сильно похожи на ящериц. Их останки нашли на территории современной Шотландии. Эти животные не имели перепонок на своих конечностях, их конечности были очень хорошо развиты, хвост у этих существ был больше похож на цилиндрическую форму, чем на сплющенную. Их потомки были обитателями болотистых чащ, каменных лесов. Но со временем их эволюционного развития эти существа дальше уходили от влажной среды обитания. И спустя какое-то время их встречали даже в очень засушливых местах.
Хилономус, один из древнейших известных пресмыкающихся, достигал в длину 20 см. На суше он чувствовал себя как дома. Его остатки были найдены внутри окаменевших древесных пней вместе с другими животными каменноугольного периода. Вероятно, хилономусы застревали в пнях во время охоты и не могли из них выбраться.
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.
