Карбон. Лекция 14

1. Карбон

2.

Каменноугольный период, или, как его чаще называют – карбон, является
предпоследним периодом палеозойской эры, имевшим место после девона и
перед пермью. Начался около 358 млн. лет назад, продолжался примерно 60
млн. лет

3.

В начале каменноугольного периода (карбона) большая часть земной суши
была собрана в два огромных сверхматерика: Лавразию на севере и Гондвану
на юге. На протяжении позднего карбона оба сверхматерика неуклонно
сближались друг с другом.

4.

Громадные площади оказались заняты мелководными прибрежными морями,
причем море постоянно заливало низменные береговые равнины, образуя
там обширные болота. В этом теплом и влажном климате широко
распространились леса из гигантских древовидных папоротников и ранних
семенных растений. Они выделяли массу кислорода, и к концу карбона
содержание кислорода. Некоторые деревья, произраставшие в этих лесах,
достигали 45 м в высоту. Растительная масса увеличивалась столь быстро,
что беспозвоночные животные, обитавшие в почве, просто не успевали
вовремя поедать и разлагать мертвый растительный материал, и в результате
его становилось все больше и больше. Во влажном климате каменноугольного
периода из этого материала сформировались толстые залежи торфа. В
болотах торф быстро уходил под воду и оказывался погребенным под слоем
осадков. Со временем эти осадочные слои превращались в угленосные
толщи.

5.

КАК ОБРАЗУЕТСЯ КАМЕННЫЙ УГОЛЬ.
1. Каменноугольные леса росли настолько быстро
и буйно, что все мертвые листья, ветви и стволы
деревьев, скапливавшиеся на земле, просто не
успевали сгнить. В таких "каменноугольных
болотах" слои отмерших останков растений
образовывали залежи пропитанного водой торфа,
который затем спрессовывался и превращался в
каменный уголь.
2. Море наступает на сушу, образуя на ней
отложения из останков морских организмов и
слоев ила, которые впоследствии превращаются в
глинистые сланцы.
3. Море отступает, и реки наносят поверх сланцев
песок, из которого формируются песчаники.
4. Местность становится более заболоченной, и
сверху откладывается ил, пригодный для
образования глинистого песчаника.
5. Лес вновь вырастает, образуя новый угольный
пласт. Подобное чередование слоев угля,
глинистого сланца и песчаника именуется
угленосной толщей

6.

Реконструкция каменноугольного болота. Здесь произрастает множество
больших деревьев, в том числе сигиллярии и гигантские плауны, а также
густые заросли каламитов и хвощей, идеальная среда обитания для ранних
земноводных вроде ихтиостеги и кринодона. Кругом кишат членистоногие:
тараканы и пауки снуют в подлеске, а воздух над ними бороздят гигантские
стрекозы меганевры

7.

Среди пышной растительности лесов карбона преобладали громадные
древовидные папоротники высотой до 45м, с листьями длиннее метра. Кроме
них, там росли гигантские хвощи, плауны и недавно возникшие семеноносные
растения. У деревьев была крайне неглубокая корневая система, зачастую
ветвившаяся над поверхностью почвы, и росли они очень близко друг к другу.
Фрагмент окаменевшего папоротника
алетоптериса

8.

Calamites (каламиты) являются родом ископаемых древовидных хвощей, с
которым в близкой связи состоят современные травянистые хвощи рода
Equisetum. В отличие от последних каламиты были древовидными формами
средних размеров, наземные стволы которых достигали в высоту более 30 м и
были более 30 см в диаметре. Каламиты - один из основных компонентов
угольных болот каменноугольного периода (карбона)

9.

Лепидодендроны
Лепидоде́ндрон (лат. Lepidodēndron) — род вымерших древоподобных
плауновидных растений, существовавший в каменноугольном периоде и
составлявший часть флоры угольных лесов. Высота растения, составляла
от 10 до 35 м, диаметр ствола — до 1 м
Lepidodendron aculeatun. Образцы
из коллекции Палеоботанического
музея в Кордове, Испания

10.

Сигиллярия - распространённое в каменноугольном и пермском периодах
древовидное споровое плауновидное растение. Сигиллярии достигали 20—25 м
высоты и до 1,5 м толщины. Судя по строению, сигиллярии были свойственны
болотистым местностям, в которых образовывали целые лесные заросли.
Прямые, лишь иногда к вершине раздвоенные или разветвлённые стволы, по
всей длине густо усаженные жёсткими, игловидными, прижатыми к стволу
листьями с трёхгранным поперечным сечением, напоминали по форме
гигантскую метлу или ламповую щётку. Состоящая из концентрических колец
различного строения древесина, весьма слабая и рыхлая, окружена толстой и
крепкой корой.

11.

Насекомые повсюду
В то время растения были не единственными живыми организмами,
осваивавшими сушу. Членистоногие также вышли из воды и дали начало
новой группе артропод (членистоногие) - насекомым. С момента самого
первого выхода насекомых на сцену жизни началось их триумфальное
шествие но планете. Воистину наше время можно было бы назвать эпохой
насекомых.

12.

Вопреки распространенному мнению, разнообразие насекомых в
каменноугольном периоде было невелико, большинство из них были весьма
примитивны. Единственный обширный отряд насекомых карбона – стрекозы.
Представители самых малых из известных видов насекомых были 3 см в
длину; размах крыльев у самых крупных (например, у стенодиктии) достигал
70 см, у древней стрекозы меганевры — одного метра, а по массе примерно
соответствовала современной вороне. Тело меганевры имело 21 сегмент. Из
них 6 составляли голову, 3 — грудь с четырьмя крыльями, 11 — брюшко,
конечный сегмент походил на шиловидное продолжение хвостового щита
трилобитов. Многочисленные пары конечностей были расчленены. С их
помощью животное и ходило, и плавало. Молодые меганевры обитали в
воде, превращаясь во взрослых насекомых в результате линьки. У меганевры
были крепкие челюсти и сложные глаза

13.

ПЕРВЫЙ ПОЛЕТ.
Насекомые карбона были первыми существами, поднявшимися в воздух.
Первопроходцами стали стрекозы. Вскоре они превратились в "королей
воздуха" каменноугольных болот. Размах крыльев некоторых стрекоз достигал
почти метра.

14.

Артроплевра (Arthropleura) – крупные членистоногие (многоножка).
Размеры сильно колебались в зависимости от вида - от 30 см до 2,6 метров.
Несмотря на свои размеры и хорошую подвижность, которую к слову
обеспечивали 30 пар ног, артроплевры были вегатарианцами, питались в
основном папоротниками и другими споровыми растениями.

15.

Pulmonoscorpius kirktonensis (лат.) — гигантский ископаемый вид
скорпионов. Обнаружен в окаменевших останках каменноугольного периода
в Шотландии (Великобритания). Общий размер крупных особей которого
достигал (судя по отдельным фрагментам) до 70 см. Вид был впервые
описан в 1994 году британским палеонтологом Эндрю Джерамом Родовое
название Pulmonoscorpius происходит от двух слов, латинского pulmonis
(длинный) и греческого skorpios (скорпион). Обитал он на суше и питался,
вероятно, мелкими членистоногими.

16.

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.
фузулина
швагерина

17.

В это время интенсивно развиваются иглокожие, в частности морские
лилии и морские ежи занимавшие всех родов карбона. Многочисленные
колонии мшанок иногда образовывали мощные известняковые
отложения. Чрезвычайно развились брахиоподы. По прежнему
доминируют головоногие. Трилобиты достигли значительного расцвета
в ордовикский и силурийский периоды. В каменноугольный период
сохранились лишь немногочисленные их роды и виды. К концу
каменноугольного периода трилобиты почти полностью вымерли. Этому
способствовало то, что головоногие моллюски и рыбы питались
трилобитами и потребляли ту же пищу, что и трилобиты.

18.

В морях и реках кистеперых рыб сильно потеснили хрящевые рыбы.
Теперь их уже не считанные роды, как в девоне. Самый большой подкласс
хрящевых рыб – пластичатожаберные, самый большой надотряд
пластинчатожаберных – акулы . . Самый большой отряд акул карбона –
евгенеодонты. Самая интересная особенность этого отряда – зубная
спираль – длинный мягкий вырост на нижней челюсти, усеянный зубами и
обычно свернутый в спираль.

19.

Второй большой отряд акул карбона –Симморииды были относительно
небольшими акулами, не более 2 м в длину.
Еще одна группа о акул карбона – ксенакантиды (рис. 2.6.8). Это были
умеренно крупные хищники, от 1 до 3 м.
Симмориида.
Представитель
ксенакантид.

20.

Жизнь земноводных тесно связана с водой, поскольку размножаются они лишь в
воде. Теплый влажный климат карбона чрезвычайно благоприятствовал
расцвету земноводных. За низкий крышеобразный череп вся группа
земноводных получила наименование стегоцефалов
(панцироголовых).Выпученные глаза и ноздри первых земноводных
располагались на самой макушке широкой и плоской головы. Такая
"конструкция" оказывалась весьма полезной при плавании по водной
поверхности. Спина у стегоцефалов была голой, брюхо покрывала нежная
чешуя. Они населяли неглубокие озера и болотистые места близ побережья.
Некоторые из земноводных, возможно, подкарауливали добычу, наполовину
погрузившись в воду — на манер нынешних крокодилов. Возможно, они
походили на гигантских саламандр. Это были хищники с твердыми и острыми
зубами, которыми они хватали свою жертву. Размеры тела земноводных
колебались от 10 см до 8м. Более крупные по прежнему охотились в воде, а их
мелких собратьев (микрозавров) привлекало изобилие насекомых на суше. У
большинства из них было четыре ноги с короткими пальцами, некоторые имели
когти, позволявшие им лазить по деревьям

21.

Лабиринтодонты (лат.: Labyrinthodontia, - "лабиринтозубые" ), или
стегоцефалы (Stegocephalia - "панцироголовые") - наиболее обширная группа
(надотряд, а по мнению других авторов, - подкласс) древних примитивных
земноводных, вымерших в начале мезозоя. Подавляющее большинство
лабиринтодонтов обитало в заболоченных лесах, озёрах и реках; некоторые из
них расселялись по берегам. Предками этих животных являлись костные рыбы
с дополнительными органами дыхания в виде лёгочных мешков. Наиболее
близки к стегоцефалам кистепёрые рыбы, скелет которых имеет много сходных
черт со скелетом стегоцефалов. Многие лабиринтодонты служат
руководящими формами для континентальных отложений верхнего палеозоя и
нижнего мезозоя.

22.

Самой большой подгруппой земноводных были темноспондилы, похожие на
современных тритонов и саламандр, самые крупные достигали в длину 2 м.
Другой большой группой земноводных карбона являлись лепоспондилы
(тонкопозвонковые). Эти существа полностью или частично утратили
конечности и стали похожи на змей. Размеры их составляли от 15 см до 1
м.
лепоспондилы
темноспондилы

23.

Появилась новая группа четвероногих животных. В основном они были
невелики и во многом походили на современных ящериц, что неудивительно:
ведь это были первые па Земле пресмыкающиеся (рептилии). Их кожа,
более влагонепроницаемая, чем у земноводных, давала им возможность всю
свою жизнь проводить вне воды. Корма для них имелось предостаточно:
черви, многоножки и насекомые пребывали в их полном распоряжении. Но
спустя сравнительно короткое время появились и более крупные рептилии,
которые стали поедать своих меньших сородичей.

24.

Синапсиды 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. Наиболее характерный
представитель первых пресмыкающихся относящихся к группе синапсид был —
эдафозавр . Он напоминал огромную ящерицу. На спине у него имелся
высокий гребень из длинных костяных шипов, соединенных между собой
кожистой перепонкой с помощью которого он согревался на солнце. Эдафозавр
был травоядным ящером и жил вблизи каменноугольных болот Некоторые из
них достигали 3,5 м в длину и имели массу 300 кг.
эдафозавр

25.

антракозавры – наиболее примитивные рептилиоморфы, возможно, предки
всех остальных групп. У них еще не было барабанной перепонки , возможно,
они проходили стадию головастика. У некоторых антракозавров был слабо
выраженный хвостовой плавник. Размеры антракозавров составляли от 60 см
до 4.6 м (крупнейшим пресноводный хищник карбона среди которых являлся
эогиринус
эогиринус