Каменноу́гольный пери́од, или карбо́н (С), — предпоследний (пятый) геологический период палеозойской эры. Начался 358,9 ± 0,4 млн лет назад, закончился 298,9 ± 0,15 млн лет назад[3]. Наравне с предыдущим девонским периодом является самым продолжительным в палеозойской эре (оба длились по 60 млн лет). Название получил из-за обильного углеобразования в это время.
| Часть геологической истории Земли | |
| Каменноугольный период сокр. Карбон | |
|---|---|
| 358,9—298,9 млн лет назад | |
 Карта континентов в середине карбона (330 млн лет назад) | |
| Геохронологические данные | |
| Эон | Фанерозой |
| Эра | Палеозой |
| Длительность | 60 млн лет |
| Климат[1] | |
| Уровень кислорода | 25—35 % |
| Уровень CO2 | 0,4 % |
| Средняя температура | 21—23 °C |
| система | отдел | ярус | Ниж. граница, млн лет | |
|---|---|---|---|---|
| Пермь | Приуральский | Ассельский | 298,9±0,15 | |
| Верхний | Гжельский | 303,7±0,1 | ||
| Касимовский | 307,0±0,1 | |||
| Средний | Московский | 315,2±0,2 | ||
| Нижний | Башкирский |  323,2±0,4
| ||
| Верхний | Серпуховский | 330,9±0,2 | ||
| Средний | Визейский | 346,7±0,4
| ||
| Нижний | Турнейский | 358,9±0,4
| ||
| Девон | Верхний | Фаменский | больше | |
| Деление и золотые гвозди в соответствии с IUGS по состоянию на сентябрь 2023 года[2] | ||||
К каменноугольному периоду жизнь окончательно закрепилась на суше[4]. Четвероногие приобрели пятипалые конечности и сильно диверсифицировались в течение периода[5]. Благодаря влажному климату, амфибии стали доминирующими позвоночными животными на суше[6]. Появились первые амниоты, разделившиеся на синапсидов (предков млекопитающих) и завропсидов (предки современных рептилий и птиц). Насекомые также достигли большого разнообразия. Землю от полюса до полюса покрывали леса из примитивных папоротниковидных растений, оставивших от себя большие отложения каменного угля. Континенты в течение периода сформировали Пангею.
Палеогеография
правитьВпервые появляются очертания величайшего суперконтинента в истории Земли — Пангеи. Пангея образовалась при столкновении Лавразии (включала Северную Америку и Евразию) с древним южным суперконтинентом Гондваной. Незадолго до столкновения Гондвана повернулась по часовой стрелке, так что её 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 Реикум. В то же время океан между Балтикой и Сибирью становился всё меньше; вскоре эти континенты тоже столкнулись[7]. Движение континентов повлекло за собой формирование герцинской складчатости[8].
В раннем карбоне уровень моря был высоким, а значительные площади континентов занимали мелководные моря с каменноугольным осадконакоплением. Начиная с конца раннего карбона, на территории Гондваны стал развиваться ледниковый покров[8].
Подразделение каменноугольной системы
правитьИсторически подразделения каменноугольной системы различались в региональных шкалах. В Восточной Европе, России и Азии преимущественно использовалось деление на три отдела, а в Западной Европе — на две подсистемы, границы которых корректировались. Но наиболее устоявшимся оказалось деление карбона на миссисипскую и пенсильванскую подсистемы, принятое в Северной Америке. Оно и вошло в Международную стратиграфическую шкалу (МСШ) с сохранением европейско-российской номенклатуры для ярусов[9]. Ниже представлено сопоставление подразделений каменноугольной системы, с цветами в соответствии с актуальными версиями МСШ[10] и ОСШ[11]:
| Период (система) | Подсистема (МСШ) |
Эпоха (отдел) (МСШ) |
Эпоха (отдел) (ОСШ) |
Век (ярус) |
|---|---|---|---|---|
| Каменноугольный период | Пенсильваний | Верхний | Верхний | Гжельский |
| Касимовский | ||||
| Средний | Средний | Московский | ||
| Нижний | Башкирский | |||
| Миссисипий | Верхний | Нижний | Серпуховский | |
| Средний | Визейский | |||
| Нижний | Турнейский |
По состоянию на 2024 год в Общей стратиграфической шкале России миссисипская и пенсильванская подсистемы не выделяются и каменноугольная система подразделяется на нижний, средний и верхний отделы[11].
Флора и фауна
править
В течение карбона появились среди беспозвоночных: новые отряды фораминифер, переднежаберные и лёгочные гастроподы, среди позвоночных: рептилии (котилозавры) и синапсиды, 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 таких групп организмов, как фораминиферы — фузулиниды, кораллы — табулятоидеи, хететиды и ругозы (четырёхлучевые), среди моллюсков — гастроподы, наутилоидеи со спиральной раковиной, аммоноидеи (гониатиты), мшанки, замковые брахиоподы — продуктиды и спирифериды, 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 до 13 метров. Сохранялись пресноводные кистепёрые, в том числе и рипидистии. Обитавшие в болотах рипидистии-ризодонты были высшими хищниками. Ризод, например, достигал 8 метров в длину и был самым страшным хищником пресных вод.
Отмечается большое разнообразие амфибий. 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. Небольшой хищник Pederpes, в отличие от своих предков акантостег, имел довольно развитые конечности и передвигался по суше. Помимо основных групп «амфибий» — батрахоморф и рептилиоморф — существовали разнообразные немногочисленные группы (лепоспондилы, локсомматиды, микрозавры, крассигириниды).
В нижнем карбоне возникают примитивные формы рептилий, которые, избегая конкуренции и хищников, заселяли более сухие пространства. Сначала первые рептилии ещё обитали вблизи воды, как например вестлотиана, но позже они удалялись от неё всё дальше и дальше, пока не стали сухопутными животными.
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.
Тёплые болота изобиловали насекомыми и земноводными. Среди деревьев порхали гигантские летучие тараканы, стрекозы (меганевры) и подёнки. В гниющей растительности пировали гигантские артроплевры, дальние родичи многоножек. В подлеске встречались также многочисленные арахниды: метровый пульмоноскорпий, различные пауки и далёкие предки клещей.
На территориях приморских равнин из остатков отмерших растений формировались залежи каменного угля и торфа[12].
Атмосфера
править350—300 миллионов лет назад уровень кислорода в атмосфере составлял 35 %[13][14]. Такое высокое значение объясняется тем, что отмершие деревья не разлагались полностью с преобразованием их углерода в CO2, а захоранивались в болотистой местности, превращаясь в залежи каменного угля. Как считают учёные, это происходило из-за того, что в каменноугольный период грибы и микроорганизмы пока ещё не выработали механизмов (ферментов), способных эффективно разлагать лигнин, входящий в состав древесины. Именно тогда появились залежи каменного угля, которым сейчас пользуется человечество как одним из основных видов ископаемого топлива. В конце же периода появились грибы, способные разлагать лигнин[15][16][17].
Примечания
править- ↑ History of Earth's Climate. Дата обращения: 9 ноября 2020. Архивировано 30 октября 2020 года.
- ↑ Latest version of international chronostratigraphic chart (англ.). International Commission on Stratigraphy. Дата обращения: 13 июня 2024.
- ↑ International Chronostratigraphic Chart v2023/06 (англ.). International Commission on Stratigraphy. Архивировано 28 июня 2023 года.
- ↑ Garwood, Edgecombe, 2011.
- ↑ Irisarri, I., Baurain, D., Brinkmann, H. et al. Phylotranscriptomic consolidation of the jawed vertebrate timetree. Nat Ecol Evol 1, 1370—1378 (2017). https://doi.org/10.1038/s41559-017-0240-5
- ↑ Animal Life in the Paleozoic. Архивировано 17 декабря 2003 года.
- ↑ dino.claw.ru: История нашей планеты — каменноугольный период. Дата обращения: 6 февраля 2007. Архивировано 8 марта 2012 года.
- ↑ 1 2 Каменноугольная система (период) : [арх. 15 июня 2024] / А. С. Алексеев // Большая российская энциклопедия [Электронный ресурс]. — 2004.
- ↑ Т. Н. Корень. Международная стратиграфическая шкала докембрия и фанерозоя: принципы построения и современное состояние. — СПб.: ВСЕГЕИ, 2009. — С. 24—26. — ISBN 978-5-93761-131-4. Архивная копия от 13 июня 2024 на Wayback Machine
- ↑ Latest version of international chronostratigraphic chart (англ.). International Commission on Stratigraphy. Дата обращения: 13 июня 2024.
- ↑ 1 2 Общая стратиграфическая шкала (март 2024). Институт Карпинского. Архивировано 13 июня 2024 года.
- ↑ Карбон // Казахстан. Национальная энциклопедия. — Алматы: Қазақ энциклопедиясы, 2005. — Т. III. — ISBN 9965-9746-4-0. (CC BY-SA 3.0)
- ↑ Учёные: уровень кислорода упал на 0,7 % за последний миллион лет Архивная копия от 20 февраля 2017 на Wayback Machine, 23.09.2016
- ↑ Oxygen may have been key to evolution of giant insects and land-dwelling animals Архивная копия от 20 февраля 2017 на Wayback Machine, May 10, 1995
- ↑ Floudas D., Binder M., Riley R., Barry K., Blanchette R. A. The Paleozoic Origin of Enzymatic Lignin Decomposition Reconstructed from 31 Fungal Genomes (англ.) // Science : journal. — 2012. — Vol. 336, no. 6089. — P. 1715—1719. — doi:10.1126/science.1221748. — . — PMID 22745431.
- ↑ Tracking the Remnants of the Carbon Cycle: How an Ancestral Fungus May Have Influenced Coal Formation. Joint Genome Institute (28 июня 2012). Архивировано 8 февраля 2017 года.
- ↑ Евсеев, Антон (2012-07-06). "Образование каменного угля прекратилось из-за грибов". Правда.Ру. Архивировано 28 мая 2018. Дата обращения: 27 мая 2018.
Литература
править- Иорданский Н. Н. Развитие жизни на земле. — М.: Просвещение, 1981.
- Короновский Н. В., Хаин В. Е., Ясаманов Н. А. Историческая геология : Учебник. — М.: Академия, 2006.
- Ушаков С. А., Ясаманов Н. А. Дрейф материков и климаты Земли. — М.: Мысль, 1984.
- Ясаманов Н. А. Древние климаты Земли. — Л.: Гидрометеоиздат, 1985.
- Ясаманов Н. А. Популярная палеогеография. — М.: Мысль, 1985.
- Garwood, Russell J.; Edgecombe, Gregory (2011). "Early terrestrial animals, evolution and uncertainty". Evolution: Education and Outreach. 4 (3): 489—501. doi:10.1007/s12052-011-0357-y.
Ссылки
править
- Описание окаменелостей карбона на сайте Ammonit.ru
- Каменноугольный период
- Палеогеографические реконструкции: ранний карбон (356 млн лет назад), поздний карбон (306 млн лет назад)
| ← | Д о к е м б р и й |
Палеозой (541,0—251,9 млн лет назад) | М е з о з о й |
→ | |||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Кембрий (541,0—485,4) |
Ордовик (485,4—443,8) |
Силур (443,8—419,2) |
Девон (419,2—358,9) |
Карбон (358,9—298,9) |
Пермь (298,9—251,9) |
→ | |||