A Föld története
Az általános evolúciós trendek folytatódnak. A paleozoikum a földi élet történelmének legdrámaibb kihalásával zárul, amelyben a Földet majdnem sterilizálták. Az organizmusoknak így adott súlyos ütés megnyitja az utat egy új bolygóuralom felé, a dinoszauruszoké, a mezozoikus korszakban.
Szénsavas (359 - 299 millió éves)
Az élet már jól megalapozott a szárazföldön. A gerinces fajok között a kétéltűek dominálnak, amelyből kialakul egy olyan ág, amely hüllőket fog szülni, az első gerinceseket, amelyek már nem függenek a vízi környezettől. Az ízeltlábúak elterjedtek és nagyok. Új szuperkontinens alakul ki. De az a jellemző, amelyből a korszak neve származik, az a hatalmas erdőtáj, amely évmilliók alatt hatalmas szénlelőhelyeket eredményez, amelyeket az emberiség ma kiaknáz.
Földrajz és éghajlat. A korábbi korszakokban már kialakult két nagy kontinens, Gondwana és Euramerica (Laurussia) csatlakozik és alkotja a szuperkontinens Pangea-t, amely szinte az egész földet átfogja. Ez az ütközés hegyvonulatok intenzív kialakulását idézi elő.
A Pangea megközelítőleg "csomagember" alakú, szájában a Tethys-óceán. A szuperkontinenst körülvevő és a bolygó többi részét beborító hatalmas óceán ugyanaz a Panthalassa.
A késő devon hideg éghajlata elmúlt, és új üvegházhatás jelentkezik. A vízszint emelkedik, így a sekély tengerek nagy kontinentális területeket fednek le. A karbon első részében az éghajlat nemcsak meleg, de olyan stabil, hogy gyakorlatilag nincsenek évszakok, a különbségek olyan kicsiek, hogy a növények nem regisztrálják az éves köröket.
A helyzet a Pangea kialakulásáig tart; a kontinensek ütközése kevesebb teret hagy a tengereknek, és Gondwana déli irányú mozgása gleccserek kialakulásához vezet, ami az óceán szintjének további csökkenéséhez vezet.
A karbon második felében a jégkorszak kezdetéig a hőmérséklet folyamatosan csökken. Ezek a változások nagyon nagy erdőterületek széttöredezéséhez, majd eltűnéséhez vezetnek; ezek képezik az alapját a széntelepek kialakulásának.
Szénképződés. Miért volt olyan előnyös a karbon, mint bármely más korszakban a szénlelőhelyek számára? Először is, az erdők által borított terület hatalmas volt, és a zöldségféléket fogyasztó életformák kevés, és nem túl elterjedt. A növények sokkal gyorsabban pusztulnak el, mint lebomlanak és felhalmozódnak. A klímaváltozás következtében mindez fokozódott.
Másodsorban az akkori növények összetétele is hozzájárult. Héjuk sokkal vastagabb volt; a kéreg százalékos aránya - a fa 8: 1, egyes esetekben: 20: 1 - most 1 és 4 alatt van. A kéreg szintén fontos támogató szerepet játszott, de magas százalékban tartalmazott lignint. A lignin egy szerves polimer, amely még mindig megtalálható a növényekben, de a cellulóz elsőbbséget élvez. Az anyag oldhatatlan és nehezen emészthető, felhalmozódik és hosszú ideig visszatartja a talajban, megőrzi a többi anyagot.
Élet. Vízi élet a karbon első részében meleg tengerekben virágzik; puhatestűek, ízeltlábúak, korallok, brachiopodák és tüskésbőrűek (különösen krinoidok) bővelkednek. A foraminifera (tengeri amőbák) elterjedtek. Az ammóniumok és más lábasfejűek bőségesek, könnyen vadásznak kevésbé mozgékony szervezetekre, amelyek mindenütt megtalálhatók. A csonthalak elterjedtek, a cápák pedig nagyon gyakoriak; utóbbiak nagyon változatosak, még édes vízben is. Ehelyett a trilobitok hanyatlásban vannak, sokkal ritkábban, mint a korábbi korokban, és a nehéz páncélokkal borított halak teljesen eltűnnek, és sokkal gyorsabban teret engednek az új példányoknak. A delták bővülnek, és olyan környezetet alkotnak, amely elősegíti az édesvízi szervezetek fejlődését.
Stethacanthus, egyfajta cápa
hitel: Wikimedia Commons
növények A széntartalmúak a legismertebbek és konzerváltabbak, az akkori hatalmas szénkészletek miatt. Páfrányok, mohák, lépcsős fák és az első tűlevelűek voltak a legelterjedtebbek. Az akkori izmok valódi fák voltak, akár 30 méter magasak is; Igaz, hogy rokonságban vannak a mai apró izmokkal, de nem ők az őseik. A páfrányok példányai hasonlóak voltak a maiakhoz, de voltak olyan fák is, amelyek ehhez a családhoz tartoztak.
A gomba megfelelő környezetet talál a szaporodáshoz mind a szárazföldön, mind a vízben. Az összes modern gombaosztály már a karbon végén volt.
A növények bősége a szárazföldi élőlények elszaporodásának kedvez. A gerincteleneket pókok (pókok), myriapodák képviselik, és repülő rovarok és nem vízi csigák jelennek meg. Szárny nélküli rovarok is elterjedtek. E csoportok egyes fajai hatalmas méreteket érnek el; kedvező környezet, nedves és meleg, de különösen az oxigén magas aránya lenne a fő oka ennek a történelem egyedülálló fejlődésének. Az ízeltlábúak méretét főként a légzőrendszerük korlátozza, és a karbon oxigén eléri az eddigi legmagasabb szintet, 35% -ot, szemben a mai 21% -kal. Ennek oka nyilvánvalóan az akkori erdők nagyon nagy terjedési területe volt, összehasonlítva az oxigént fogyasztó állatok még mindig mérsékelt fejlődésével.
Így a karbonban hatalmas myriapodák találhatók, Arthropleura a legnagyobb gerinctelen, amely valaha a szárazföldön élt, 2,6 méter hosszúságú! A Meganeura, szitakötő-szerű repülő rovar szárnyfesztávolsága 75 cm volt, szintén rekordot tartva, a történelem legnagyobb repülő rovaroként.
meganeura
hitel: Wikimedia Commons
gerincesek a föld hódítása folytatódik. A karbon a tetrapodák nagymértékű elterjedésének kora. A bőségesen előforduló ízeltlábúak a tetrapodák táplálékává válnak; még nem növényevők; csak később alakulnak ki ilyen fajok.
Az állatok vízből való felszabadulása és a karbon éghajlat idővel egyre szárazabbá váló tendenciája megnövelte a magzástojás jelentőségét a szaporodás szempontjából. Ha a kétéltűek ebben az értelemben még mindig vízhez vannak kötve, mivel petéiknek nincs védelme, hogy ellenálljon a szárazföldi környezetnek, és a megtermékenyítés is vízi volt, vannak olyan fajok, amelyek a szárazföldre rakhatják petéiket, amelyeket vastag membránok és később védenek héjból.
Ezek az állatok, akik képesek a szárazföldön tojást rakni, gyorsan két nagy csoportra oszlanak: szinapszisokra (amelyek a későbbi emlősökben is kialakulnak) és diapsidekre (amelyek egyrészt krokodilokat, dinoszauruszokat és madarakat, másrészt hüllőket tartalmaznak). másrészről). A hüllők kiterjedt fejlődést tapasztalnak a korai karbon végén.
A szénerdők összeomlása. A karbon végét ezen a néven ismerjük. Ennek az eseménynek számos oka van. Az első a csökkenő szén-dioxid-szint lenne, amihez még a hatalmas erdők is hozzájárultak; a csökkenés alacsonyabb hőmérséklethez vezetett, az éghajlat egyre hidegebb lett. Gleccserek képződtek, így a tengerszint 100 méterrel csökkent.
Az éghajlati lehűlés miatt az erdők, különösen a magas páratartalomhoz és hőhöz igazodó trópusi erdők, fokozatosan csökkenni kezdenek. A folyamatos erdők töredékei megmaradtak, majd csak faszigetek.
Az oxigénnel telített légkörben előfordulhat, hogy az erdők egy részét tűz pusztította, és bármely tűz felerősödött a jelenhez képest.
Még az is lehetséges, hogy a vulkanizmus vagy a meteoritikus hatások voltak az okok. Ilyen kataklizmák nyomait találták abból az időből; nem voltak annyira fontosak, mint a kihalás egyetlen oka, de jelentősen hozzájárulhattak volna.
Az összeomlás előtt ugyanazokat az élőlényeket találták Pangea-szerte; összeomlás után minden fennmaradt erdősziget külön fejlődik. A kétéltűek meglehetősen súlyos csapást kapnak, és sok faj eltűnik, míg a hüllők fejlődnek, gyorsan alkalmazkodnak és elfoglalják a szabad fülkéket.
Az erdők pusztulása az oxigén százalékának csökkenését eredményezi a légkörben. Az akkori hatalmas ízeltlábúak nem tudnak megbirkózni - vagy drasztikusan csökkentik méretüket, vagy eltűnnek.
Lehetséges-e, hogy az erdő omlása a mi időnkben is bekövetkezzen? A mezőgazdaság és az emberi települések világszerte drasztikusan csökkentették az erdőket ebben a században és a múltban. Az emberi tevékenység és az erdőirtás miatti klímaváltozás ilyen nem kívánatos eseményhez vezethet. Ennek következményei lehetnek a biológiai sokféleség drasztikus csökkenése a meglévő fajok negyedének eltűnésével, és a légkör oxigénszintjének csökkenése, ami az óceán anoxiáján keresztül a tengeri élet károsodásához, az éghajlat lehűléséhez vezethet, amely más kipusztulásokat okozhat. Nehéz megjósolni az okok és hatások teljes láncolatát.
Permi (299 - 251 millió éves)
A permi a paleozoikum korszak utolsó korszaka. A szuperkontinens Pangea uralja, és szárazabb éghajlatot mutat, a kontinentális területeken sivatagos területek találhatók, és a nagy erdők eltűnése következtében. Az új száraz környezet elősegíti a hüllők fejlődését, a kétéltűek kárára. A magzatváltozatok diverzifikálódnak, és fontos állatcsoportokban jelennek meg, például emlősökben, teknősökben, lepidososaurusokban és archosaurusokban. A korszak, valamint a paleozoikum korszak a bolygó teljes történelmének legdrámaibb kihalásával zárul.
Földrajz és éghajlat. A szuperkontinens Pangea befejezi kialakulását, átfogja az egész földet. Rodinia kialakulása óta a proterozoikumban először találkozik ekkora kontinentális tömeg.
A Pangea nagysága miatt az éghajlat rendkívül zónává válik. A szárazföldön, ahol az óceán mérséklő hatása nem éri el, a hőmérséklet-változások fontosak, az évszakok drasztikusan eltérnek egymástól. A sivatagok egyre gyakoribbá válnak, különösen a permi fokozatos felmelegedésével. A tengerszint csak kismértékben emelkedik.
Késői perm
hitel: Ron Blakey, NAU geológia
Élet. tengeri élet e korszak hasonló a karbonéhoz. A korallok, a szivacsok, a brachiopodák, a foraminifera zátonyokat képez a meleg területeken. Az ammóniumok, a nautilusok, a tüskésbőrűek és a haslábúak gyakran ragadozók. Csontcápák és halak népesítik be a tengereket.
A száraz éghajlati viszonyok kedveztek a magnövények szaporodásának. Így jelennek meg az első modern fák, tűlevelűek. A vízszerető növények magassága sokkal csökkent.
rovarok két fő csoportot fejleszt: a hemipteroidokat (sáskák és bolhák) és a holometabolitokat (legyek, darazsak és lepkék). De a permi rovarok 90% -a repülő bogarak voltak - számos evolúciós előnyük volt, és akkoriban a legfontosabb növényevők lettek, a sáskák és a szitakötők primitív formáival együtt. Most megjelennek az első rovarok, amelyek a lárva stádiumától a felnőtt stádiumig metamorfózisa.
gerincesek a földi kifejleszti az első növényevő formákat. Az ilyen élelmiszer-feldolgozáshoz különleges jellemzőkre van szükség: erős fogak nagy érintkezési felülettel, összetett emésztőrendszer, amely nehezebben emészthető ételeket dolgoz fel, és érezhetően nagy mennyiségű növény lenyelésére képes, mivel tápértékük alacsony. Terápiák (emlősszerű hüllők) fejlődnek. Az archozauruszokkal most találkozunk, amely egy csoport dinoszauruszokat fog szülni a következő korszakban. Nincsenek gerincesek.
Permi-triász kihalás (P-Tr). Ez a bolygó teljes történelmének legdrasztikusabb kihalása, Holt-tengernek is nevezik. A föld szinte sterilizált, kevés faj és példány maradt fenn. A tengeri élet 96% -a eltűnik; a trilobiták, a placoderma halak, a korallok, az tüskésbőrűek és a foraminiferák különféle csoportjai kihalnak. A brachiopodák, az ammóniumok, a cápák, a csontos halak, a krinoidok és más nagyobb csoportok elveszítik a legtöbb fajt. Ez az egyetlen alkalom, amikor a rovarok jelentős veszteséget szenvednek el.
A szárazföldön valamivel kedvezőbb a helyzet, a szárazföldi fajok 70% -a kihal. A szinapszisok és diapsidek részleges eltűnése utat nyit a dinoszauruszok uralma előtt. A páfrányerdők utat engednek a gymnospermáknak (magvak).
okoz Ez a természeti katasztrófa többszörös, és a kihalásnak több impulzusa is lehet, amelyek mindegyike gyengíti a túlélő szervezeteket. A legelfogadottabb ok az akkoriban bekövetkezett vulkanizmus, amely a szibériai fennsíkot képezte, valószínűleg összefüggésben volt egy nagyobb meteorológiai hatással, vagy többszörös sorozattal és a metángáz hirtelen felszabadulásával az óceán fenekéből. Nehéz meghatározni, hogy egyetlen pillanat volt-e, vagy kataklizmák által szakított hosszú időszak, volt-e egyetlen fő ok vagy a különböző okok szerencsétlen kombinációja; Az azóta eltelt 250 millió évben a megőrzött bizonyítékok nem sokak.
A hőmérséklet meredeken, 8 Celsius-fokkal emelkedett. A szén-dioxid koncentrációja eléri a 2000 ppm-et (jelenleg 388 ppm, 108 ppm-rel magasabb, mint az ipari forradalom előtt). Az ultraibolya sugárzás erősebbé válik.
Egyes geológiai felfedezések a hatás: fullerének, amelyek földönkívüli eredetű nemesgáz nyomokat tartalmaznak, meteorit-töredékek az Antarktiszon, fémekben gazdag képződmények, amelyeket az ütközés okozta sokk okoz. De kétségtelenül nem állítják, hogy egy ilyen hatás lenne a kihalás fő oka.
vulkanizmus a permi kihalás kedvenc oka. A szibériai fennsíkon található kitörések az Egyesült Államok kétharmadának megfelelő területen történtek, 2 000 000 km 2 lávával. A mellékhatások porfelhők, amelyek elzárják a napfényt és a savas esőket, ami a fotoszintézis csökkenését és az élelmiszerláncok elszakadását eredményezi. Sőt, lehetséges, hogy nagy szénlelőhelyek (nem is beszélve arról, hogy Szibéria akkoriban az Egyenlítői Zónában volt, ahol hatalmas erdők voltak) kigyulladt, és 3 billió tonna szén-dioxid került a légkörbe. A sötétség miatti rövid lehűlés után, amikor a légkör kitisztult, vágtató üvegházhatás kezdett jelentkezni. A felesleges CO2 anoxikus (oxigénmentes) óceánhoz is vezetett.
Metán felszabadulás Metanogén organizmusok által az óceán fenekén rögzített másik ok lehet, amely a modellek szerint valóban ellenállna egy ekkora kihalásnak. De ez inkább másodlagos ok, talán a vulkanizmus nyomán, amely kiváltotta a metánt tartalmazó üledékek instabilitását. De ha ennek a kibocsátásnak globális hatásai lennének, a metán újrabeilleszkedésének és a légkörből való eltűnésének irreálisan gyorsan kellett volna megtörténnie.
A leginkább érintett életformák a tengeri gerinctelenek voltak, különösen a kalcium-karbonáton alapuló csontvázfajok. Szerencsére abban az időben a szárazföldi ökoszisztémák már jól megalapozottak voltak, különben az életet komolyan veszélyeztették volna. A vízi élővilágnak nagyobb veszteségei voltak, mert az itt élő szervezetek sokkal érzékenyebbek a szén-dioxid szintjének változásaira, amely 28-szor jobban oldódik a vízben, mint az oxigén.
Ez az egyetlen alkalom, amikor a rovarokat súlyosan érinti egy rossz esemény. Az ebbe a csoportba tartozó megrendelések egész sora eltűnik. A növényeket későbbi elterjedésük befolyásolja, nem pedig kihalt fajok a permi kihalás közvetlen következményeként. A növényevők, különösen a nagyok, különösen szenvednek.
A kihalás után az opportunista életformák gyorsan kialakultak és fejlődtek. Az ingyenes fülkék gyorsan kitöltődnek. De a megsemmisült ökoszisztémák helyreállítása vagy pótlása, a biodiverzitás növekedése, az élelmiszerláncok helyreállítása sokkal hosszabb időt vesz igénybe. Ez a lábadozási időszak csak 4-6 millió évvel kezdődött a kihalás után, és 30 millió év után ért véget.