Каменноугольный период: различия между версиями

Часть геологической истории Земли
Каменноугольный период сокр. Карбон
358,9—298,9 млн лет назад ← Ке О С Д Ка Пе Т Ю М Па Н
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
Девон Пермь

система		отдел	ярус	Ниж. граница, млн лет
Пермь		Приуральский	Ассельский	298,9±0,15
Карбон	Пенсильваний	Верхний	Гжельский	303,7±0,1
			Касимовский	307,0±0,1
		Средний	Московский	315,2±0,2
		Нижний	Башкирский	323,2±0,4
	Миссисипий	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]

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.

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.

Впервые 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].

Исторически 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]:

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].

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].

350—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].

• 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.

• Описание окаменелостей карбона на сайте Ammonit.ru
• Каменноугольный период
• Палеогеографические реконструкции: ранний карбон (356 млн лет назад), поздний карбон (306 млн лет назад)