К 1. Глава 13 Каменноугольный период

Каменноугольный период, известный также как карбон, — это геологический период, который длился с 358,9 ± 0,4 млн лет назад до 298,9 ± 0,15 млн лет назад. Наряду с предыдущим девонским периодом, он является самым продолжительным в палеозойской эре, охватывая примерно 60 миллионов лет. Название этого периода говорит само за себя: в этот геологический промежуток времени сформировались условия, необходимые для образования залежей угля и природного газа. Каменноугольный период также известен появлением новых наземных позвоночных, включая самых ранних ящериц.

 
География и климат.

В начале каменноугольного периода большая часть суши на Земле была собрана в два огромных материка: Лавразию на севере и Гондвану на юге. Все эти континентальные блоки были окружены океаном Палео-Пацифик. В течение всего карбона Гондвана постепенно приближалась к Лавразии, что привело к их частичному воссоединению к концу каменноугольного периода. Перед столкновением под воздействием приливных сил Гондвану развернуло по часовой стрелке. В результате восточная часть, которая впоследствии стала основой для Индии, Австралии и Антарктиды, переместилась на юг, а западная, из которой позже образовались современные Африка и Южная Америка, оказалась на севере. Результатом всех этих коллизий стало формирование суперконтинента, который назвали Пангеей. Также в результате поворота образовался океан Тетис в восточном полушарии и исчез старый океан Рея.

Одновременно с этим процессом происходило схождение малых континентов — Балтики и Сибири, пока океан между ними полностью не прекратил свое существование, а континенты не столкнулись. Все это континентальное перестроение сопровождалось возникновением новых горных массивов и бурной вулканической деятельностью. Рельеф Земли за счёт активного горообразования стал значительно более контрастным.

Глобальный климат каменноугольного периода был тесно связан с его географией. На протяжении почти всего периода он был очень тёплым и влажным, что благоприятно сказалось на буйном развитии лесов. Однако к концу периода произошло изменение климата, в частности, произошло снижение температуры, и в среднем по планете она достигла примерно 12 ° C. В районе Гондваны было зафиксировано образование ледников, что привело к значительному снижению уровня моря.

Уровень кислорода в атмосфере каменноугольного периода составлял 35%. Такое высокое значение объясняется тем, что отмершие деревья не разлагались полностью с высвобождением углерода из древесины, 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 ещё не выработали механизмы (ферменты), способные эффективно разлагать лигнин, входящий в состав древесины. Только в конце периода появились грибы, которые были способны разлагать этот элемент.
Животный мир.

Рассказ о животном мире начнём с его истоков — морских глубин. Морская фауна каменноугольного периода была еще более разнообразной, чем в девоне, благодаря благоприятным условиям. Среди обитателей моря доминировали радиолярии, фораминиферы, в том числе фузулиниды, губки с массивным известковым скелетом, кораллы (табуляты, хететиды и ругозы), плеченогие, брюхоногие и двустворчатые моллюски, мшанки, замковые брахиоподы (продуктиды и спирифериды), морские лилии, древние морские ежи и астероиды (морские звезды).

Особенно разнообразны были головоногие моллюски аммониты и широко представлены конодонты. Также в карбоне появились первые осьминоги, хотя они встречались еще очень редко. От былого величия членистоногих не осталось и следа. Фактически в карбоне они уже играли в океане ту же самую роль, что и сейчас. Мечехвосты, которые начиная с ордовика влачили жалкое существование в тени трилобитов, в карбоне сильно размножились. Ракоскорпионы начали сдавать свои позиции, но очень медленно и постепенно, некоторые из них достигали в длину до 1,8 м. В пресных водоёмах среди животных преобладали жабродышащие (ракушковые и раковинные литоногие) и двустворчатые моллюски. Наутилоидеи в карбоне не прижились. К концу периода почти все они исчезли, остались только некоторые разновидности наутилусов, которые благополучно дожили и до наших дней.

В этом периоде вымерли практически все трилобиты, которые еще несколько периодов назад безраздельно властвовали на всей территории водного мира и стали свидетелями зарождения наземной жизни. Это произошло по двум основным причинам.
1) Строение тела трилобитов было, по сравнению с другими жителями глубин, ущербным и отставшим в развитии. Панцири не могли защитить их мягкое брюхо, а органы нападения и защиты они, с течением времени, так и не отрастили, из-за чего зачастую и становились добычей акул и прочих подводных хищников.
2) Второй причиной явились необычайно резвившееся и размножившиеся моллюски, которые употребляли в пищу то же, что и трилобиты. Зачастую прошедшая армия моллюсков уничтожала на своем пути все съестное, обрекая тем самым незадачливых и беспомощных трилобитов на голодную смерть. Некоторые виды трилобитов до последнего держались за существование, научившись по типу нынешних броненосцев сворачиваться в твердый хитиновый клубок. Но к тому времени многие хищные рыбы каменноугольного периода до такой степени развили свои челюсти, что перекусить какой-то хитиновый шарик им особого труда не составляло.

Рыб, заселявших моря и океаны в этот период, было в изобилии. Кистеперых сильно потеснили хрящевые рыбы. Самый большой подкласс хрящевых рыб – пластинчатожаберные, самый большой надотряд пластинчатожаберных – акулы. Но это совсем не те акулы, которые плавают в современных морях и океанах, однако по сравнению с другими группами рыб они были самыми совершенными хищниками. Самый большой отряд акул карбона – евгенеодонты. Самая интересная особенность этого отряда – зубная спираль – длинный мягкий вырост на нижней челюсти, усеянный зубами. 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 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, камподус (ещё один из видов акул) стал крупнейшим животным всех времен, побив девонский рекорд дунклеостея. Впрочем, гелокоприон был всего на метр короче.

 

Второй крупный отряд акул, обитавших в карбоне, — симморииды. К ним относится стетакант, уже знакомый нам по девону. Эти акулы были относительно небольшими, достигая в длину не более 2 метров. Третий и последний отряд акул, заслуживающий внимания, — ксенакантиды. Эти хищники были умеренно крупными, с длиной тела от 1 до 3 метров.

Формы и размеры акул были столь же разнообразными, как и их рацион. Каменноугольные отложения изобилуют зубами акул. Их форма была разнообразной: зазубренные, широкие, режущие, бугристые. Это свидетельствует о том, что акулы питались самой разнообразной пищей. Ножевидные зубы легко разрушали панцири трилобитов, а широкие бугристые зубные пластинки эффективно дробили толстые раковины моллюсков. Одни из них окружали коралловые рифы и с молниеносной скоростью преследовали свою добычу. Другие же неторопливо охотились на моллюсков и трилобитов, либо зарывались в ил и поджидали свою жертву. Акулы с пиловидным выростом на голове искали жертв в зарослях морских водорослей. Постепенно акулы вытеснили примитивных девонских рыб.

Крупные акулы часто нападали на более мелких собратьев, поэтому у некоторых из последних в процессе эволюции появились плавниковые и накожные шипы для защиты. Акулы активно размножались, что привело к перенаселению морей этими животными. Многие формы аммонитов были истреблены, исчезли одиночные кораллы, представлявшие для акул легкодоступную питательную пищу, значительно сократилось число трилобитов, и погибли все моллюски с тонкой раковиной.

Еще один крупный подкласс хрящевых рыб — цельноголовые. Эти небольшие рыбы были похожи на современных химер, но отличались большим разнообразием. Кроме этих основных классов рыб, в карбоне существовали более мелкие — лучеперые рыбы (7-18 см) и акантоды (до 30 см). Сохранялись и пресноводные кистеперые рыбы, включая рипидистии. Обитавшие в болотах рипидистии-ризодонты достигали 8 метров в длину и представляли собой самых страшных хищников в пресных водах.

В сравнении с девонским периодом животный мир на суше становится более разнообразным. Карбон можно с полным правом назвать не только веком угля, но и веком насекомых. С самого первого появления насекомых на Земле началось их триумфальное шествие по планете. А в каменноугольном периоде на Земле царил настоящий рай для насекомых. Благодаря своему уникальному строению, насекомые легко осваивают различные способы передвижения: плавание, ползание, бег, прыжки и полет. А еще они могут обитать и прятаться в таких местах, которые недоступны для других животных. Необычайно крупные размеры насекомых каменноугольного периода всегда были предметом многочисленных исследований специалистов. Они предполагают, что крупный размер насекомых был обусловлен высокой концентрацией атмосферного кислорода. Это особенно полезно для насекомых, которые дышат через экзоскелет, а не с помощью легких или жабр.

В лесах каменноугольного периода было очень тепло, а воздух постоянно насыщен водяными парами. Множество заводей и болот представляли собой идеальные нерестилища для бесчисленных насекомых. И можно только представить, какое раздолье они находили в этих поистине первобытных лесах. Благодаря этому количество насекомых было огромным, но их разнообразие было невелико. Большинство из них были весьма примитивны. В гниющей растительности пировали гигантские артроплевры, дальние родичи многоножек. В подлеске встречались чешуйницы, термиты, жуки и многочисленные арахниды: метровый пульмоноскорпий, различные пауки и далёкие предки клещей. Среди деревьев порхали гигантские летучие тараканы, стрекозы и подёнки.

Огромная артроплевра была настолько большой, что, согласно собранным окаменелостям, могла достигать 3 метров в длину. Несмотря на длину тела, она была довольно низкой, достигая примерно полуметра в высоту. Как и нынешние многоножки, она состояла из сочлененных друг с другом сегментов, покрытых пластинами (две боковые и одна центральная), которые выполняли защитную функцию. Из-за её большого размера в течение многих лет ошибочно полагали, что это животное было ужасным хищником. Однако исследование нескольких собранных окаменелостей позволило установить, что это животное было травоядным, поскольку в его пищеварительном тракте были обнаружены остатки папоротника.

В каменноугольном периоде уже были некоторые из паукообразных, которые существуют и сегодня. Сюда входят три разных отряда «нормальных» пауков и один отряд скорпионов. Один из видов пауков, известный как мезотела, характеризовался своими большими размерами (приблизительно с человеческую голову). Его диета была исключительно плотоядной. Этот паук питался мелкими животными и даже не брезговал экземплярами своего рода. Скорпион pulmonoscorpius тоже достигал очень больших размеров (1 м вместе с хвостом). В каменноугольном периоде появляются снокосцы — восьминогие существа с сантиметровым тельцем, принадлежавшие подотрядам Dyspnoi и Eupnoi.

Насекомые карбона были первыми существами, поднявшимися в воздух, причем сделали они это на 150 млн. лет раньше птиц. Это было историческое свершение, открытие новой эпохи. Первопроходцами стали стрекозы, которые вскоре превратились в "королев воздуха" каменноугольных болот. Затем их примеру последовали и другие насекомые. Но как же все это началось? Есть одно предположение.

Во влажных уголках вашей кухни или ванной вы, возможно, замечали маленьких насекомых — их называют чешуйницами. Возможно, какое-то похожее насекомое и стало предком всех летающих насекомых. Существует разновидность чешуйниц, из тела которой высовывается пара крохотных пластинок, напоминающих закрылки. Если подвигать этими пластинками вверх-вниз, то насекомое может согреться гораздо быстрее, после холодной ночи. С течением времени эти "закрылки" делались все крупнее и крупнее, и насекомое стало использовать их для планирования с дерева на дерево, спасаясь от хищников, а затем и летать.

 

Меганевра

В каменноугольном периоде существовал только один многочисленный отряд насекомых — стрекозы. Самые мелкие представители этого отряда достигали всего лишь 3 см в длину, в то время как размах крыльев крупных стрекоз, таких как стенодиктия, составлял 70 см, а у древней гигантской стрекозы меганевры — одного метра. Меганевры были самыми крупными стрекозами, когда-либо обитавшими на Земле. Тело меганевры состояло из 21 сегмента: 6 — это голова, 3 — грудь с четырьмя крыльями, 11 — брюшко, а последний сегмент напоминал шиловидное продолжение хвостового щита трилобитов. Многочисленные пары конечностей были расчленены, что позволяло меганевре передвигаться как по суше, так и в воде. Молодые особи обитали в воде, превращаясь во взрослых насекомых в процессе линьки. Огромные составные глаза стрекоз обеспечивали почти круговой обзор, позволяя улавливать малейшее движение потенциальной жертвы. Крепкие челюсти меганевры позволяли охотиться как на насекомых, так и на земноводных. Прекрасно приспособленные к воздушной охоте, стрекозы за сотни миллионов лет претерпели лишь незначительные изменения.

Среди насекомых каменноугольного периода не было пчел и бабочек, что вполне объяснимо, поскольку в то время ещё не существовало цветковых растений, пыльцой и нектаром которых питаются эти насекомые. В конце каменноугольного периода климат изменился на более сухой, что стало катастрофой для многих древних насекомых. Однако их потомки приспособились к новым условиям жизни. Например, прямокрылые в ходе эволюции дали термитов, а эвриптерусы — муравьев.

В животном мире суши наблюдался бурный расцвет и видовое разнообразие. В пресных водах озер и болотистых мест царили земноводные. Теплый и влажный климат карбона благоприятствовал их процветанию. Земноводные создали множество форм, включая гигантские — до 8 метров в длину (что, впрочем, не было рекордом, самые крупные амфибии появились позже — в перми). Жизнь всех земноводных была тесно связана с водой, поскольку только там они и размножались. На берег они выбирались только в случае крайней необходимости, так как передвигаться по суше им было трудно. Выпученные глаза и ноздри первых амфибий располагались на самой макушке широкой и плоской головы. Такая "конструкция" оказывалась весьма полезной при плавании по водной поверхности. Спина у земноводных была голой, а брюхо покрывала нежная чешуя. Большинство из них имело четыре ноги с короткими пальцами, но появились и безногие формы. Среди изменений, которые произошли у амфибий в течение каменноугольного периода, можно отметить уменьшение размеров тела и полное принятие легочного дыхания.

 

На плоском камне отдыхает темноокрашенный «BRANCHIOSAURUS» SALAMANDROIDES, ниже лежит MICROBRACHIS PELICAN, с маленькими конечностями. В середине на камне можно видеть UROCORDYLUS SCALARIS, занятого ловлей насекомого, в то время как второй экземпляр этого вида наблюдает за неожиданно появившейся змеевидной DOLICHOSOMA LONGISSIMUM.

Среди земноводных самыми распространёнными были панцирноголовые, известные также как микрозавры. Они были настолько характерны для верхнего карбона и нижней перми, что обе эти геологические эпохи можно с полным правом назвать периодом их царствования. Панцирноголовые отличались разнообразием форм и размеров: одни были похожи на тритонов или ящериц, другие — на крокодилов или змей. Их головы были плоскими, чаще всего треугольной формы, а пасти — с острыми зубами. Все они были хищниками, не щадящими даже своих детёнышей. От современных земноводных панцирноголовые отличались большим количеством черепных костей, которые полностью закрывали череп сверху (отсюда их название), характерным строением плечевого пояса, лабиритодонтными зубами и исключительным развитием панциря на туловище. Взрослые панцирноголовые жили в основном по берегам болот и озёр, где в зарослях древних растений ловили червей, тысяченожек, личинок и других мелких животных. Крупные панцирноголовые охотились главным образом на рыб.

Острая конкуренция среди земноводных побуждала их к освоению новой среды обитания. Уже в раннем карбоне появились первые позвоночные, способные не ползать, а ходить, приподняв брюхо над землёй. К концу периода был открыт ещё один важный шаг: способ движения, при котором ноги переставлялись не поштучно, а по две сразу. Таким образом, появилась и была успешно решена проблема удержания баланса: при ходьбе приходилось сохранять равновесие, имея всего две точки опоры. Шаг за шагом, к концу каменноугольного периода в лесах появилась новая группа четвероногих животных. Они были невелики и во многом походили на современных ящериц, что неудивительно: ведь это были первые на Земле пресмыкающиеся — рептилии или, если быть точнее, рептилиоморфы.

Рептиломорфы — обширная и разнообразная группа, представители которой сочетали признаки рептилий и амфибий в различных и неожиданных комбинациях. Коллективно рептиломорфы являлись переходной формой между амфибиями и рептилиями. Настоящие — «истинные» — рептилии появляются только в середине следующего — пермского — периода. Одна из самых ранних идентифицированных рептилий появилась около 315 миллионов лет назад. Это Вестлотиана Лиззи(я). Эта маленькая тварь, очень похожая на современных ящериц, но таковой не являвшаяся, вела неразрывный с водой образ жизни, но могла уже откладывать яйца, а это был большой прорыв.
 
Вестлотиана

Главным отличием рептилий от земноводных является их репродуктивная система. Вместо того чтобы откладывать мягкие икринки, из которых вылуплялись плавающие головастики, эти животные стали производить яйца в жёсткой кожистой оболочке. Внутри каждого яйца находился маленький мешочек, наполненный водой, где размещался сам зародыш. Ещё один мешочек содержал желток, необходимый для питания зародыша, а третий — для сбора испражнений. Этот амортизирующий слой жидкости защищал зародыш от ударов и повреждений. Желток был богат питательными веществами, и к моменту вылупления детёныша ему уже не требовалось дополнительное время в водоёме для созревания: он был достаточно взрослым, чтобы самостоятельно добывать себе пищу. Вылупившиеся из яиц детёныши представляли собой точные миниатюрные копии своих родителей. Рептилиям больше не нужно было возвращаться в воду для размножения. Появление яйца дало возможность предкам всех более поздних животных, включая млекопитающих, размножаться на суше. Это и является ответом на вопрос: что было первым — яйцо или курица?

 

Приспосабливаясь к жизни на суше, рептилии постепенно обрели крепкие и пятипалые ноги, а их скелет стал более совершенным. Они также научились создавать непроницаемую для газов и жидкостей кожу с чешуёй, откладывать яйца в скорлупе и разработали новый тип развития, не включающий стадию жабродышащей личинки. Эти приспособления стали основой их дальнейшего эволюционного успеха в качестве наземных животных. Вскоре после этого появились более крупные рептилии, которые начали поедать своих более мелких сородичей. К концу каменноугольного периода рептилии мигрировали во внутренние части континентов.

Всех рептилиоморфов можно разделить на четыре группы. К первой группе относятся синапсиды, которые впоследствии разделились на несколько подгрупп. 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 ярким представителем группы синапсид был эдафозавр. Он напоминал огромную ящерицу и имел высокий гребень на спине, состоящий из длинных костяных шипов, соединенных между собой кожистой перепонкой. Этот гребень служил эдафозавру для согревания на солнце. Он был травоядным ящером, о чем свидетельствуют его зубы, и обитал вблизи болот. Некоторые из них достигали 3,5 м в длину и весили до 300 кг.

Давайте мысленно перенесемся в ту эпоху и представим нашу встречу с эдафозавром. Мы увидим, как поверхность болота светится в золотых лучах солнца. На топких берегах стоит стеной лес, образованный гигантскими лепидодендронами, который отражается в его серебристой глади, словно в зеркале. Их отражение прерывается лишь в тех местах, где из мелких прибрежных вод поднимаются каламиты. Их величественные, членистые стволы, с множеством ветвей и узких листьев, надёжно удерживаются на месте благодаря мощным, широко разветвляющимся корням. Низкие папоротники и ковры из мхов покрывают зеленью сырые расселины в камнях, создавая сказочный ландшафт. Древовидные папоротники с гигантскими веерообразными листьями придают этому месту особый шарм. Среди этой красоты под высокой тёмной скалой отдыхает огромный ящер, а рядом с ним стоит ещё один, чуть дальше, на большом камне. Хотя мы и испытываем страх, но не можем отвести глаз от этих сказочных существ, которые гармонично вписываются в окружающий пейзаж.

 

Другой группой синапсид появившихся в конце каменноугольного периода и заслуживающих упоминания были сфенакодонты. Это были хищники, первые среди четвероногих отрастившие по углам челюстей мощные клыки. В карбоне из этого семейства был известен только макромерион (Macromerion). Сфенакодонты – наши далекие предки, от них произошли все млекопитающие. Размеры их составляли от 60 см до 3 м. Другими менее крупными представителями синапсид являлись варанопиды, особенностями анатомии больше напоминали современных варанов, чем ящериц, но при этом к варанам они не имели никакого отношения, это все фокусы параллельной эволюции (их размеры в карбоне достигали 50 см). А самый многочисленный из синапсидов - офиакодонт (50 см – 1,3 м).
Ещё одна группа синапсид, появившаяся в конце каменноугольного периода и заслуживающая внимания — сфенакодонты. Это были хищники, которые первыми среди четвероногих отрастили мощные клыки по углам челюстей. В карбоне из этого семейства был известен только макромерион (Macromerion). Сфенакодонты — наши далёкие предки, от них произошли все млекопитающие. Их размеры составляли от 60 см до 3 м. Среди менее крупных представителей синапсид можно выделить варанопидов, которые особенностями анатомии больше напоминали современных варанов, чем ящериц. Однако к варанам они не имели никакого отношения, это всё фокусы параллельной эволюции (их размеры в карбоне достигали 50 см).

Самый многочисленный из синапсидов — офиакодонт (50 см — 1,3 м). На втором месте стоят антракозавры — наиболее примитивные рептилиоморфы, возможно, предки всех остальных групп. У них ещё не было барабанной перепонки в ушах, а в детстве они, вероятно, проходили стадию головастика. У некоторых антракозавров был слабо выраженный хвостовой плавник. Размеры антракозавров варьировались от 60 см до 4,6 м (крупнейшим пресноводным хищником карбона среди них являлся эогиринус).
 
Петролакозавр

Третья по величине группа рептилиоморфов — завропсиды. Это были небольшие рептилии, достигавшие в длину 20-40 сантиметров, которые уже не нуждаются в кавычках, в отличие от ящероподобных синапсид. Hylonomus — далёкий предок всех черепах, а petrolacosaurus — предок всех остальных современных пресмыкающихся, включая динозавров и птиц. Ещё одним, четвёртым представителем рептиломорфов был соледондозавр, достигавший 60 сантиметров в длину.
Растительный мир.

В начале каменноугольного периода в мире флоры доминировали мелколистные плауновидные, голосеменные папоротникообразные (птеридоспермы) и примитивные членистостебельные растения. Основными представителями флоры были Equisetales (конские хвосты), Sphenophyllales (виноградные растения), Lycopodiales (клубничные мхи), Lepidodendrales (чешуйчатые деревья), Filicales (папоротники), Medullosales ("семенные папоротники") и Cordaitales. Эти растения оставались на вершине экосистемы на протяжении всего периода, однако в его конце появились и другие группы, такие как Cycadophyta (саговники) и Callistophytales (другая группа "семенных папоротников").

На обширных территориях в условиях влажного и теплого климата развивалась богатая древесная растительность, формируя леса. В тропических районах преобладали плауновидные (лепидодендроны и сигиллярии) и хвощевидные, в то время как в высокоширотных регионах доминировали кордаиты и глоссоптерисы — представители голосеменных. В это время появились первые хвойные деревья, цикадовые и кордаитовые растения. Также в карбоне начали появляться первые грибы.

Lepidodendrales — это группа растений, которая вымерла в начале более позднего периода, перми. Во время каменноугольного периода они достигли своего расцвета, достигая высоты до 30 метров со стволами диаметром до 1 метра. Среди основных характеристик этих растений можно отметить, что их стволы были не разветвленными, а на верхнем конце находились листья, расположенные в виде древовидной кроны. Разветвления в верхней части представляли собой репродуктивную структуру, состоящую из стробила, в котором образовывались споры. Любопытно, что это растение размножалось только один раз, а затем умирало. Подобные растения известны как однодомные.

Cordaitales — это тип растений, который исчез во время массового вымирания юрского периода. В этой группе были высокие деревья, достигавшие более 20 метров в высоту. Их листья были очень большими и достигали 1 метра в длину. Репродуктивная структура деревьев делилась на мужскую и женскую: у самцов были мешочки с пыльцой, а у самок — ряды прицветников.

Equisetales — это группа растений, очень распространённая на протяжении всего каменноугольного периода. Почти все её разновидности вымерли, и до сегодняшнего дня сохранилась только одна: Equisetum, также известная как хвощ. Среди основных характеристик этих растений было то, что они содержали проводящие сосуды, по которым циркулировала вода и питательные вещества. Стебель этих растений был полым и имел утолщения, из которых вырастали листья. Это были чешуйчатые и маленькие по размеру растения. Размножение происходило через споры, которые образовывались в структурах, известных как спорангии.

 

Lycopodiales — это уникальные растения, которые смогли дожить до наших дней. Они представляют собой травянистые организмы с чешуйчатыми листьями, которые можно встретить в теплых климатических условиях, преимущественно на влажных почвах. Размножаются эти растения с помощью спор.

Интенсивные горообразовательные процессы, сопровождавшиеся активной вулканической деятельностью, привели к тому, что в атмосферу планеты было выброшено огромное количество вулканического пепла. Этот пепел, равномерно распределяясь по суше, стал отличным удобрением для почвы. Это создало условия для того, чтобы первобытные леса начали продвигаться вглубь континентов, постепенно отходя от влажных болот, лагун и прибрежных зон. Углекислый газ, активно выделявшийся в результате вулканических процессов, также способствовал разрастанию зелени.

До карбона растения остро нуждались в большом количестве влаги, поскольку размножались с помощью спор. Миллионы крошечных спор разносились воздушными потоками по всей планете. Однако, прежде чем из этих спор развивались новые растения, происходило нечто особенное. Сначала из спор вырастали крохотные хрупкие гаметофиты, которые могли выжить только в очень влажных условиях. Они, в свою очередь, производили на свет маленькие чашечки, содержащие мужские и женские половые клетки — сперматозоиды и яйцеклетки. Чтобы подплыть к яйцеклетке и оплодотворить её, сперматозоиды нуждались в водяной плёнке. И лишь затем из оплодотворённой яйцеклетки могло развиться новое растение — спорофит, представляющий собой бесполое поколение жизненного цикла растения. Все это заставляло растения придерживаться влажной среды обитания.

Однако к концу девонского периода появились первые семенные растения, которые смогли преодолеть этот недостаток. Их женские споры оставались на материнских растениях, где из них образовывались маленькие колбообразные структуры — архегонии, содержащие яйцеклетки. Вместо плавающих сперматозоидов семенные растения вырабатывали пыльцу, разносившуюся воздушными потоками. Попадая в женские споры, эти пыльцевые зерна прорастали и выпускали в них мужские половые клетки, которые затем оплодотворяли яйцеклетку. Оплодотворенная яйцеклетка развивалась внутри чашеобразной структуры, называемой семяпочкой, которая затем превращалась в семя. В семени содержались запасы питательных веществ, и зародыш мог быстро прорасти. Теперь растения больше не зависели от воды и смогли освоить более засушливые области материков.

 

Тёплый и влажный климат, а также хорошо удобренная почва создавали идеальные условия для стремительного роста лесов. Большинство деревьев того времени имели неглубокую корневую систему, которая часто ветвилась над поверхностью почвы, и росли они очень близко друг к другу. Со временем леса разрослись настолько, что отмершие растения не могли упасть на землю, поскольку для этого не хватало свободного пространства. Огромная растительная масса не успевала перерабатываться организмами, которые и сегодня разрушают древесину. Поэтому она накапливалась, погружаясь в болота, реки и озёра, покрываясь илом и торфом. В итоге, уходя глубоко под землю, она превратилась в залежи каменного угля.

Конец карбона ознаменовал начало длительного ледникового периода. Ледники медленно приближались к экватору с севера и юга. Многие животные и растения не смогли приспособиться к таким климатическим условиям и вскоре вымерли. Тем не менее, жизнь продолжалась и вступила в новый период — Пермский.