Обрушение тропических лесов каменноугольного периода

редактировать
Событие вымирания в конце московского периода в каменноугольном периоде Угольные леса продолжились после краха тропических лесов каменноугольного периода. Эти окаменелости растений происходят из одного из тех лесов примерно через 5 миллионов лет после КПР. Однако состав лесов изменился с леса с преобладанием лепидодендронов на один из преимущественно древовидных папоротников и семенных папоротников.

Обрушение тропических лесов каменноугольного периода (CRC ) было незначительным событием вымирания, которое произошло около 305 миллионов лет назад в каменноугольный период. Он изменил обширные угольные леса, которые покрывали экваториальный регион Еврамерики (Европа и Америка). Это событие могло разделить леса на изолированные «острова», что, в свою очередь, вызвало карликовость и, вскоре после этого, исчезновение многих видов растений и животных. После этого события тропические леса, образующие уголь, продолжились на больших территориях Земли, но их размеры и состав были изменены.

Событие произошло в конце московского и продолжилось до касимовского яруса пенсильванского (верхний карбон).

Содержание

  • 1 Характер вымирания на суше
    • 1.1 Растения
    • 1.2 Животные
  • 2 Восстановление биотики и эволюционные последствия
    • 2.1 Растения
    • 2.2 Беспозвоночные
    • 2.3 Позвоночные
  • 3 Возможные причины
    • 3.1 Атмосфера и климат
    • 3.2 Вулканизм
  • 4 Климат и геология
  • 5 Ископаемые останки
  • 6 Ссылки
  • 7 Дополнительная литература

Модели вымирания на суше

Папоротники и древовидные папоротники из национального парка Маунт-Филд, дающие представление о том, как мог бы выглядеть тропический лес каменноугольного периода

В каменноугольном периоде великие тропические леса Еврамерики поддерживает возвышающихся Lycopodiophyta, неоднородное сочетание растительности, а также большое разнообразие животного мира: гигантские стрекозы, многоножки, тараканы, земноводные и первые amniotes.

Растения

Возникновение тропических лесов в каменноугольном периоде сильно изменило ландшафты, разрушив низкоэнергетические, богатые органическими веществами анастомозирующие (плетеные) речные системы с m множественные каналы и стабильные аллювиальные острова. Продолжающаяся эволюция древовидных растений повысила устойчивость поймы (меньшая эрозия и движение) за счет плотности пойменных лесов, образования древесных остатков и увеличения сложности и разнообразия корневых сообществ.

Обрушение произошло в результате серия ступенчатых изменений. Во-первых, в позднемосковские времена наблюдался постепенный рост числа оппортунистических папоротников. За этим последовало в самом раннем Касимове резкое вымирание доминирующих ликопсид и переход к экосистемам с преобладанием древовидных папоротников. Это подтверждается недавним исследованием, показывающим, что наличие извилистых и разветвляющихся рек, наличие крупных древесных остатков и записи заторов бревен значительно уменьшаются в Московско-касимовский рубеж. Тропические леса были фрагментированы, образуя все более и более сокращающиеся «острова», и в последнее касимовское время тропические леса исчезли из летописи окаменелостей.

Животные

До коллапса распределение видов животных было очень космополитическим - одни и те же виды существовали повсюду в тропической Пангеи, - но после коллапса каждый уцелевший «остров» тропических лесов разработал свое собственное уникальное сочетание видов. Многие виды земноводных вымерли, в то время как предки рептилий и млекопитающих после первоначального кризиса превратились в большее количество видов. Эти закономерности объясняются теорией островной биогеографии, концепцией, которая объясняет, как происходит эволюция, когда популяции ограничиваются изолированными карманами. Эта теория была первоначально разработана для океанических островов, но ее можно одинаково хорошо применить к любой другой фрагментированной экосистеме, существующей только небольшими участками и окруженной другой неподходящей средой обитания. Согласно этой теории, первоначальное воздействие фрагментации среды обитания является разрушительным, при этом большая часть жизни быстро вымирает из-за нехватки ресурсов. Затем, когда выжившие растения и животные восстанавливаются, они приспосабливаются к своей ограниченной среде, чтобы воспользоваться преимуществами нового распределения ресурсов и диверсифицироваться. После краха тропических лесов каменноугольного периода каждый очаг жизни развивался по-своему, в результате чего возникла уникальная смесь видов, которую экологи называют «эндемизмом ».

Биотическое восстановление и последствия для эволюции

Растения

Фрагментация водно-болотных угодий оставила несколько изолированных рефугиумов в Европе. Однако даже они не смогли сохранить разнообразие московской флоры. К асселицам исчезли многие семейства семенных папоротников, характерные для тропических водно-болотных угодий Москвы, в том числе Alethopteridaceae, Cyclopteridaceae и Neurodontopteridaceae.

Беспозвоночные

Истощение растений способствовало снижению концентрации кислорода в атмосфере. Высокий уровень кислорода сделал возможным существование огромных членистоногих того времени. Из-за уменьшения количества кислорода эти размеры больше не могли быть приспособлены, и, таким образом, между этим и потерей среды обитания гигантские членистоногие были уничтожены в этом случае, в первую очередь гигантские стрекозы (Меганевра ) и многоножки. (Arthropleura ).

Позвоночные

Наземно адаптированные синапсиды, предшественники линии млекопитающих, такие как Archaeothyris, были среди групп, которые быстро восстановились после коллапса.

Этот внезапный коллапс затронул несколько больших групп. Лабиринтодонт земноводные были особенно разрушены, в то время как амниоты (первые члены сауропсид и синапсид группы) жили лучше, будучи физиологически лучше приспособленными к более засушливым условиям.

Амфибии могут выжить в холодных условиях, снижая уровень метаболизма и прибегая к перезимованию (т. е. проводя большую часть года без активности в норах или под бревнами). Однако это не эффективный способ справиться с длительным благоприятные условия, особенно высыхание. Амфибии должны возвращаться в воду, чтобы отложить яйца, в то время как амниоты имеют яйца, у которых есть мембрана, которая удерживает воду и позволяет газообмену вне воды. Поскольку земноводные обладали ограниченной способностью адаптироваться к более засушливым условиям, которые преобладали в пермских условиях, многие семейства земноводных не смогли занять новые экологические ниши и вымерли.

Синапсиды и сауропсиды осваивали новые ниши быстрее, чем амфибии, и новые стратегии питания, в том числе травоядные и хищные, ранее были только насекомоядные и рыбоядные.

Возможные причины

Атмосфера и климат

Палеогеография позднего карбона с протяженностью южного полярного ледникового покрова

Существует несколько гипотез о природе и причине разрушения тропических лесов каменноугольного периода, некоторые из которых включают изменение климата. После позднего башкирского периода оледенения начались высокочастотные сдвиги сезонности от влажных к засушливым временам.

Каменноугольный период характеризуется образованием угольных отложений, которые образовывались в контексте удаления атмосферного углерода.. В позднем среднем пенсильване (позднемосковском) начался цикл аридификации. Во время краха тропических лесов каменноугольного периода климат стал прохладнее и суше. Это отражено в летописи горных пород, когда Земля вступила в короткий, интенсивный ледниковый период. Уровень моря упал примерно на 100 метров (330 футов), и ледяной лед покрыл большую часть южного континента Гондвана. Климат был неблагоприятен для тропических лесов и большей части их биоразнообразия. Тропические леса превратились в изолированные участки, в основном приуроченные к влажным долинам, все дальше и дальше друг от друга. Немногое из первоначального биома тропического леса ликопсид пережило этот первоначальный климатический кризис. Концентрация углекислого газа в атмосфере упала до одного из своих глобальных минимумов за все время в Пенсильвании и начале перми.

Затем последовавший период глобального потепления изменил климатическую тенденцию вспять; оставшиеся тропические леса, неспособные выжить в быстро меняющихся условиях, были окончательно уничтожены.

По мере того, как климат снова становился засушливым в течение позднего палеозоя, тропические леса в конечном итоге были заменены сезонно засушливыми биомами. Хотя точная скорость и природа обрушения не ясны, считается, что он произошел относительно быстро с геологической точки зрения, самое большее за несколько тысяч лет.

Вулканизм

После восстановления середины Большой магматической провинции с центром в Скагерраке (SCLIP) с использованием новой системы отсчета, было показано, что шлейф Скагеррак поднялся от границы ядро-мантия (CMB) до положения ~ 300 млн лет. Основной интервал извержений произошел в очень узком временном интервале 297 ± 4 млн. Лет. Образование рифта совпадает с границей московского и касимовского ярусов и крахом каменноугольных дождевых лесов.

Климат и геология

A палеоклиматические изменения глобального характера произошли в московское и касимовское время. Атмосферное высыхание (иссушение) произошло в среднем и позднем периоде Пенсильвании, что совпало с резкими изменениями фауны у морских и наземных видов. Это изменение было зарегистрировано в палеопочвах, которые отражают период общего уменьшения, увеличения свободного дренажа и стабильности ландшафта, а также сдвиг общего регионального климата в более засушливые условия в Верхнем Пенсильвании (штат Миссуриан). Это согласуется с интерпретациями климата, основанными на современных палеофлоровых комплексах и геологических данных.

Окаменелости

Ископаемые ликопсид, вероятно Sigillaria, из Джоггинса, с прилагается стигмарианские корни

Многие ископаемые останки по всему миру отражают меняющиеся условия разрушения тропических лесов каменноугольного периода.

Ископаемые скалы Джоггинса в заливе Фанди в Новой Шотландии, внесенные в список Всемирного наследия ЮНЕСКО, являются особенно хорошо сохранившимися ископаемыми памятниками. Ископаемые скелеты, внедренные в осыпающиеся морские скалы, были обнаружены сэром Чарльзом Лайелем в 1852 году. В 1859 году его коллега Уильям Доусон обнаружил самого старого известного предка рептилий, Hylonomus lyelli, и с тех пор были найдены еще сотни скелетов, включая самый старый синапсид, Protoclepsydrops.

Ссылки

Дополнительная литература

Последняя правка сделана 2021-05-14 07:16:03
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте