Кам’яновугільний період
Девон змінив кам’яновугільний період, або карбон, який тривав 65 млн років. Назва цілком виправдана – саме тоді утворилися головні родовища кам’яного вугілля.
Для карбону були характерні потужні процеси гороутворювання. В цей період виросли відомі нам гірські масиви – Алтай, Гарц, Судети, Австралійські Кордільєри, Атлаські гори та інші, а наприкінці періоду – Центральний Урал. Знов активізувалися вулкани, які вулканічним попелом збагачували грунти поживними речовинами.
У середині карбону клімат характеризувався різкими змінами температури. Він став сухим і спекотним. Але на початку й наприкінці періоду він був м’яким і вологим, що сприяло бурхливому розвиткові рослинного світу. Землю вкрили густі тропічні ліси, утворені найрізноманітнішими кущами та деревами. Інопланетянам, якби вони завітали на нашу планету в той період, довелося б продиратися крізь хащі та високі трави, що були нащадками девонських плаунів та папоротей.
Зелені мешканці тогочасної планети дуже любили вологу і росли на болотах та на берегах річок і водоймищ. Їхнє коріння закріплювалось у мулі, і рослини високо підіймалися над водою, щоб стовбури знаходилися на повітрі. Цю особливість до наших днів зберегли мангрові дерева, які ростуть у гирлах тропічних річок.
На болотах карбону росли цілі ліси з плаунів-лепідодендронів. Коли їхнє лускоподібне листя опадало, на стовбурах залишались характерні відбитки, що нагадували зміїну луску. Тому скам’янілі залишки цих траво-дерев люди в давнину часто сприймали як казкових кам’яних змій. Саме з таких лісів утворилися запаси кам’яного вугілля Донбасу.
Проте коріння карбонових рослин мало бути дуже міцним і розгалуженим, бо несло на собі величезні стовбури. Висота плаунових рослин, наприклад, сягала 40 м. Прямо від коренів стирчали пагінці, з яких виростали нові стовбури. Таким чином на одному місці утворювалося кілька дерев. А вузьке листя цих гігантів було завдовжки близько метра. Воно прикрашало не лише гілки, а й стовбури. Коли листя відпадало, на дерев’янистих колонах-стовбурах залишалися сліди різної форми: кільця, спіралі, ромби, шестикутники. Мабуть, це робило карбонові ліси дуже мальовничими.
Папороті теж утворили незвичні для сучасної людини великі форми. Такі дерева-папороті мали товстий стовбур і численні гілки з довгим і широким листям. Частина папоротей продовжувала розмножуватися спорами. Але виникли також нові голонасінні види. Їх насіння містилося в маленьких сумочках на листі, а коли визрівало, то падало на вологу землю або у воду.
У карбоні з’явилися і можливі предки хвойних рослин – кордаіти. Вчені гадають, що вони походять від папоротей. Але нащадки далеко переросли своїх прапрадідусів. Кордаіти виростали заввишки 40 м. При цьому довге вузьке листя, яке нагадувало стрічки, росло на самій вершині, а стовбур залишався голим. Зовні вони були схожі на сучасні пальми, але мали насіннєві шишки.
Внаслідок буяння рослин різноманітнішим ставав і тваринний світ. Їжі вистачало на всіх: травоїдні споживали рослини, ними, у свою чергу, харчувалися хижаки, а всі разом внаслідок еволюції щодалі утворювали все більше різних істот.
За часів карбону зникла більшість трилобітів. Їх знищили хижі риби, ракоскорпіони та головоногі. Трилобітів не захистило навіть набуте вміння зариватися у намул. Вороги знаходили їх і легко розгризали недостатньо міцний панцир. Не допомогло і переселення у прісноводні водойми. Хижі риби невдовзі з’явилися й там. Внаслідок цього від колишніх господарів кембрійських морів залишився лише один рід. А от молюски та брахіоподи почувалися добре. Вони досягли велетенських розмірів і мали черепашки завдовжки 30 см. Одночасно з’явилися предки сучасних мокриць, омарів та крабів.
Ще привільніше почувалися риби. Серед них було багато хижаків, особливо різних акул, чиїми кістяками геть завалені відкладення карбону. Серед них були й маленькі акулки, завдовжки не більші трьох сантиметрів, а були й такі, що сягали у довжину двадцяти й більше метрів. Деякі акули неодмінно здивували б нас своїм виглядом. Були, наприклад, чудовиська з клешнями або величезними плавцями. Такі акули могли вистрибувати з води і пролітати сотні метрів, полюючи на здобич. Уникнути загибелі в пащах акул, які мали зуби на зразок пилок, могли тільки істоти, що виростили собі надміцний панцир чи черепашку або були дуже стрімкими й верткими, – такі, як ганоїди, тіло яких вкривала тверда луска.
Кам’яновугільний ланшафт
Прісноводні водоймища заселили численні скорпіони, ракоподібні, тясячоніжки та комахи. Можливо, предками останніх були саме трилобіти, бо вони мають дуже багато спільних ознак.
На суходолі з’явилося багато комах. Більшість з них виходили на берег тільки у зрілому віці й були зовсім не схожі на сучасних. Вони могли одночасно нагадувати бджіл, мурашок, метеликів. Проте існували й такі, в котрих ми легко впізнали б тарганів, павуків, бабок, богомолів чи коників. Часто вони були значно більші за сучасних. Наприклад, бабки меганеури – це справжні велетні комашиного світу з розмахом крил близько одного метра.
Але справжнім дивом епохи карбону стали найрізноманітніші амфібії. Зовні вони нагадували сучасних змій, ящірок, саламандр або крокодилів і мали довжину від 10 см до 10 м. Амфібії походили від кистеперих риб і розмножувалися у воді, в якій і підростали, бо дихали зябрами. У зрілому віці в них утворювалися легені, і амфібії виходили на суходіл, але продовжували жити неподалік від води. Проте деякі зберігали і зябра, і легені. Але найцікавішою особливістю амфібій було третє око, яке знаходилося на тімені, щоб спостерігати, чи не загрожує небезпека згори. Вчені припускають, що цим оком амфібії могли бачити інфрачервоні промені.
У карбонових болотах Європи та Північної Америки жили антракозаври. Вони мали п’ять пальців на кінцівках, полювали у воді. Тілом ці тварини дуже подібні до рептилій, тому вважають, що саме вони є предками плазунів та всіх інших наземних хребетних, у тому числі динозаврів (можливо, були й інші, але їх ще досі не знайдено).
Чому так сталося? Річ у тім, що в середині карбону клімат став посушливим, і багато водоймищ висохло. Амфібії, які не могли жити без води, вимерли. Але ті з них, що мали щільну луску, яка захищала тіло від висихання, і дихали легенями, як антракозаври, вижили і набули нових якостей.
Пермський період
Саме ці істоти запанували у пермську добу, яка прийша на зміну карбону і тривала 55 млн років. Назву її утворено від міста Перм, поблизу якого вивчали відкладення російські вчені.
Це був час, дуже несприятливий для життя. На зміну теплому і вологому клімату прийшла глобальна посуха. Різкі зміни температури для багатьох живих істот мали катастрофічні наслідки. Вулканічний попіл так затьмарив небо, що сонячне проміння було не в змозі зігріти поверхню планети. Стало холодно, і близько 50 млн кв. км земної поверхні вкрилося кригою. Коли атмосфера очистилася, велетенський льодовик розтанув, але цієї води все одно було недостатньо, щоб напоїти землю. Одночасно піднялася і температура, тому водоймища висихали, а на їх місцях утворювалися пустелі. Висихали навіть моря. Утворилися велетенські пустелі, яких не було на Землі раніше.
Відомо, що в пермському періоді клімат на Землі змінювався, були і кліматичні зони, схожі на сучасні тропіки й зони помірного клімату. Склад атмосфери планети також наблизився до сучасного рівня.
Папороті зменшилися в розмірах, але дожили до наших днів. Кожному з нас відомі папороті, що ростуть у лісах України і навіть на підвіконнях. А в сучасних тропічних лісах існує понад 300 видів цих рослин. Висота деяких з них сягає 25 м.
У таких умовах розкішні рослини періоду карбону не могли вижити. А що земна поверхня продовжувала висихати, то їх ставало дедалі менше і росли вони на обмежених ділянках, біля водоймищ. У другій половині пермського періоду ці рослини зникли зовсім. Збереглися лише окремі види папоротей та хвощів, які врятувалися на невеличких зволожених ділянках, однак вони стали значно менші. Натомість почали розвиватися примітивні хвойні рослини коніфери, а також голонасінні – саговники, а трохи пізніше гінкгові. Один з видів гінкго дожив до нашого часу. Екземпляри цієї рідкісної рослини можна побачити в Нікітському ботанічному саду поблизу Ялти і Краснокутському дендропарку Харківської області. У народі вона зветься «деревом бажання». А в Японії та Китаї це дерево вважають священним. Його часто висаджують поблизу храмів.
Відмінною рисою зеленого світу пермського періоду стала поява кущів і рослин, які нагадували траву. Вони потребували значно менше води, ніж дерева, і тому розкошували.
Умови життя в пермському океані теж були досить сприятливими. У водній товщі різкі коливання температури відчувалися значно менше. Тому продовжували розвиватися вже відомі нам істоти. Так само як наші сучасники кальмари та восьминоги, пермські головоногі наутілоідеї рухалися за принципом реактивного двигуна – виштовхували воду через мантійну воронку. Ці головоногі вже мали серце з п’ятьма камерами, розвинуту нервову систему і мозок з великою кількістю звивин, а це означає, що наутілоідеї були досить розумними істотами.
Акули теж удосконалювалися. З’явились пласкі акули – предки сучасних скатів. Зуби деяких акул нагадували спіралі. Тварини могли розвивати дуже велику швидкість і виривати у живої риби чи амфібії великі шматки м’яса, хоч би якою міцною була луска в жертви і хоч би якою великою вона була. Внаслідок цього кистепері риби почали шукати порятунку на глибині, біля морського дна.
Як нам уже відомо, землю пермського періоду опанували різноманітні амфібії – як хижаки, так і травоїдні. Деякі з них були дрібними, завдовжки кілька сантиметрів, інші досягали дуже великих розмірів. За способом життя вони нагадували сучасних крокодилів і бегемотів, тобто більшість часу проводили у воді, виставляючи голову на поверхню.
Серед пермських амфібій найбільш відомими є стегоцефали, назва яких у перекладі з латинської означає «щитоголові» (кістки черепа у них зрослися у плаский щит).
Особливо добре в пермський період розвивалися рептилії, бо знайшли спосіб протистояти сухому і жаркому клімату. Їм більше не потрібна була вода, щоб відкладати туди ікру, як це робили амфібії. Рептилії почали розмножуватися яйцями, що мали міцну шкаралупу (спочатку шкіряну, а пізніше вапняну), яка захищала зародок від висихання і містила багато поживних речовин для його розвитку. Тому рептилії одразу після виходу з яєць вже мали вигляд дорослих істот і були життєздатнішими за амфібій. Амфібії ж, як пуголовки, мали проходити кілька стадій розвитку, щоб набути властивостей дорослої тварини.
Реконструкція дейноцефала іностранцевії
Не маючи ворогів на суходолі, рептилії почали швидко розповсюджуватися і врешті витіснили своїх можливих предків стегоцефалів. Першими на зміну їм прийшли котілозаври – казаноголові. Вони теж мали різні розміри, були як травоїдними, так і хижаками, які нагадували сучасних тигрів, гієн, вовків, куниць. Найстрашнішою серед хижаків була іностранцевія, дуже схожа зовні на шаблезубого тигра, що з’явився набагато пізніше. Її страшні ікла легко пробивали кістяні панцирі на тілах деяких травоїдних рептилій. Загальна довжина тварини сягала 4 м, а довжина черепа – 0,5 м. Можливо, що зустрічалися й більші екземпляри.
Дуже цікавими представниками пермських рептилій були звіроподібні ящери едафозаври. Вони з’явилися ще в карбоні і, ймовірно, як і їхні родичі, стали предками ссавців. Карбонські едафозаври були невеликими тваринами, але в пермську добу вони виростали до трьох метрів. Ці звіроящери харчувалися рослинами, мали невелику голову, незграбний тулуб і довгий міцний хвіст. На щелепах та піднебінні в них росли дрібні зуби. Але найдивовижнішим пристосуванням цих істот було «вітрило» на спині – величезна шкіряна складка, яку підтримували відростки хребта. Складка мала велику кількість кровоносних судин, тому є думка, що цей оригінальний пристрій служив для терморегуляції, тобто кров у «вітрилі» нагрівалася сонцем. Таке саме «вітрило» мав ще один звіроящір – діметродон – дуже схожий на едафозавра, але на відміну від нього хижак.
Мезозойська ера
Палеозойська ера закінчилась близько 240 млн років тому. На зміну їй прийшла мезозойська ера, або ера середнього життя, впродовж якої природа поступово набувала сучасних ознак.
Егафозавр
На межі цих періодів вимерла більшість морських тварин, натомість розвинулися інші. На початку мезозою ще жили амфібії та рептилії, дуже схожі на пермських. Проте їхніми наступниками стали динозаври, серед яких були справжні велетні – найбільші з істот, що будь-коли панували на планеті. Це сталося завдяки низці факторів.
Пермську посуху поступово змінив теплий і вологий клімат, а материки й океани набули сучасного вигляду. Ще тривали процеси гороутворення, з’явилися американські Анди і Кордільєри, величезні гори Китаю та Східної Азії. Проте умови для життя стали сприятливішими.
Першими це відчули рослини. Десь у середині мезозою у тропічних зонах на місці пустель підвелися густі ліси. А там, де клімат був прохолодніший, дерева пристосувалися до холодних періодів: почали скидати листя і уповільнювати всі життєві процеси – так би мовити засинати на зиму.
Розмаїття і велика кількість рослинної їжі сприяли появі нових видів травоїдних тварин та збільшенню їх чисельності. А це, у свою чергу, вплинуло на розвиток хижаків. Саме тоді на планеті і з’явилися динозаври, які жили у мезозойські періоди – тріасовий, юрський та крейдяний. З цієї причини мезозойську еру іноді називають ерою динозаврів.
Тріасовий період
Перший період мезозою, який тривав 35 млн років, називають тріасовим, або тріасом. Таку назву йому дав німецький геолог Ф. Альберті, який дослідив три чіткі шари тріасових відкладень: піски, вапняки і знов піски.
У тріасі всі відомі нам континенти з’єдналися і утворили єдиний континент. Лавразія з’єдналася з Гондваною і численними навколишніми островами. Цей величезний континент називають Пангеєю. Єдність суходолу сприяла тому, що живі істоти могли діставатися до будь-яких куточків, і динозаври жили скрізь.
У першій третині періоду клімат на планеті майже повсюдно був тропічним, проти більшість її суходолу ще займали пустелі. На великих територіях виникли високі гірські плато і хребти з великими западинами між ними. Але десь усередині тріасу море почало заливати суходіл і утворило великі затоки та лагуни. Посилилася вулканічна діяльність, яка сприяла виникненню нових гірських хребтів і западин. Поступово змінювався клімат. У колишній центральній Гондвані він був теплим, але сухим. На її південному узбережжі – там, де довжелезна затока ділила Пангею майже навпіл, було тепло і волого, а в північній половині величезного материка – холодно. Зрозуміло, що кліматичні розбіжності зробили рослинний і тваринний світ більш різноманітним.