Carbonífero - Carboniferous

Carbonífero
358,9 ± 0,4 - 298,9 ± 0,15 Ma
Cronologia
Etimologia
Formalidade de nome Formal
Apelido (s) Idade dos Anfíbios
Informação de uso
Corpo celestial terra
Uso regional Global ( ICS )
Escala (s) de tempo usada (s) Escala de tempo ICS
Definição
Unidade cronológica Período
Unidade estratigráfica Sistema
Proposto pela primeira vez por William Daniel Conybeare e William Phillips , 1822
Formalidade de intervalo de tempo Formal
Definição de limite inferior FAD do Conodont Siphonodella sulcata (descoberta de problemas bioestratigráficos em 2006)
Limite inferior GSSP La Serre , Montagne Noire , França 43,5555 ° N 3,3573 ° E
43 ° 33 20 ″ N 3 ° 21 26 ″ E /  / 43.5555; 3,3573
GSSP ratificado 1990
Definição de limite superior FAD do Conodont Streptognathodus isolatus dentro do morfotipo Streptognathodus wabaunsensis cronoclina
Limite superior GSSP Aidaralash , Montes Urais , Cazaquistão 50.2458 ° N 57.8914 ° E
50 ° 14′45 ″ N 57 ° 53′29 ″ E /  / 50,2458; 57,8914
GSSP ratificado 1996
Dados atmosféricos e climáticos
Significativo atmosférica ó
2
contente
c. 32,3 vol%
(162% do moderno)
CO atmosférico médio
2
contente
c. 800 ppm
(3 vezes pré-industrial)
Temperatura média da superfície c. 14 ° C
(0 ° C acima do moderno)
Nível do mar acima dos dias atuais Caindo de 120 m até o nível atual em todo o Mississippian, então aumentando continuamente para cerca de 80 m no final do período

O carbonífero ( / ˌ k ɑr . B ə n ɪ f . Ər . Ə s / Kähr -bə- NIF -ər-əs ) é um período geológico e sistema da Paleozoico que se estende por 60 milhões de anos a partir da extremidade do Devonianos Período 358,9 milhões de anos atrás ( Mya ), ao início do Período Permiano , 298,9 Mya. O nome Carbonífero significa "portador de carvão", do latim carbō (" carvão ") e ferō ("Eu carrego, carrego"), e se refere às muitas camadas de carvão formadas globalmente durante aquele tempo.

O primeiro dos nomes de "sistema" moderno, foi cunhado pelos geólogos William Conybeare e William Phillips em 1822, com base em um estudo da sucessão rochosa britânica. O Carbonífero é frequentemente tratado na América do Norte como dois períodos geológicos, o anterior no Mississipio e o posterior na Pensilvânia .

A vida animal terrestre estava bem estabelecida no período carbonífero. Os tetrápodes (quatro vertebrados com membros), que se originaram de peixes de nadadeiras lobadas durante o Devoniano anterior, diversificaram-se durante o Carbonífero, incluindo as primeiras linhagens de anfíbios , como os temnospondilos , com o primeiro aparecimento de amniotas , incluindo sinapsídeos (o grupo ao qual pertencem os mamíferos modernos ) e répteis durante o final do Carbonífero. O período é às vezes chamado de Idade dos Anfíbios , durante o qual os anfíbios se tornaram animais terrestres dominantes e se diversificaram em muitas formas, incluindo lagartos, cobras e crocodilos.

Os insetos seriam submetidos a uma grande radiação durante o final do Carbonífero. Vastas faixas de floresta cobriam a terra, que acabaria sendo assentada e se tornaria as camadas de carvão características da estratigrafia carbonífera, evidente hoje. O conteúdo atmosférico de oxigênio atingiu seus níveis mais altos na história geológica , 35% em comparação com 21% hoje, permitindo que os invertebrados terrestres, que respiram por difusão de oxigênio através de espiráculos , se tornassem muito grandes.

A segunda metade do período experimentou glaciações , baixo nível do mar e formação de montanhas à medida que os continentes colidiam para formar a Pangéia . Um pequeno evento de extinção marinha e terrestre, o colapso da floresta tropical do Carbonífero , ocorreu no final do período, causado pelas mudanças climáticas.

Etimologia e história

O termo "Carbonífero" foi usado pela primeira vez como um adjetivo pelo geólogo irlandês Richard Kirwan em 1799, e mais tarde usado em um título intitulado "Medidas de carvão ou estratos carboníferos" por John Farey Sr. em 1811, tornando-se um termo informal para referir-se ao carvão - sequências de carregamento na Grã-Bretanha e em outros lugares da Europa Ocidental. Quatro unidades foram originalmente atribuídas ao Carbonífero, em ordem ascendente, o Arenito Vermelho Velho , Calcário Carbonífero , Grão de Mó e as Medidas de Carvão . Essas quatro unidades foram colocadas em uma unidade Carbonífera formalizada por William Conybeare e William Phillips em 1822, e mais tarde no Sistema Carbonífero por Phillips em 1835. O Arenito Vermelho Velho foi posteriormente considerado devoniano em idade. Posteriormente, esquemas estratigráficos separados foram desenvolvidos na Europa Ocidental, América do Norte e Rússia. A primeira tentativa de construir uma escala de tempo internacional para o Carbonífero foi durante o Oitavo Congresso Internacional de Estratigrafia e Geologia Carbonífera em Moscou em 1975, quando todos os estágios ICS modernos foram propostos.

Estratigrafia

O Carbonífero é dividido em dois subsistemas, o baixo Mississippian e o alto da Pensilvânia , que às vezes são tratados como períodos geológicos separados na estratigrafia norte-americana.

Os estágios podem ser definidos global ou regionalmente. Para correlação estratigráfica global, a Comissão Internacional de Estratigrafia (ICS) ratifica estágios globais com base em uma Seção e Ponto de Limite Global (GSSP) de uma única formação (um estratótipo ) identificando o limite inferior do estágio. As subdivisões ICS do mais novo ao mais velho são as seguintes:

Série / época Estágio / idade Limite inferior
Permian Asselian 298,9 ± 0,15 Mya
Da Pensilvânia Superior Gzhelian 303,7 ± 0,1 Mya
Kasimoviano 307,0 ± 0,1 Mya
Meio Moscoviano 315,2 ± 0,2 Mya
Diminuir Baskiriano 323,2 ± 0,4 Mya
Mississippian Superior Serpukhovian 330,9 ± 0,2 Mya
Meio Visean 346,7 ± 0,4 Mya
Diminuir Tournaisian 358,9 ± 0,4 Mya

Unidades ICS

O Mississippian foi proposto pela primeira vez por Alexander Winchell , e o Pennsylvanian foi proposto por JJ Stevenson em 1888, e ambos foram propostos como sistemas distintos e independentes por HS Williams em 1881.

O Tournaisian foi nomeado após a cidade belga de Tournai . Foi introduzido na literatura científica pelo geólogo belga André Hubert Dumont em 1832. O GSSP para a base do Tournaisian está localizado na seção La Serre em Montagne Noire , sul da França. É definido pelo datum de primeira aparição do conodonte Siphonodella sulcata , que foi ratificado em 1990. No entanto, o GSSP foi posteriormente mostrado para ter problemas, com Siphonodella sulcata sendo mostrado para ocorrer 0,45 m abaixo do limite proposto.

O Palco Viséan foi introduzido por André Dumont em 1832. Dumont deu o nome a este palco em homenagem à cidade de Visé, na província de Liège, na Bélgica . O GSSP para o Visean está localizado no Estrato 83 na seção Pengchong, Guangxi , sul da China, que foi ratificado em 2012. O GSSP para a base do Viséan é o primeiro dado de aparecimento do fusulinídeo (um grupo extinto de forames ) Eoparastaffella simplex .

O Palco Serpukhovian foi proposto em 1890 pelo estratígrafo russo Sergei Nikitin . Tem o nome da cidade de Serpukhov , perto de Moscou . O Estágio Serpukhovian atualmente carece de um GSSP definido. A definição proposta para a base do Serpukhovian é a primeira aparição do conodont Lochriea ziegleri .

O Bashkirian foi nomeado após Bashkiria, o então nome russo da república de Bashkortostan no sul dos Montes Urais da Rússia . O palco foi introduzido pela estratígrafa russa Sofia Semikhatova em 1934. O GSSP da base do Bashkirian está localizado em Arrow Canyon em Nevada, EUA, que foi ratificado em 1996. O GSSP da base do Bashkirian é definido pela primeira aparição do conodonte Declinognathodus noduliferus .

O Moscoviano recebeu o nome de Moscou, Rússia, e foi introduzido pela primeira vez por Sergei Nikitin em 1890. O Moscoviano atualmente carece de um GSSP definido.

O Kasimovian recebeu o nome da cidade russa de Kasimov e foi originalmente incluído como parte da definição original de Nikitin de 1890 do Moscoviano. Foi reconhecido pela primeira vez como uma unidade distinta por AP Ivanov em 1926, que o chamou de Horizonte " Tiguliferina " em homenagem a uma espécie de braquiópode . O Kasimovian atualmente carece de um GSSP definido.

O Gzhelian tem o nome da aldeia russa de Gzhel (em russo : Гжель ), nas proximidades de Ramenskoye , não muito longe de Moscou. O nome e a localidade do tipo foram definidos por Sergei Nikitin em 1890. A base do Gzhelian atualmente carece de um GSSP definido.

O GSSP da base do Permiano está localizado no vale do rio Aidaralash próximo a Aqtöbe , Cazaquistão, que foi ratificado em 1996. O início da fase é definido pelo primeiro aparecimento do conodonte Streptognathodus postfusus .

Estratigrafia regional

América do Norte

Gráfico de subdivisões regionais do período Carbonífero

Na estratigrafia norte-americana, o Mississippian é dividido, em ordem crescente, nas séries Kinderhookian, Osagean, Meramecian e Chesterian, enquanto o Pennsylvanian é dividido nas séries Morrowan, Atokan, Desmoinesian, Missourian e Virgilian.

O Kinderhookian tem o nome da vila de Kinderhook , no condado de Pike , Illinois. Corresponde à parte inferior do Tournasian.

O Osagean tem o nome do rio Osage, no condado de St. Clair , Missouri. Corresponde à parte superior do Tournaisian e à parte inferior do Viséan.

O Meramecian tem o nome de Meramec Highlands Quarry, localizado próximo ao rio Meramec , a sudoeste de St. Louis , Missouri. Corresponde ao meio Viséan.

O Chesterian tem o nome do Chester Group , uma sequência de rochas com o nome da cidade de Chester, Illinois . Corresponde ao Viséan superior e a todos os Serpukhovian.

O Morrowan tem o nome da Formação Morrow localizada no noroeste do Arkansas, que corresponde ao Bashkirian inferior.

O Atokan era originalmente uma formação com o nome da cidade de Atoka, no sudoeste de Oklahoma. Corresponde ao Bashkirian superior e ao Moscovian inferior

O Desmoinesian tem o nome da Formação Des Moines, encontrada perto do rio Des Moines, no centro de Iowa. Corresponde ao moscoviano médio e superior e ao Kasimoviano inferior.

O Missourian foi nomeado ao mesmo tempo que o Desmoinesian. Corresponde ao Kasimovian médio e superior.

O Virgilian tem o nome da cidade de Virgil, Kansas , que corresponde ao Gzhelian.

Europa

O Carbonífero europeu é dividido em baixo Dinantiano e alto Silésia , o primeiro sendo nomeado para a cidade belga de Dinant , e o último para a região da Silésia da Europa Central. O limite entre as duas subdivisões é mais antigo do que o limite do Mississipio-Pensilvânia, encontrando-se dentro da parte inferior de Serpukhovian. O limite era tradicionalmente como a primeira aparição do leion Cravenoceras amonóide . Na Europa, o Dinantian é principalmente marinho, o chamado "Calcário Carbonífero", enquanto o Silesian é conhecido principalmente por suas medidas de carvão.

O Dinantian é dividido em duas etapas, o Tournaisian e o Viséan. O Tournaisian tem o mesmo comprimento que o estágio ICS, mas o Viséan é mais longo, estendendo-se até o Serpukhovian inferior.

O Silesian é dividido em três estágios, em ordem crescente, o Namurian , Westphalian , Stephanian . O Autunian, que corresponde ao Gzhelian médio e superior, é considerado uma parte da Rotliegend sobreposta .

O namuriano tem o nome da cidade de Namur, na Bélgica. Corresponde ao Serpukhovian médio e superior e ao Bashkirian inferior.

O Westphalian tem o nome da região de Westphalia na Alemanha e corresponde ao Upper Bashkirian e a todos, exceto ao Upper Moscovian.

O Stephanian tem o nome da cidade de Saint-Étienne, no leste da França. Corresponde ao Moscoviano superior, ao Kasimoviano e ao Gzheliano inferior.

Paleogeografia

Uma queda global no nível do mar no final do Devoniano foi revertida no início do Carbonífero; isso criou os mares interiores generalizados e a deposição de carbonato do Mississippian. Houve também uma queda nas temperaturas do pólo sul; O sul de Gondwana foi glaciado durante todo o período, embora seja incerto se os mantos de gelo foram remanescentes do Devoniano ou não. Essas condições aparentemente tiveram pouco efeito nos trópicos profundos, onde pântanos exuberantes, que mais tarde se transformaram em carvão, floresceram a 30 graus das geleiras mais ao norte .

Mapa geográfico generalizado dos Estados Unidos na época da Pensilvânia Média .

No meio do Carbonífero, uma queda no nível do mar precipitou uma grande extinção marinha, que atingiu crinóides e amonites de forma especialmente forte. A queda do nível do mar e a discordância associada na América do Norte separam o subperíodo do Mississipio do subperíodo da Pensilvânia. Isso aconteceu há cerca de 323 milhões de anos, no início da Glaciação Permo-Carbonífera .

O Carbonífero foi uma época de construção ativa de montanhas quando o supercontinente Pangeia se formou . Os continentes do sul permaneceram unidos no supercontinente Gondwana, que colidiu com a América do Norte-Europa ( Laurussia ) ao longo da linha atual do leste da América do Norte. Essa colisão continental resultou na orogenia Hercínica na Europa e na orogenia Allegheniana na América do Norte; também estendeu os recém-erguidos Apalaches para o sudoeste, como as montanhas Ouachita . No mesmo período, grande parte da placa da Eurásia oriental atual se soldou à Europa ao longo da linha dos Montes Urais . A maior parte do supercontinente mesozóico da Pangéia estava agora reunida, embora os continentes do norte da China (que colidiria no último carbonífero) e do sul da China ainda estivessem separados da Laurásia . A Pangéia do Carbonífero Superior tinha a forma de um "O".

Havia dois oceanos principais no Carbonífero: Panthalassa e Paleo-Tethys , que estava dentro do "O" no Carbonífero Pangéia. Outros oceanos menores foram encolhendo e eventualmente se fecharam: o Oceano Rheic (fechado pela assembléia das Américas do Sul e do Norte ), o pequeno e raso oceano Ural (que foi fechado pela colisão dos continentes Báltica e Sibéria, criando os Montes Urais ) e o Oceano Proto-Tethys (fechado pela colisão do Norte da China com a Sibéria / Cazaquistão ).

Clima

As temperaturas globais médias no início do período carbonífero eram altas: aproximadamente 20 ° C (68 ° F). No entanto, o resfriamento durante o Carbonífero Médio reduziu as temperaturas globais médias para cerca de 12 ° C (54 ° F). Os níveis de dióxido de carbono atmosférico caíram durante o período carbonífero de aproximadamente 8 vezes o nível atual no início, para um nível semelhante ao de hoje no final. O Carbonífero é considerado parte da casa de gelo do Paleozóico Superior , que começou no último Devoniano , com a formação de pequenas geleiras no Gondwana. Durante o Tournaisian o clima esquentou, antes de esfriar, houve outro intervalo quente durante o Viséan, mas o resfriamento começou novamente durante o início do Serpukhovian. No início da Pensilvânia, há cerca de 323 milhões de anos, as geleiras começaram a se formar em torno do Pólo Sul , que cresceriam para cobrir uma vasta área de Gondwana. Essa área se estendia desde o sul da bacia amazônica e cobria grandes áreas do sul da África , bem como a maior parte da Austrália e da Antártica. Ciclotemas , que começaram por volta de 313 milhões de anos atrás e continuam no Permiano seguinte, indicam que o tamanho das geleiras foi controlado por ciclos de Milankovitch semelhantes às eras glaciais recentes , com períodos glaciais e interglaciais . As temperaturas profundas do oceano durante esta época eram frias devido ao influxo de águas profundas frias geradas pelo derretimento sazonal da calota polar.

O resfriamento e a secagem do clima levaram ao Colapso da Floresta Tropical do Carbonífero (CRC) durante o final do Carbonífero. As florestas tropicais se fragmentaram e foram eventualmente devastadas pelas mudanças climáticas.

Rochas e carvão

Mármore do Carbonífero Inferior em Big Cottonwood Canyon, Montanhas Wasatch , Utah

As rochas carboníferas na Europa e no leste da América do Norte consistem em uma sequência repetida de camadas de calcário , arenito , xisto e carvão . Na América do Norte, o início do Carbonífero é em grande parte calcário marinho, responsável pela divisão do Carbonífero em dois períodos nos esquemas norte-americanos. As camadas de carvão carboníferas forneceram grande parte do combustível para geração de energia durante a Revolução Industrial e ainda são de grande importância econômica.

Os grandes depósitos de carvão do Carbonífero podem dever sua existência principalmente a dois fatores. O primeiro deles é o aparecimento de tecido de madeira e árvores com casca . A evolução da lignina da fibra da madeira e da substância cerosa suberina , que selava a casca, opôs-se a organismos em decomposição com tanta eficácia que os materiais mortos se acumularam por tempo suficiente para fossilizar em grande escala. O segundo fator foram os níveis do mar mais baixos que ocorreram durante o Carbonífero, em comparação com o Período Devoniano anterior . Isso promoveu o desenvolvimento de extensos pântanos e florestas de planície na América do Norte e na Europa. Com base em uma análise genética de fungos cogumelo, foi proposto que grandes quantidades de madeira foram enterradas durante este período porque os animais e bactérias e fungos em decomposição ainda não tinham desenvolvido enzimas que pudessem digerir efetivamente os polímeros de lignina fenólica resistentes e polímeros de suberina cerosos. Eles sugerem que os fungos que poderiam decompor essas substâncias com eficácia só se tornaram dominantes no final do período, tornando a formação de carvão subsequente muito mais rara.

As árvores carboníferas faziam uso extensivo de lignina. Eles tinham relações de casca para madeira de 8 para 1, e mesmo tão altas quanto 20 para 1. Isso se compara aos valores modernos menores que 1 para 4. Essa casca, que deve ter sido usada como suporte e proteção, provavelmente tinha 38% a 58% de lignina. A lignina é insolúvel, muito grande para passar pelas paredes celulares, muito heterogênea para enzimas específicas e tóxica, de modo que poucos organismos além dos fungos Basidiomicetos podem degradá-la. Para oxidar, é necessária uma atmosfera com mais de 5% de oxigênio ou compostos como peróxidos. Pode permanecer no solo por milhares de anos e seus produtos tóxicos de decomposição inibem a decomposição de outras substâncias. Uma possível razão para suas altas porcentagens em plantas naquela época era fornecer proteção contra insetos em um mundo contendo insetos herbívoros muito eficazes (mas nada remotamente tão eficaz quanto os modernos insetos herbívoros) e provavelmente muito menos toxinas protetoras produzidas naturalmente pelas plantas do que as existentes hoje. Como resultado, carbono não degradado se acumulou, resultando no soterramento extenso de carbono biologicamente fixado , levando a um aumento nos níveis de oxigênio na atmosfera; as estimativas colocam o conteúdo de oxigênio de pico tão alto quanto 35%, em comparação com 21% hoje. Este nível de oxigênio pode ter aumentado a atividade do incêndio florestal . Também pode ter promovido o gigantismo de insetos e anfíbios , criaturas cujo tamanho é hoje limitado pela capacidade de seu sistema respiratório de transportar e distribuir oxigênio em concentrações atmosféricas mais baixas.

No leste da América do Norte, os leitos marinhos são mais comuns na parte mais antiga do período do que na parte posterior e estão quase totalmente ausentes no final do Carbonífero. Geologia mais diversa existia em outros lugares, é claro. A vida marinha é especialmente rica em crinóides e outros equinodermos . Os braquiópodes eram abundantes. Os trilobitas tornaram-se bastante incomuns. Em terra, existiam grandes e diversas populações de plantas . Os vertebrados terrestres incluíam grandes anfíbios.

Vida

Plantas

Gravura representando algumas das plantas mais importantes do Carbonífero.

As primeiras plantas terrestres do Carbonífero , algumas das quais preservadas em bolas de carvão , eram muito semelhantes às do Devoniano Superior anterior , mas novos grupos também apareceram nessa época.

Descrição de como poderia ter sido o período carbonífero.

As principais plantas do Carbonífero Inferior eram Equisetales (rabos de cavalo), Sphenophyllales (plantas trepadeiras ), Lycopodiales (musgos), Lepidodendrales (escama de árvores), Filicales (samambaias), Medullosales (informalmente incluídas nas " samambaias de sementes ", uma reunião de vários grupos de gimnospermas iniciais ) e os Cordaitales . Estes continuaram a dominar durante todo o período, mas durante o final do Carbonífero , vários outros grupos, Cycadophyta (cicadáceas), Callistophytales (outro grupo de "samambaias") e Voltziales (relacionados e às vezes incluídos sob as coníferas ), apareceram.

Antigo licopsídeo in situ , provavelmente Sigillaria , com raízes estigmarianas unidas .
Base de um licopsídeo mostrando conexão com raízes estigmarianas bifurcadas .

Os licófitos carboníferos da ordem Lepidodendrales, que são primos (mas não ancestrais) do minúsculo musgo de hoje, eram enormes árvores com troncos de 30 metros de altura e até 1,5 metro de diâmetro. Estes incluíram Lepidodendron (com seu cone chamado Lepidostrobus ), Anabathra , Lepidophloios e Sigillaria . As raízes de várias dessas formas são conhecidas como Stigmaria . Ao contrário das árvores atuais, seu crescimento secundário ocorreu no córtex , que também forneceu estabilidade, em vez do xilema . Os Cladoxilopsídeos eram árvores grandes, ancestrais das samambaias, surgindo primeiro no Carbonífero.

As folhas de alguns fetos carboníferos são quase idênticas às das espécies vivas. Provavelmente, muitas espécies eram epífitas . Samambaias fósseis e "samambaias semente" incluem Pecopteris , Cyclopteris , Neuropteris , Alethopteris e Sphenopteris ; Megaphyton e Caulopteris eram samambaias arbóreas.

Os Equisetales incluíam a forma gigante comum Calamites , com um diâmetro de tronco de 30 a 60 cm (24 pol.) E uma altura de até 20 m (66 pés). Sphenophyllum era uma planta trepadeira esguia, com espirais de folhas, provavelmente aparentada tanto com calamitas quanto com licópodes.

Cordaites , uma planta alta (6 a mais de 30 metros) com folhas em forma de tira, foi relacionada às cicadáceas e coníferas; osórgãos reprodutivos semelhantesaos amentilhos , que geram óvulos / sementes, são chamados de Cardiocarpus . Acredita-se que essas plantas vivam em pântanos. Árvores coníferas verdadeiras ( Walchia , da ordem Voltziales) aparecem mais tarde no Carbonífero, e preferem terrenos mais altos e secos.

Invertebrados marinhos

Nos oceanos, os grupos de invertebrados marinhos são os Foraminíferos , corais , Bryozoa , Ostracoda , braquiópodes , amonóides , hederelóides , microconquídeos e equinodermos (especialmente crinóides ). Pela primeira vez, os foraminíferos ocupam um lugar de destaque nas faunas marinhas. O grande gênero fusulino Fusulina e seus parentes eram abundantes no que hoje é a Rússia, China, Japão, América do Norte; outros gêneros importantes incluem Valvulina , Endothyra , Archaediscus e Saccammina (o último comum na Grã-Bretanha e na Bélgica). Alguns gêneros carboníferos ainda existem . Os primeiros priapulídeos verdadeiros surgiram durante este período.

As conchas microscópicas de radiolários são encontradas em cherts desta idade no colmo de Devon e na Cornualha , e na Rússia, Alemanha e em outros lugares. As esponjas são conhecidas a partir de espículas e cabos de âncora, e incluem várias formas, como Calcispongea Cotyliscus e Girtycoelia , a demosponge Chaetetes e o gênero incomum de esponjas coloniais de vidro Titusvillia .

Tanto os corais construtores de recifes quanto os solitários se diversificam e florescem; estes incluem as formas rugose (por exemplo, Caninia , Corwenia , Neozaphrentis ), heterocorais e tabuladas (por exemplo, Chladochonus , Michelinia ). Conularídeos foram bem representados por Conularia

Os briozoários são abundantes em algumas regiões; os fenestelídeos, incluindo Fenestella , Polypora e Arquimedes , assim chamados porque têm a forma de um parafuso de Arquimedes . Os braquiópodes também são abundantes; eles incluem productids , alguns dos quais (por exemplo, Gigantoproductus ) atingiram tamanho muito grande (para braquiópodes) e tinham cascas muito grossas, enquanto outros, como Chonetes, eram mais conservadores na forma. Athyridids , spiriferids , rhynchonellids e terebratulids também são muito comuns. As formas inarticuladas incluem Discina e Crania . Algumas espécies e gêneros tiveram uma distribuição muito ampla, com apenas pequenas variações.

Anelídeos , como Serpulites são fósseis comuns em alguns horizontes. Entre os moluscos, os bivalves continuam aumentando em número e importância. Gêneros típicos incluem Aviculopecten , Posidonomya , Nucula , Carbonicola , edmondia e modiola . Os gastrópodes também são numerosos, incluindo os gêneros Murchisonia , Euomphalus , Naticopsis . Os cefalópodes nautilóides são representados por nautilídeos fortemente enrolados , com formas de concha reta e curva se tornando cada vez mais raras. Os amonóides goniatitas , como as Aenigmatoceras, são comuns.

Os trilobitas são mais raros do que nos períodos anteriores, em constante tendência à extinção, representada apenas pelo grupo dos próétidos. Os Ostracoda , uma classe de crustáceos , eram abundantes como representantes do meiobentos ; gêneros incluídos Amphissites , Bairdia , Beyrichiopsis , Cavellina , Coryellina , Cribroconcha , Hollinella , Kirkbya , Knoxiella e Libumella .

Entre os equinodermos , os crinóides eram os mais numerosos. Densos matagais submarinos de crinóides de caule longo parecem ter florescido em mares rasos, e seus restos foram consolidados em camadas grossas de rocha. Gêneros proeminentes incluem Cyathocrinus , Woodocrinus e Actinocrinus . Equinóides como Archaeocidaris e Palaeechinus também estavam presentes. Os blastóides , que incluíam os Pentreinitidae e Codasteridae e superficialmente se assemelhavam aos crinóides por possuírem longos caules presos ao fundo do mar, atingem seu máximo desenvolvimento nesta época.

Invertebrados de água doce e lagoas

Invertebrados de água doce carboníferos incluem vários bivalves moluscos que viviam em água salobra ou de água doce, tais como Anthraconaia , Naiadites , e Carbonicola ; diversos crustáceos como Candona , Carbonita , Darwinula , Estheria , Acanthocaris , Dithyrocaris e Anthrapalaemon .

O Megarachne eurypterid, semelhante a uma aranha gigante do Carbonífero superior, cresceu até a extensão das pernas de 50 cm (20 polegadas).

Os eurypterids também eram diversos e são representados por gêneros como Adelophthalmus , Megarachne (originalmente mal interpretado como uma aranha gigante, daí seu nome) e o Hibbertopterus muito grande especializado . Muitos deles eram anfíbios.

Freqüentemente, um retorno temporário das condições marinhas resultou em gêneros de água marinha ou salobra, como Lingula , Orbiculoidea e Productus, sendo encontrados em camadas finas conhecidas como faixas marinhas.

Invertebrados terrestres

Restos fósseis de insetos que respiram ar , miriápodes e aracnídeos são conhecidos no final do Carbonífero, mas até agora não no início do Carbonífero. Sua diversidade quando aparecem, no entanto, mostra que esses artrópodes eram bem desenvolvidos e numerosos. Seu grande tamanho pode ser atribuído à umidade do ambiente (principalmente florestas pantanosas de samambaias) e ao fato de que a concentração de oxigênio na atmosfera da Terra no Carbonífero era muito maior do que hoje. Isso exigia menos esforço para a respiração e permitia que os artrópodes se tornassem maiores, com Arthropleura semelhante a um milípede de até 2,6 metros de comprimento (8,5 pés) sendo o maior invertebrado terrestre conhecido de todos os tempos. Entre os grupos de insetos estão os enormes Protodonatas predadores (grifos), entre os quais estava Meganeura , um inseto gigante parecido com uma libélula e com uma envergadura de ca. 75 cm (30 pol.) - o maior inseto voador que já percorreu o planeta. Outros grupos são o Syntonopterodea (parentes da atual efeméridas ), os sugadores abundante e muitas vezes grandes Palaeodictyopteroidea , o diverso herbívoros Protorthoptera , e numerosos basal Dictyoptera (ancestrais de baratas ). Muitos insetos foram obtidos dos campos de carvão de Saarbrücken e Commentry , e dos troncos ocos de árvores fósseis na Nova Escócia. Alguns campos de carvão britânicos produziram bons espécimes: Archaeoptilus , do campo de carvão de Derbyshire, tinha uma grande asa com 4,3 cm (2 in) de parte preservada, e alguns espécimes ( Brodia ) ainda exibem vestígios de cores brilhantes de asas. Nos troncos das árvores da Nova Escócia terra caracóis ( Archaeozonites , Dendropupa ) foram encontrados.

Peixe

Muitos peixes habitaram os mares do Carbonífero; predominantemente Elasmobrânquios (tubarões e seus parentes). Entre eles, alguns, como o Psammodus , com dentes semelhantes a pavimentos, adaptados para triturar conchas de braquiópodes, crustáceos e outros organismos marinhos. Outros tubarões tinham dentes penetrantes, como o Symmoriida ; alguns, os petalodontes , tinham dentes cortantes ciclóides peculiares. A maioria dos tubarões eram marinhos, mas os Xenacanthida invadiram as águas doces dos pântanos de carvão. Entre os peixes ósseos , os Paleonisciformes encontrados nas águas costeiras também parecem ter migrado para os rios. Os peixes sarcopterígios também foram proeminentes e um grupo, os rizodontes , atingiu um tamanho muito grande.

A maioria das espécies de peixes marinhos do Carbonífero foi descrita principalmente a partir de dentes, espinhos de nadadeiras e ossículos dérmicos, com peixes menores de água doce preservados inteiros.

Os peixes de água doce eram abundantes e incluem os gêneros Ctenodus , Uronemus , Acanthodes , Cheirodus e Gyracanthus .

Tubarões (especialmente os Estetacantídeos ) sofreram uma grande radiação evolutiva durante o Carbonífero. Acredita-se que essa radiação evolutiva tenha ocorrido porque o declínio dos placodermos no final do período Devoniano fez com que muitos nichos ambientais ficassem desocupados e permitisse que novos organismos evoluíssem e ocupassem esses nichos. Como resultado da radiação evolutiva, os tubarões carboníferos assumiram uma grande variedade de formas bizarras, incluindo Stethacanthus, que possuía uma barbatana dorsal em forma de escova plana com um remendo de dentículos no topo. A barbatana incomum de Stethacanthus pode ter sido usada em rituais de acasalamento.

Tetrápodes

Os anfíbios carboníferos eram diversos e comuns em meados do período, mais do que são hoje; alguns tinham até 6 metros de comprimento, e aqueles totalmente terrestres quando adultos tinham pele escamosa. Eles incluíram vários grupos de tetrápodes basais classificados nos primeiros livros sob o Labirintodontia . Estes tinham corpos longos, uma cabeça coberta por placas ósseas e membros geralmente fracos ou pouco desenvolvidos. Os maiores tinham mais de 2 metros de comprimento. Eles foram acompanhados por uma assembléia de anfíbios menores incluídos sob o Lepospondyli , muitas vezes apenas cerca de 15 cm (6 polegadas) de comprimento. Alguns anfíbios carboníferos eram aquáticos e viviam em rios ( Loxomma , Eogyrinus , Proterogyrinus ); outros podem ter sido semi-aquáticos ( Ophiderpeton , Amphibamus , Hyloplesion ) ou terrestres ( Dendrerpeton , Tuditanus , Anthracosaurus ).

O colapso da floresta tropical carbonífera retardou a evolução dos anfíbios que não conseguiam sobreviver tão bem em condições mais frias e secas. Os répteis, no entanto, prosperaram devido a adaptações-chave específicas. Uma das maiores inovações evolutivas do Carbonífero foi o ovo amniótico , que permitiu a postura dos ovos em ambiente seco, possibilitando a posterior exploração da terra por certos tetrápodes . Estes incluíam os primeiros répteis sauropsídeos ( Hylonomus ) e os primeiros sinapsídeos conhecidos ( Archaeothyris ). Esses pequenos animais semelhantes a lagartos rapidamente deram origem a muitos descendentes, incluindo répteis , pássaros e mamíferos .

Os répteis sofreram uma grande radiação evolutiva em resposta ao clima mais seco que precedeu o colapso da floresta tropical. No final do período carbonífero, os amniotas já haviam se diversificado em vários grupos, incluindo protorotiridídeos , captorinídeos , araeoscelídeos e várias famílias de pelicossauros .

Fungi

À medida que as plantas e os animais cresciam em tamanho e abundância nessa época (por exemplo, Lepidodendron ), os fungos terrestres se diversificaram ainda mais. Os fungos marinhos ainda ocupavam os oceanos. Todas as classes modernas de fungos estavam presentes no Carbonífero Superior ( Época da Pensilvânia ).

Durante o Carbonífero, animais e bactérias tiveram grande dificuldade em processar a lignina e a celulose que compunham as gigantescas árvores da época. Não haviam evoluído micróbios que pudessem processá-los. As árvores, depois de morrerem, simplesmente se amontoaram no solo, ocasionalmente tornando-se parte de incêndios florestais prolongados após a queda de um raio, com outras lentamente se degradando em carvão . O fungo da podridão branca foi o primeiro organismo a ser capaz de processá-los e quebrá-los em qualquer quantidade e escala de tempo razoáveis. Assim, alguns propuseram que os fungos ajudaram a encerrar o Período Carbonífero, impedindo o acúmulo de matéria vegetal não degradada, embora essa ideia permaneça altamente controversa.

Eventos de extinção

Lacuna de Romer

Os primeiros 15 milhões de anos do Carbonífero tiveram fósseis terrestres muito limitados. Esta lacuna no registro fóssil é chamada de lacuna de Romer em homenagem ao palaentologista americano Alfred Romer . Embora tenha sido muito debatido se a lacuna é resultado de fossilização ou se relaciona a um evento real, trabalhos recentes indicam que o período da lacuna viu uma queda nos níveis de oxigênio atmosférico, indicando algum tipo de colapso ecológico . A lacuna viu o desaparecimento dos labirintodontes ictiostegalianos semelhantes a peixes do Devoniano e o surgimento dos anfíbios temnospondil e reptiliomorfano mais avançados que tipificam a fauna de vertebrados terrestres do Carbonífero.

Colapso da floresta tropical carbonífera

Antes do final do período carbonífero, ocorreu um evento de extinção . Em terra, esse evento é conhecido como Colapso da Floresta Carbonífera (CRC). Vastas florestas tropicais colapsaram repentinamente quando o clima mudou de quente e úmido para frio e árido. Isso provavelmente foi causado por uma intensa glaciação e uma queda no nível do mar.

As novas condições climáticas não eram favoráveis ​​ao crescimento da floresta tropical e dos animais dentro dela. As florestas tropicais encolheram em ilhas isoladas, rodeadas por habitats sazonalmente secos. Elevando-se lycopsid florestas com uma mistura heterogénea de vegetação foram substituídos por muito menos diversa árvore-fern flora dominadas.

Os anfíbios, os vertebrados dominantes na época, tiveram um desempenho ruim neste evento, com grandes perdas de biodiversidade; os répteis continuaram a se diversificar devido às principais adaptações que os permitiram sobreviver no habitat mais seco, especificamente o ovo de casca dura e as escamas, os quais retêm água melhor do que seus equivalentes anfíbios.

Veja também

Referências

Fontes

links externos