课本石炭纪的植物有些什么类型生物？

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2023-09-15 14:57 标签： 石炭纪的植物

　　3.55亿年前开始，到2.9亿年前，这个时期的地球时一个碳与氧的盛宴，也因为氧含量无比丰富而造就了这样一个“巨虫时代”，它就是地质年代中的石炭纪。
　　石炭纪中大量的巨型昆虫类生物或许就是许多昆虫恐怖电影中的灵感来源，而下面我们揭开石炭纪十大恐怖生物的神秘面纱，带你一起了解3.55亿年前的地球生物，以及石炭纪生物大灭绝真相原因分析。
　　石炭纪十大恐怖生物先知：林蜥、巨脉、引螈、希氏根齿鱼、肺蝎、节胸蜈蚣、始祖单弓兽、三眼恐龙虾、蛛鲎、无棘腔鳄
　　石炭纪地质名片：
　　地质时期：显生宙-古生代-石炭纪
　　植物种类代表：蕨类植物、舌羊齿目植物、有花植物
　　动物种类代表：辐鳍鱼类、棘皮动物、嵴椎动物、两栖动物
林蜥-最早的爬行动物之一
　　最早的爬行动物之一，也是目前所能確認最早的爬行動物，通常体长约20厘米，身躯和尾巴细长。在石炭纪，它们只能屈居巨型两栖动物和节肢动物之下，靠灵巧和敏捷生存。
　　林蜥外表应该相当接近现代蜥蜴。它拥有锐利的小型牙齿，应该以早期昆虫为生，它们在巨型昆虫生存的年代来说算是特小的物种。
巨脉蜻蜓
　　巨脉蜻蜓是“原蜻蜓目”的巨型昆虫，从石炭纪时代灭绝的一种昆虫,它与现在的蜻蜓有关联。它的翅膀展开阔达75厘米，是石炭纪十大恐怖生物中最大的昆虫物种，也是已知地球上曾出现最大的昆虫物种，也是已知的地球上最大的飞行昆虫物种，它主要以捕食昆虫和小动物为生。
　　巨脉蜻蜓为什么这么大?
　　因为氧气经气管扩散至昆虫身体的方式会限制它们的体型，而这种史前昆虫的体型却超越了这个限制。最初有指巨脉蜻蜓能够飞翔是因当时氧气在大气层较现时多20%，这个理论最初不被接纳，但就有关巨大畸形症及可获取氧气之间关系的研究证实了这个说法。若这个理论正确的话，巨脉蜻蜓的灭绝可能是因氧气含量下跌造成，并且肯定的是它们不能在现今的环境生存。
今天的故事，我们从蜻蜓开始聊起。生活中我们习以为常的蜻蜓，有着多种多样的种类，它们是这样的——（澳洲蓝蜻蜓）或者是这样的——（非洲红蜻蜓）但是如果我告诉你，在地球历史上的某一个时代，蜻蜓双翅张开最大可达75cm……(巨脉蜻蜓化石)这种超大型蜻蜓学名叫作巨脉蜻蜓，又被称为巨尾蜻蜓，主要出现在3亿年前的晚石炭世。是已知的地球上曾出现最大的昆虫物种，它以其他昆虫及细小的两栖动物为食。（巨脉蜻蜓模型）究竟是什么原因使得蜻蜓的个头如此巨大，是人性的扭曲，还是……别着急，文章会慢慢地揭晓这个秘密。老规矩，我们先从“石炭”这个名称开始。Part 1“石炭”的由来石炭纪，是地质年代史中古生代的第五个时代，从3.589亿年演化到2.989亿年之前，持续时间约6000万年。早在1822年，英国地质学家就已经把石炭纪视为地质演化史的一个时代。（石炭纪植物复原图）在这个时代，陆地植物，尤其是蕨类植物生长繁茂，从而使得全球至少一半的煤炭储量，都出自这个时期形成的沉积岩层中，石炭纪正是因此得名。Carboniferous（石炭纪）来源于拉丁词语 carbō（意思是煤）和 ferō （意思是包含）。按照国际地层委员会的最新规定，石炭系主要二分为密西西比亚系以及宾夕法尼亚亚系，每个亚系又进一步细分为三阶。（石炭系国际地层年代表）这一划分标准最早由美国地质学家提出，在欧洲与俄罗斯地质学界，对石炭的地层划分又有不同之处，不过并没有得到全球范围内的认可。在石炭纪地层中，一共有三颗“金钉子”。其中，维宪阶的金钉子由我国地质学家历经20余年的不断研究，在中国广西柳州市郊15千米处碰冲村南的碰冲剖面（北纬24度26分，东经109度27分）厘定，并且经国际石炭纪地层委员会表决，以全票21票通过，当选为国际石炭系维宪阶全球界线层型剖面和点位（GSSP）。（碰冲“金钉子”）至此，终于在我国碰冲确立了全球石炭系首个“阶”级“金钉子”，也是我国取得的第九颗“金钉子”。Part 2石炭纪古地理与大地构造背景大地构造背景上，石炭纪是地球历史上一个非常活跃的时代。泥盆纪末期，全球海平面下降，石炭纪早期逆转，海平面上升，从而形成了广泛的内陆海域，现今阶段密西西比河流域石炭纪地层碳酸盐沉积便是很好的例子。冈瓦纳大陆南部在这个时期被冰雪覆盖。但是赤道附近则是郁郁葱葱的沼泽地，也为后期煤炭的形成提供了条件。（早石炭世大地构造背景）中-晚石炭世，海平面下降，进而引发了一次海洋生物灭绝事件。这次海平面下降使得北美地区的地层出现显著的不整合接触，也将密西西比时期与宾夕法尼亚时期分开。（密西西比亚系与宾夕法尼亚亚系不整合界面）Part 3石炭纪古生物01石炭纪的典型物种——蕨类石炭纪，尤其是晚石炭世可以被称为是蕨类植物的时代。石炭纪时，早期的裸子植物（如苏铁、松柏、银杏等）非常引人注目，但蕨类植物的数量最为丰富。蕨类植物是灌木林中的旺族，它们虽然低矮，但大量占据了森林的下层空间，紧簇拥挤，蒸蒸日上。可以这样说，今天地球上之所以蕴藏有如此丰富的煤炭资源，与石炭纪植物界的繁盛密切相关。（石炭纪蕨类植物化石）这些树状的植物属于今天的石松纲，它们可以达到40米高，其茎的直径可达1米。（石松化石）属于问荆的芦木也达到了20米高。舌羊齿目植物也成为树一般的高大木质植物。石炭纪末期还出现了有花植物（裸子植物如歧杉和瓦契杉）。（笔者在石炭纪地层中发现的树化石，树干长逾1米）石炭纪的气候温暖湿润，有利于植物的生长。随着陆地面积的扩大，陆生植物从滨海地带向大陆内部延伸，并得到空前发展，形成大规模的森林和沼泽，给煤炭的形成提供了有利条件，所以，石炭纪成为地史时期最重要的成煤期之一。02动物类海洋动物进入石炭纪，地球上的物种类型也发生了巨大的变化。泥盆纪中具有统治地位的硬骨鱼，大部分消失在了泥盆纪末期的灭绝事件中。而鲨鱼在石炭纪期间则进化辐射至全球范围内。研究认为，这种进化辐射的发生是因为泥盆纪末期的灭绝事件，导致海域内生存空间扩大。受进化的影响，石炭纪鲨鱼呈现各种奇异的形状，其中名为Stethacanthidae的鲨鱼，其背部有扁平的刷状背鳍，顶部有一片细齿。（Stethacanthidae鲨鱼）Falcatus是一种生活在3.35亿年-3.18亿年前的小型多齿鲨。它们长约25-30厘米（10-12英寸）。它们的特征是突出的鳍刺在其头部前方弯曲。（Falcatus鲨鱼）Orodus是石炭纪的另一种鲨鱼，一种来自Orodontidae的属，从3.03亿年到2.95亿年前生活在早二叠世。它长到2米（6.6英尺）。（Orodus鲨鱼）海百合是石炭纪出现的新生物，它们属于棘皮动物。这些动物在石炭纪的海底形成草地一般的大面积覆盖面，它们留下了许多化石。其它留下许多化石的动物包括苔藓动物门的动物、希瓦格蜓和纺锤蜓，后两者是单细胞动物，但它们可以达到10厘米大。陆地动物最大的陆地无脊椎动物石炭纪的陆生动物形体也十分巨大。我们一起来领略一些这些史前“巨兽”的风采。节胸属（学名：Arthropleura），又称节胸蜈蚣属，是史前的倍足纲动物，即现今蜈蚣及马陆的远古亲属。（Arthropleura armata的化石，现存于德国法兰克福森根堡自然博物馆）节胸属成员的体型范围在0.3至2.3米之间，宽度则可达50厘米。（节胸属模型以及与人类大小对比）节胸属主要生存于石炭纪晚期，分布在北美洲及苏格兰。它们是已知陆地上最大型的无脊椎动物。普莫诺蝎（学名：Pulmonoscorpius kirktonensis，字面意思为“会呼吸的蝎子”），又称为氧蝎、肺蝎，是一种已绝种的巨型蝎子，生活于石炭纪的维宪阶时期，化石曾发现于苏格兰的西洛锡安等地区，最大可达70厘米长。（普莫诺蝎复原图）昆虫此外，在石炭纪的地层中，还发现有大量的昆虫化石。无翼的昆虫最早出现于泥盆纪，到石炭纪时期，已经出现有翼的昆虫，但这些昆虫还无法折叠它们的翅膀（如蜻蜓等）。巨脉蜻蜓的化石于1880年在法国发现。1885年，法国古生物学家Charles Brongniart描述并命名了这个化石。另一个化石标本在1979年发现于德比郡的博尔索弗。完模标本现正存放在巴黎的法国国立自然史博物馆。（巨脉蜻蜓的模型）两栖类石炭纪时在陆地上生活的唯一的脊椎动物是两栖动物，但它们还保存着相当的水生习性。由于它们在陆地上还没有竞争对手，因此它们的种类非常多，有些可以大到6米长。（原始爬行动物，莱氏林蜥）这些陆地生物为何体型庞大？这些陆地动物之所以体型庞大，其一，当时遍布全球的湿润温和的热带雨林，为这些陆地动物的生存提供了极为理想的生活环境；其二，石炭纪时期的氧含量，要远远高于现今地球的浓度，氧含量的升高，使得这些陆地生物呼吸更加省力，体型变得异常巨大，而到石炭纪末期，由于森林的减少，氧气含量的降低，这些“巨兽”的体型也逐渐变小。03石炭纪时期的生物灭绝事件石炭纪雨林崩溃事件（Carboniferous rainforest collapse）是发生在大约3.05亿年前石炭纪末期的一个小型灭绝事件。（来自澳大利亚塔斯马尼亚Mount Fied国家公园的蕨类植物，可以想象石炭纪雨林的形态）此次灭绝事件使得覆盖欧洲和美洲赤道地区的广阔煤炭森林凋零，也导致许多植物和动物物种变得矮小，继而灭绝。事件发生之后，热带森林又渐渐开始恢复，继续分布在地球的大部分地区，但其程度和组成发生了变化。（在石炭雨林崩溃后，煤炭森林的种类。 这些植物化石来自灭绝事件后，约500万年的森林之一。）然而，森林的组成从一个由鳞木属主导的森林，改变为树蕨和种子蕨。此事件属小型物种灭绝事件，不过仍然有许多物种于此次事件中灭绝，包括受影响最深的昆虫、两栖动物和爬行类等。（图片来源于维基百科）参考文献1.
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朱如凯, 许怀先, 邓胜徽, & 郭宏莉. (2007). 中国北方地区石炭纪岩相古地理. 古地理学报, 9(1), 13-24.3.
王向东, & 金玉玕. (2000). 石炭纪年代地层学研究概况. 地层学杂志, 24(2), 90-98.吴晓智, 齐雪峰, 唐勇, 卫延召, & 侯连华. (2008). 新疆北部石炭纪地层、岩相古地理与烃源岩. 现代地质, 22(4), 549-557.相关文章1、什么是寒武纪2、奥陶那些事3、波澜不惊还是等待厚积薄发—走近志留纪4、鱼类的时代—泥盆纪美编：张
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