Devon

Var [ 1 ] Periode millioner år
Paleozoikum Permian 299,0 ±0,8
Karbon Pennsylvaniansk 318,1 ±1,3
Mississippi 359,2 ±2,5
devon 416,0 ±2,8
Silur 443,7 ±1,5
Ordovicium 488,3 ±1,7
kambrium 542,0 ±1,0

Devon er et system og en periode av den geologiske tidsskalaen som tilhører den paleozoiske epoken ; dette er delt inn i seks perioder hvorav devon rangerer fjerde, etter silur og før karbon . Det startet for rundt 419 millioner år siden og sluttet for rundt 359 millioner år siden. [ 2 ]​ [ 3 ]​ [ 4 ]​ Det skylder navnet sitt til Devon , et fylke som ligger på den Cornish - halvøya i det sørvestlige England , hvor den skotske geologen Roderick Murchison og hans engelske kollega Adam Sedgwick identifiserte dette systemet i 1839. [ 5 ]

Når det gjelder paleogeografi , endte de fremkomne landene opp delt mellom et superkontinent i sør, Gondwana , og et annet i nord, på høyden av ekvator , kalt Laurussia , som startet perioden som to kolliderende kratoner , Laurentia og Baltica , opprinnelig atskilt av Iapetushavet . Til slutt konvergerte de to for senere å danne det eneste superkontinentet kalt Pangea .

I havene blir primitive haier flere enn under silurtiden , og de første lappfinnede fiskene og beinfiskene dukker opp . Store korallrev , trilobitter og brachiopoder er fortsatt vanlige, og de første ammonittbløtdyrene dukker opp . På tørt land spredte de første frøbærende plantene seg og danner enorme skoger . Under Devon, for rundt 365 millioner år siden, dukket de første amfibiene opp . Flere linjer med terrestriske leddyr sprer seg også. På slutten av perioden skjedde masseutryddelsen i Devon , noe som påvirket livet i havet alvorlig. Under Devon ble det dannet olje- og gassforekomster i noen områder.

Underavdelinger

Devon er normalt delt inn i nedre, midtre og øvre, og i syv aldre/historier , som i rekkefølge fra nyeste til eldste er som følger: [ 2 ]

var
Erathema 		Systemperiode
_ 		Periodeserien
_ 		Gulv alder
 Relevante hendelser Start, om
millioner
av år
Paleozoikum Permian 299,0±0,8
Karbon [ 6 ] 359,2±2,5
devon Øvre / sen Famenian De første lycopodiaceae , kjerringrokkene og bregnene dukker opp , så vel som de første frøbærende plantene ( progymnosperms ), første trær (progymnosperm Archaeopteris ) og første (vingeløse) insekter . Strophomenid og atrypide brachiopoder , rugose og tabulate koraller og crinoider er svært rikelig i havene. Goniatitiske ammonoider når sitt maksimum, blekksprutformede koleoider vises. Trilobitter og pansrede agnathaner avtar, kjevefiskenes regjeringstid begynner ( placoderms , lobefinned og osteichthyans , tidlige haier ). De første amfibiene er fortsatt vannlevende. Euramerica (kontinentet med de gamle røde sandsteinene) er dannet . 372,2±1,6
fransk 382,7±1,6
Medium Givetian 387,7±0,8
Eifelian 393,3±1,2
Lavere / tidlig Emsian 407,6±2,6
pragiense 410,8±2,8
Lochkovian 419,2±3,2
Silur 443,7±1,5
Ordovicium 488,3±1,7
kambrium 538,8 ±0,2

Paleogeografi

Paleogeografien er dominert av Gondwana - superkontinentet i sør, det sibirske kontinentet i nord, og dannelsen av det lille superkontinentet Euramerica i mellom. Devonperioden var en tid med stor tektonisk aktivitet, med Laurussia (sammenslutningen av Laurentia og Baltica ) og Gondwana som beveget seg nærmere hverandre. [ 7 ]

Superkontinentet Euramerica (eller Laurussia) ble skapt i det tidlige Devon ved kollisjonen mellom Laurentia og Baltica og lå i området til Steinbukkens vendekrets . Dette er et naturlig tørt område som, både i paleozoikum og i dag, er gjenstand for konvergens av to store atmosfæriske sirkulasjoner, Hadley -cellen og Ferrel-cellen . I disse nesten ørkenene ble det dannet eldgamle sedimentære avsetninger av rød sandstein, sammensatt av oksidert rødt jern ( hematitt ), karakteristisk for tørre områder. Dannelsen av kontinentet Old Red Sands (Euramerica) resulterte i utseendet til naturlige barrierer og, følgelig, større provinsialisme. Apalachiense-provinsen i vest skiller seg ut med en særegen fauna. Appalachian Mountains i USA og Caledonian Mountains i Storbritannia og Skandinavia begynte å dannes . Vestkysten av Nord-Amerika, derimot, var et område med deltaer og elvemunninger, i dagens Idaho og Nevada. En vulkansk bue i det sene devon nærmet seg kontinentalsokkelen og begynte å løfte dypvannsforekomster, en kollisjon som var opptakten til dannelsen av Antler Orogeny som fant sted i det tidlige karbon . [ 8 ]

Resten av kontinentene forble samlet i superkontinentet Gondwana . I den sørlige delen av Gondwana er det en provins knyttet til kalde forhold ( Malvinokaffric ) som lå i Paraná-bassenget . Den manglet skjær , moser , ammonitter , og det var en overvekt av gravende muslinger. På slutten av Devon ble separasjonen mellom kontinentet Old Red Sandstones og Gondwana innsnevret, og deres nærhet forklarer det faktum at Nord-Amerika, Europa og Nord-Afrika deler minst 80 % av sine slekter.

Havnivået var høyt rundt om i verden, og mye av landet var nedsenket under grunt hav, der tropiske revorganismer levde. Det dype og enorme Panthalassa -havet ("det universelle havet") omfattet resten av planeten. Andre mindre hav var Paleo-Tethys , Proto-Tethys , Rheic Ocean og Uralhavet (som ble stengt under den sibirske og baltiske kollisjonen ).

Biota evolusjon

I denne perioden var det viktige innovasjoner i den terrestriske biotaen , og fremhevet den første generaliserte utvidelsen av liv på kontinentene, som inntil da bare hadde en betydelig tilstedeværelse i havene. Utvidelsen av landplanter bidro, sammen med kontinentalisering og orogen heving, til en progressiv avkjøling av klimaet, som ga utryddelseskrisen som markerer slutten av perioden.

Den store diversifiseringen av gnathostomer , ammonoider og eurypterider hadde en dyp effekt på mange relativt ubevæpnede vannlevende dyr. De bidro til den midt-paleozoiske nedgangen i trilobittmangfold (80 ordoviciske familier til 23 silurfamilier; i devon var det enda verre). Deres svakt forkalkede ytre skjelett ga liten motstand mot fiskekjever, og trilobitter hadde sikkert ingen mekanismer for rask bevegelse. Til dette ble lagt til trykket fra nautiloider og ammonoider som fortsatte å utvikle seg med suksess. De små, ubevæpnede ostracodermene , som dør ut på slutten av devon, ville også være et lett bytte, og manglet til og med evnen til å grave seg gjennom sediment som i det minste noen trilobittarter hadde.

Marine liv

Devonhavet hadde et generelt høyt livsnivå. I havene var det en diversifisering av svamper , med utseendet til kiselholdige svamper, og blomstringen av rev , basert på koraller , svamper og bunnalger . Et stort rev, nå på overflaten i det nordvestlige Australia, strakte seg deretter over tusenvis av kilometer, og avgrenset et devonsk kontinent. Men den største endringen i akvatiske økosystemer var utseendet til nye nektoniske dyr , mange av dem rovdyr. [ 9 ] Bløtdyrdiversifiseringen fortsetter , med de første ammonoidene som dukket opp fra nautiloidene under Nedre Devon; Nautiloider vedvarte, om enn med lav diversitet. Muslinger invaderer til og med ferskvannshabitater . Trilobitter begynner å avta, men nye former dukker fortsatt opp, inkludert noen store. Eurypterid leddyr fortsatte å være en viktig gruppe rovdyr.

Dette er ekspansjonsperioden for fisken, spesielt placodermene , men også selacians (haier) og osteichthyes , både sarcopterygierne , som de landbaserte virveldyrene stammer fra, og actinopterygierne , gruppen av vertebrater som for tiden hersker i havene. . Faktisk er devon kjent som fiskens tidsalder. Restene er svært mangfoldige og godt bevart, mange av dem i ferskvannsavsetninger. Rester av selakanter stammer allerede fra denne tiden . I midten av devon begynner placodermene å få overtaket over ostracodermene . Fra avstamningen til sarkopterygiene oppstår slektene Ichthyostega og Acanthostega , som er historisk knyttet til overgangen fra fisk til tetrapoder. Nevnte overgang skjedde under overgangen fra devon til karbon . Noen mener at denne overgangen startet fra Eusthenopteron .

Fiskediversifisering

En av de store tvilene som eksisterte var om de første fiskene var ferskvann eller marine. Mange ferskvannsfisk er funnet i forekomster i de gamle røde sandsteinene, et landområde dannet av stengingen av Iapetushavet (østlige Nord-Amerika , Grønland og Vest-Europa). De første registreringene er i marine miljøer, selv om de fleste siluriske fiskene er ferskvann. Ulike grupper av fisk dukket opp:

  • Ostracodermer (benet hud): Små med sammenkoblede øyne som de til høyere virveldyr , uten kjever og dekket av benete rustninger. Små munner tilpasset til å konsumere små matpartikler. Lite bevegelige finner og det antas at de var bruskaktige. De forsvant i Øvre Devon. Drepanaspis skiller seg ut, med en flat buk som tilpasser seg et nekto-bentisk liv, den øvre finnen på den asymmetriske halen var mer utviklet, så denne strukturen i halens bevegelse ville favorisere nedstigningen. Også verdt å nevne er Pteraspis , med en buet buk og en langstrakt nedre finne som vil favorisere oppstigning, noe som antyder et mer aktivt svømmeliv.
  • Acanthodians (nedre silur-perm): Langstrakt med mange finner støttet av utstående ryggrader. De hadde noen trekk ved moderne fisk: sammenkoblede finner, skjell og kjever. Sistnevnte tillot større predasjonskapasitet. Kjevene utviklet seg fra modifikasjonen av et par gjellebuer til en enkel kjeve. Det var evolusjonær opportunisme, en evolusjonær endring av en eksisterende struktur for å utføre en helt ny funksjon. Disse dyrene avviste på slutten av Devon å bli utryddet i Perm . De etterlot oss en viktig evolusjonær arv. Under Devon var det en stor adaptiv stråling av kjevefisk som okkuperte nye nivåer av næringskjeden iferskvann og marine habitater .
  • Placoderms : Dekket med beinplater og største representanter for gruppen (toppen av pyramiden). De dukket opp i ferskvann mellom øvre silur og nedre devon. Veldig rikelig og mangfoldig i devon (søt og vises sekundært i marine miljøer).
  • Haier (tilstede i silur): De var primitive former og få var over en meter lange. Veldig viktig i marine miljøer i Devon. Fossilposten er veldig fragmentarisk i bergarter fra før Midt-devon.
  • Aktinopterygier (Ray-finned fish): Beskjeden suksess under devon. [ 7 ] Fossile slekter, som Cheirolepis , skiller seg fra eksisterende ved at de hadde asymmetriske haler og ikke-overlappende skalaer. De overlevde for å dominere de mesozoiske og kenozoiske hav og inkluderer de fleste moderne ferskvanns- og marinefisk.
  • Sarcopterygians (lappfinnede fisk): De inkluderer blant annet lungefisken ( Dipnoi ) og coelacanths . Devon var den mest vellykkede perioden for lungefisk. I dag overlever bare tre slekter ( Sør-Amerika , Afrika og Australia ). Noen eksperter er av den oppfatning at dette kan gjenspeile oppløsningen av Gondwana i mesozoikum. Den australske slekten, Neoceratodus , er oppkalt etter den nære likheten med den triasiske slekten Ceratodus . Lungenes supersuksess skyldes deres evne til å holde på luft i lungene i perioder med uttørking. Slike lunger hadde antagelig en lignende funksjon i devon. De fleste sarkopterygierne levde i ferskvannsmiljøer; coelacanths invaderte imidlertid havene. En enkelt slekt som ble oppdaget i 1938 på dypt vann nær Madagaskar , overlever i dag. Lungene avtok etter devon, og etterlot seg en rik evolusjonær arv, siden alle landlevende virveldyr avledet fra dem og deres lunger var våre forgjengere.

Terrestrisk liv

Andre ting som kjennetegner devonen er koloniseringen av landet. Leddyr invaderte sannsynligvis land i tidlig silur ; imidlertid kommer de tidligste dataene fra Lower Devonian Rhynie Chert -formasjonen i Skottland . Denne formasjonen bevarer et samfunn av planter og leddyr som gir god informasjon om den primitive økologien til de første terrestriske miljøene. Bortsett fra plantene som er oppført nedenfor, vises leddyr inkludert skorpioner , pseudoskorpioner, midd og bevingede insekter. Marine og ferskvannsledddyr må ha utviklet luftpustesystemer uavhengig av hverandre. Det er ikke mulig med dataene fra fossilregistrene å oppregne rekkefølgen for ankomst av midd, skorpioner og tusenbein , som alle i dag har usedvanlig forskjellige etterkommere som lever blant moderne karplanter.

Tidlige amfibier

Før virveldyr dukket opp, var den primitive terrestriske verdenen befolket av leddyr. Det er en del kontroverser om når virveldyr våget seg ut av vannet og om årsakene som presset dem til å gjøre det. Det er imidlertid ingen tvil om at amfibier (som er i stand til å puste luft, men avhengig av vann for reproduksjon) allerede hadde dukket opp på slutten av devon. Amfibiefotavtrykk peker mot et mye tidligere utseende. I 1977 dukket det opp en blokk med trettitre avtrykk av sannsynlig silur-devonalder på bakken til terrassen til et hus i Australia. I øvre devon er skjelettene til Ichthyostega , Acanthostega ( Grønland ), Tulerpeton ( Russland ) og Metaxygnathus (Australia) oppdaget. [ 10 ]

Årsaker til utvandringen

Den klassiske teorien, skapt av Romer i 1950 , hevder at fisken beveget seg for å unnslippe den gradvise uttørkingen av vannet. Fisken kunne imidlertid ha begravd seg i gjørmen i den tørre årstiden med systemene slått av, slik moderne lungefisk gjør. Denne teorien har blitt kritisert for de begrensede bevisene på tørke og fordi den bare forklarer en liten del av tilpasningene til det terrestriske miljøet, ikke hele kompleksiteten til amfibielemmer.

Den enkleste hypotesen er at lungefisken flyttet til land for å utnytte nye ressurser: ikke bare mat, i form av planter og smådyr som ikke ble brukt av noen, men også oksygen , mye mer tilgjengelig i luften enn i vannet, selv om de måtte lære å absorbere det trygt.

Problemer med jordisk liv

Dette nye habitatet som ble presentert brakte mange problemer å løse:

  • Spesielle pustemekanismer: Pusten var den minste av hindringene som devonfisken med lappfinner måtte overvinne for å utvikle seg til amfibier.
  • Tyngdekraft: Dette problemet ble delt med grønnsaker. Støtte og bevegelse var hovedproblemet. I vann veier kroppen nesten ikke og dyret trenger ikke spesielle tilpasninger for å opprettholde formen, gjøre det i stand til å bevege seg, bære vekt eller holde organene på plass. Ryggsøylen til en fisk er tilpasset svømming og spesielt til å bøye seg sideveis. Det grunnleggende trykket til en amfibie er rettet nedover og trenger muskler for å holde ryggen (når dyret setter seg opp), hodet oppreist, den ventrale regionen (for å forhindre brudd på grunn av virkningen av vekten av de indre organene).
Den laterale gyngingen av salamandere eller øgler er restene av deres forgjengere, lungefisken. De flikete finnene til lungefisken har en sterk likhet med lemmene til tidlige amfibier. Devon-lungefisken beveget seg ved å dra seg gjennom den gjørmete bunnen, og simulerte handlingen til roing, siden de ikke hadde skulder- og albueledd. De første amfibiene modifiserte bekken- og brystbeltet, som vokste og ble robust. Brystbeltet ble skilt fra hodeskallebenene og assosiert med ribbeinapparatet. Det var da et tap av mobiliteten til hodeskallen som benfiskene presenterte, ledsaget av en styrking av kraniebeina for å forhindre at hodet knekkes under gravitasjonsvirkningen eller på grunn av tilfeldige kollisjoner i terrestrisk vandringen.
  • Mekanisme for å minimere vanntap: Den tørre luften på landet forårsaker dehydrering av det skjøre vevet til fisk, på grunn av diffusjonen av vann som skjer fra kroppen til miljøet. Inntil keratiniseringen av krypdyrhud forble dette problemet uløst.
  • Nye reproduksjonsmekanismer: Akkurat som moderne amfibier, måtte de første tetrapodene legge eggene sine i vannet, hvorfra rumpetroll dukket opp som senere forvandlet seg til terrestriske voksne former. Det er funnet hele fossile rumpetroll, med de fjærkledde gjellene de pleide å puste under vann. Inntil eggene utviklet et skall, var det umulig å la dem ligge på land.

Paleobotanikk

I devon oppstår karplanter, diversifiserer og utvider seg ( stomata og trakeider vises ), som heretter vil dominere terrestrisk vegetasjon. Det kan sies at devon er for landplanter det kambrium hadde vært for metazoene. Devon begynner med små karplanter, den første, som Cooksonia , fortsatt knyttet til oversvømmede miljøer. En annen tidlig karplante, noe senere enn Cooksonia , var Rhynia , som også var en psilofytt , men større og mer kompleks. Det ble kalt slik fordi det første fossilet som ble funnet av denne planten var i Rhynie ( Skottland ). Den hadde mange enkle sporangier som dukket opp som fortykkelser i endene av stilkene , som var horisontale. Tilsynelatende var jordstengler assosiert med sopp . En hypotese om utviklingen av planter hevder at deres terrestrialisering var mulig på grunn av deres tilknytning til sopp.

På slutten av perioden dominerer arboreale former av lykopodiofytter , trimerofytter , sphenofytter , pteridofytter og progymnospermer på kontinentene . De fleste av disse plantene har ekte røtter og blader, og mange var veldig høye. I Øvre Devon vokser eldgamle trebregner som Archaeopteris og gigantiske Cladoxylopsida- trær på ekte tre ( lignin ). For eksempel finner vi Archaeopteris lycopodiophyte , 20 eller 30 m høy, som utgjør de første skogene. De første kjente trærne, av slekten Wattieza (klasse Cladoxylopsida), dukket opp i Øvre Devon for rundt 380 millioner år siden. [ 11 ] [ 12 ] Fossile rester av trebregnestammer og blader utgjør en del av mange kullforekomster fra paleozoikumtiden . Denne raske opptredenen av så mange plantegrupper og vekstformer har blitt kalt "Devoneksplosjonen".

Karplanter tillot igjen dannelsen av komplekse næringskjeder utenfor vannmiljøer og suksessen til de første helt landlevende dyrene . Blant disse er de første leddyrene, begge chelicerater, som edderkopper, midd, eurypterider og skorpioner. Samavhengigheten mellom insekter og plantefrø som kjennetegner den moderne verden hadde sin opprinnelse i sen-devon. Den raske utviklingen av et terrestrisk økosystem som inneholder mange dyr banet vei for de første virveldyrene til å søke et landlevende liv. På slutten av devonen dukket de første amfibiene opp, fortsatt anatomisk veldig nær fisken de kommer fra, men ikke fostervannet , det vil si krypdyrene .

Utviklingen av jord og planterotsystemer ga sannsynligvis endringer i hastigheten og mønsteret for erosjon og sedimentavsetning. «Grønning» av kontinentene fungerte som et synke for karbondioksid og nivåene av denne drivhusgassen i atmosfæren kan ha gått ned. Dette kan ha avkjølt klimaet og ført til masseutryddelsen på slutten av perioden.

Devonisk utryddelse

Slutten av perioden er preget av en masseutryddelseskrise som påvirket hav mer enn kontinenter under Frasnian - Famenian transitt , og tropiske breddegrader mer enn mellombreddegrader. Det var omtrent 364 millioner år siden, og de fleste Agnat- fiskene forsvant plutselig. Korallene (bestående av tabulerte , grove og stromatoporide koraller ), som hadde dominert perioden, ble utryddet, og det var først i trias at korallrevene ble viktige igjen. Mange marine taxaer fikk en sterk reduksjon i mangfoldet, med planktongrupper som graptolitter og tentakuliter som forsvant. Akritarker , ostracoder , ammonoider og fisk forsvant også (plasodermer og ostracodermer forsvant, og dipnoans ble påvirket). I tillegg ble 85 % av slektene brachiopoder og ammonoider utdødd, i tillegg til mange typer gastropoder og trilobitter. I terrestriske miljøer virker ikke karplanter påvirket av denne krisen. Polarsamfunnene i Malvinokaffric- provinsen opplever ikke tap. Selv om global avkjøling er mistenkt som hovedårsaken (fordi de dukker opp fra nye isbreavsetninger i Gondwana), er påvirkningen av en utenomjordisk påvirkning ikke utelukket, som flere mulige kollisjonssteder er foreslått for. Men den nåværende eksistensen i den intertropiske sonen av svært gamle planter (som trebregnene som allerede er nevnt) antyder også at den klimatiske stabiliteten gjennom geologisk tid er større enn mange tror.

Se også

Notater og referanser

  1. ↑ Fargene tilsvarer RGB-kodene godkjent av International Commission on Stratigraphy . Tilgjengelig på nettstedet til International Commission on Stratigraphy, i «Standard Color Codes for the Geological Time Scale» .
  2. ↑ a b Global Boundary Stratotype Section and Point (GSSP) til International Commission of Stratigraphy , status 2009.
  3. ↑ Internasjonalt stratigrafisk diagram, 2008
  4. ↑ Gradstein, FM; Ogg, JG; Smith, A.G. (2004). A Geologic Time Scale 2004. Cambridge university press
  5. ^ Sedgwick, A. og Murchison, R.I. (1839). " Om klassifiseringen av de eldre bergartene i Devonshire og Cornwall ". Proceedings of the Geological Society of London , 3 (63): 121-123
  6. ↑ I Europa har et enkelt system eller en periode, Carboniferous , tradisjonelt blitt skilt ut , ikke overveid i Nord-Amerika, der Mississippian og Pennsylvania har blitt brukt i stedet med samme rangering av system eller periode.
  7. ↑ a b Universitetet i Buenos Aires. "Devonsk" . Arkivert fra originalen 25. februar 2007 . Hentet 20. desember 2007 . 
  8. ^ "Devonsk paleogeografi" . Arkivert fra originalen 21. desember 2007 . Hentet 6. august 2008 . 
  9. ↑ UC Berkeley. "The Devonian" (på engelsk) . Hentet 20. desember 2007 . 
  10. ↑ Georgia Perimiter College, Clarkston, GA. "The Devonian Period" (på engelsk) . Arkivert fra originalen 28. august 2008 . Hentet 20. desember 2007 . 
  11. ^ Stein, WE, F. Mannolini, LV Hernick, E. Landling og CM Berry. 2007. "Gigant cladoxylopsid trær løser gåten med jordens tidligste skogstubber ved Gilboa" , Nature (19. april 2007) 446:904-907.
  12. ↑ Fossil fra en skog som ga jorden dens friske luft - Times Online

Bibliografi

  • Ahlberg, E. 1995. Elginerpeton pancheni and the earlyste tetrapod clade. Nature 373: 420-425.
  • Amos, AJ og AJ Boucot. 1963. En revisjon av Brachiopod Family Leptocoelidae. Palaeontology 6: 440-447
  • Berner RA, 1999, Atmosfærisk oksygen over den fanerozoiske tiden, Proceedings of the National Academy of Science, 96, 10955-10957
  • Ogg, Jim; Juni 2004, Oversikt over Global Boundary Stratotype Sections and Points (GSSP-er) http://www.stratigraphy.org/gssp.htm Tilgang 30. april 2006.
  • Van der Voo, R. 1988. Paleozoisk paleogeografi av Nord-Amerika, Gondwana og mellomliggende fordrevne terreng: Sammenligninger av paleomagnetisme med paleoklimatologi og biogeografisk mønster. Geol. Soc. Amer. Okse. 100: 311-324.

Eksterne lenker