Articolo di: J. D. Dixon
A cura di: Harry T. Jones
Il Carbonifero è il periodo di tempo compreso tra 358,9 ± 0,4 milioni di anni fa e 298,9 ± 0,15 milioni di anni fa. È il quinto periodo dell’era Paleozoica, ed è stato descritto da William Daniel Conybeare e William Phillips., Durante il Carbonifero, le due masse continentali Gondwana e Larussia si scontrarono, chiudendo l’Oceano Reico e formando il supercontinente Pangea, che continuò a coprire la Terra per i successivi 150 milioni di anni. Gli eventi di costruzione di montagne, come le orogenesi Variscan e Ural, iniziarono o continuarono a verificarsi durante questo periodo.
Carbonifero significa “carbonifero”, un nome che allude agli abbondanti giacimenti di carbone di questo periodo. Il carbone è un tipo di roccia sedimentaria ed è stato utilizzato come un’importante risorsa globale sin dalla rivoluzione industriale., È noto per formarsi quando il materiale vegetale in condizioni simili a paludi non decade, ma viene invece compattato dalla sedimentazione per lunghi periodi di tempo. Pertanto, la presenza di questa roccia mostra che l’ambiente terrestre del Carbonifero deve essere stato governato dalla vita vegetale, con la maggior parte del pianeta coperto da fitte paludi. I fossili di questo periodo mostrano anche che questo era il caso. Alcune di queste piante sono anche noti per mostrare caratteristiche simili ai loro predecessori devoniani. Piante licopodi giganti, come Lepidodendron e Lepidophloios, dominavano vaste distese di terra., Altre strutture facilmente distinguibili di questo tempo sono piante del genere Calamites, un fossile comune trovato in molte località del Regno Unito. Queste piante carbonifere erano molto più grandi e molto più diffuse di quelle del Devoniano, e così la fotosintesi aumentò. L’ossigeno è stato pompato nell’atmosfera in grandi concentrazioni, mentre l’anidride carbonica ha iniziato a essere sequestrata nella biosfera. Nei primi anni del Carbonifero, i livelli di anidride carbonica atmosferica globale erano circa 1.500 parti per milione, astronomici rispetto ai valori moderni., Tuttavia, i livelli di anidride carbonica erano diminuiti a circa 350 parti per milione entro il Carbonifero medio.
I fossili del Carbonifero posteriore rivelano come la vita differisse da quella osservata nei periodi precedenti, tuttavia, c’è un enorme problema con l’ottenimento di fossili carboniferi precedenti. Il periodo inizia con il Gap di Romer, una pausa di 20 milioni di anni nel record fossile, per il quale c’è poco materiale fossile disponibile. Una vasta diversità di organismi è vista nelle rocce dopo questa pausa, quindi i gruppi durante questo periodo devono aver subito radiazioni significative., Purtroppo, potremmo non sapere mai come potrebbero essere apparse queste forme di vita, ma sono state acquisite intuizioni sostanziali da altri fossili carboniferi.
Nei mari vivevano invertebrati come bivalvi, brachiopodi, cefalopodi, coralli, crinoidi e alcuni trilobiti. I pesci dalla mandibola avanzata (ad esempio condrichthyans e acantodians) e i pesci con le pinne raggiate erano comuni e gli squali diversificati. Gli artropodi hanno continuato a vagare per la Terra, ma sono diventati molto più grandi., Si svilupparono invertebrati giganti come Meganeura e Arthropleura, mentre i vertebrati terrestri che iniziarono il loro viaggio verso terra nel Devoniano continuarono ad adattarsi. I generi vertebrati come Proterogyrinus, Amphibamus e Hyloplesion rimasero acquatici o semi-acquatici. Tuttavia, si pensa che generi come Dendrerpeton e Pholiderpeton fossero completamente terrestri e probabilmente mangiassero pesci o insetti.
Lo sviluppo di uova più avanzate è stato anche fondamentale per continuare la terrestrializzazione. La riproduzione anfibia è il metodo che si pensa sia stato usato da molti vertebrati devoniani, ed è ancora usato oggi da animali come rane e rospi. Questo metodo richiede la vicinanza all’acqua, in quanto impedisce alle uova di asciugarsi. Tuttavia, questa vicinanza non è possibile per altri animali dell’entroterra., Pertanto, gli amnioti (un gruppo di vertebrati terrestri emergenti nel Carbonifero) svilupparono una struttura uovo dotata di più membrane e un guscio protettivo, che poteva mantenere un embrione al sicuro mentre si trovava a terra. Hanno anche sviluppato nuovi modi di riprodurre. I loro predecessori anfibi avevano bisogno di rilasciare gameti in acqua al fine di fecondare le uova, ancora una volta il che significa piscine d ” acqua dovevano essere vicino, ma gli amnioti sviluppato rapporti sessuali interni, il che significa che potevano procreare ovunque vivessero.,
Il Carbonifero finì con il crollo della foresta pluviale carbonifera (CRC), un drammatico declino di tutti gli ecosistemi della foresta pluviale. Si pensa che questo sia stato causato da molte regioni che diventano più secche, ma la causa precisa di questa aridificazione non è chiara. Potrebbe essere stato guidato da un episodio glaciale di breve durata o da un moderato riscaldamento globale. Il CRC è stato un declino graduale. In primo luogo ci fu un graduale aumento di felci opportunistiche, seguita da una brusca estinzione dei licopsidi dominanti e una nuova dominanza di treeferns. Infine, le foreste pluviali scomparvero o si isolarono., Il CRC è associato allo sviluppo di nuove strategie di alimentazione nei vertebrati a seguito della rottura dell’habitat e della successiva restrizione delle risorse. Il CRC è stato seguito da una mancanza di barriere di dispersione riuscendo il declino della vita vegetale, e l’ulteriore diversificazione degli amnioti visto nel Permiano.
Riferimenti immagine
Una rappresentazione del Biota Braidwood di Franz Anthony. Disponibile a 252 MYA.
Dendromaia unamakiensis di Henry Sharpe.
Riferimenti informativi e ulteriori fonti
Blakey, R. C. e Wong, TE (2003)., “Carboniferous-Permian paleogeography of the assembly of Pangaea”, Proceedings of the XVth International Congress on Carboniferous and Permian Stratigraphy, 10, pp. 443-456). Accesso 5 febbraio 2020. Clicca qui.
Bolt, J. R. (1979). “Amphibamus grandiceps AS A JUVENILE DISSOROPHID: EVIDENCE AND IMPLICATIONS”, nei fossili di Mazon Creek. Stampa accademica. pp. 529-563. Accesso 5 febbraio 2020. Clicca qui.
Grafico redatto da K. M. Cohen, D. A. T. Harper, P. L. Gibbard e J.-X. Fan (c) Commissione Internazionale sulla stratigrafia, agosto 2018. Per citare: Cohen, K. M., Finney, S. C., Gibbard, P., L.& Fan, J.-X. (2013; aggiornato). Il grafico cronostratigrafico internazionale ICS. Episodi 36: 199-204. Accesso 28 gennaio 2020.
Clack, J. A. (2008). “The stapes of the Coal Measures embolomere Pholiderpeton scutigerum Huxley (Amphibia: Anthracosauria) and otic evolution in early tetrapods”, Zoological Journal of the Linnean Society, 79 (2), pp. 121-148. Accesso 5 febbraio. Clicca qui.
Conybeare, W. D., e Phillips, W. (1822)., Contorni della geologia dell’Inghilterra e del Galles: con un compendio introduttivo dei principi generali di quella scienza e opinioni comparative della struttura dei paesi stranieri. W. Phillips. Accesso 5 febbraio 2020. Clicca qui.
Dorling Kindersley. (2009). ‘Carbonifero’ nella preistoria. Gran Bretagna: Dorling Kindersley Limited. pp. 141-169.
Dunne, E. M., Close, R. A., Button, D. J., Brocklehurst, N., Cashmore, D. D., Lloyd, G. T., e Butler, R. J. (2018)., “La diversità cambia durante l’ascesa dei tetrapodi e l’impatto del’ crollo della foresta pluviale carbonifera”, Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences, 285 (1872), pp. 20172730. Accesso 28 gennaio 2020. Clicca qui.
Godfrey, S. J., Fiorillo, A. R., e Carroll, R. L. (1987). “A newly discovered skull of the temnospondyl amphibian Dendrerpeton acadianum Owen”, Canadian Journal of Earth Sciences, 24 (4), pp. 796-805. Accesso 5 febbraio 2020. Clicca qui.
Hedge, J., Shillito, A., Davies, N., Butler, R., e Sansom, I. (2019)., “Invertebrate trace fossils from the Alveley Member, Salop Formation (Pennsylvanian, Carboniferous), Shropshire, UK”, Proceedings of the Geologists’ Association, 130 (1), pp. 103-111. Accesso 28 gennaio 2020. Clicca qui.
Holmes, R. (1984). “The Carboniferous amphibian Proterogyrinus Scheelei Romer, and the early evolution of tetrapods”, Philosophical Transactions of the Royal Society of London. B: Scienze biologiche, 306 (1130), pp. 431-524. Accesso 5 febbraio 2020. Clicca qui.
Lund, R., e Popeline, C. (1999)., “Fish diversity of the Bear Gulch Limestone, Namurian, Lower Carboniferous of Montana, USA”, Geobios, 32 (2), pp. 285-295. Accesso 5 febbraio 2020. Clicca qui.
Olori, J. C. (2013). “Morphometric analysis of skeletal growth in the lepospondyls Microbrachis pelikani and Hyloplesion longicostatum (Tetrapoda, Lepospondyli)”, Journal of Vertebrate Paleontology, 33 (6), pp. 1300-1320. Accesso 5 febbraio 2020. Clicca qui.
Roberts, J., Hunt, J. W., e Thompson, D. M. (1976)., “Late Carboniferous marine invertebrate zones of eastern Australia”, Alcheringa: An Australasian Journal of Palaeontology, 1 (2), pp. 197-225. Accesso 5 febbraio 2020. Clicca qui.
Sahney, S., Benton, M. J., e Falcon-Lang, H. J. (2010). ‘Rainforest collapse triggered Carboniferous tetrapod diversification in Euramerica’, Geology, 38 (12), pp. 1079-1082. Accesso 5 febbraio 2020. Clicca qui.
Ward, P., Labandeira, C., Laurin, M., e Berner, R. A. (2006)., “Conferma della lacuna di Romer come intervallo basso dell’ossigeno che limita la sincronizzazione dell’artropode iniziale e della terrestrializzazione del vertebrato”, atti dell’Accademia nazionale delle Scienze degli Stati Uniti d’America, 103 (45), pp. 16818-16822. Accesso 28 gennaio 2020. Clicca qui.