Угольные пласты, которые могут достигать толщины 11-12 метров, характеризуют поздний карбон. Леса бессемянных сосудистых растений, существовавшие в тропических болотных лесах Европы и Северной Америки, предоставили органический материал, который стал углем.
Мертвые растения не полностью разложились и превратились в торф в этих болотных лесах. Когда море покрыло болота, морские отложения покрыли торф. В конце концов, тепло и давление превратили эти органические останки в уголь. Угольные шарики, карманы растительных остатков, которые сохранились в виде окаменелостей и не превратились в уголь, иногда находят внутри угольных слоев.
Многочисленные трансгрессии и регрессии пенсильванских морей по всему континенту можно увидеть в скалах и даже подсчитать, потому что они оставляют характерную последовательность слоев. По мере повышения уровня моря слои могут меняться от песчаника (пляж) до илистого сланца или алеврита (приливного), пресноводного известняка (лагуны), подстилающей глины (наземного), угля (наземного болотистого леса). Затем, по мере падения уровня моря, можно увидеть сланец (приливной вблизи побережья) до известняка (мелководного морского) и, наконец, до черного сланца (глубокого морского).
Индексные окаменелости — это останки растений и животных, характеризующие четко определенный временной промежуток и встречающиеся в широком географическом диапазоне. Окаменелости морской жизни характеризуют миссисипский период, поскольку в то время Соединенные Штаты покрывали мелкие эпиконтинентальные моря.
Эти окаменелости включают одиночные кораллы и Syringopora, трубчатые колониальные кораллы. Другие ископаемые колониальные кораллы включают Stelechophyllum и Siphonodendron. Поскольку окаменелости конодонтов распространены по всему миру, они используются на международном уровне для датирования миссисипских пород.
В качестве окаменелостей, используемых для изучения Пенсильванской подсистемы, использовались фузулинидные фораминиферы, а также пыльца и споры из угольных лесов, распространенных в то время.
Граница миссисипии и пенсильвании отмечена появлением фузулиниды Pseudostaffella antiqua. Другие ископаемые, используемые для идентификации раннего пенсильванского периода, — это три рода аммоноидных головоногих: Gastrioceras, Daiboloceras и Paralegoceras, все они найдены в морских отложениях.
После завершения этого следующим на очереди был Пермский период. Который был основным эволюционным периодом в географической шкале времени Земли.
Пермский период был последним периодом палеозойской эры. Он продолжался от 299 до 251 миллиона лет назад, следовал за каменноугольным периодом и предшествовал триасовому периоду.
К началу пермского периода два великих континента палеозоя, Гондвана и Еврамерика, столкнулись, образовав суперконтинент Пангея. Пангея имела форму утолщенной буквы «С».
Верхняя кривая «С» состояла из земель, которые позже стали современными Европой и Азией. Северная и Южная Америка образовали изогнутую заднюю часть «С» с Африкой внутри кривой.
Индия, Австралия и Антарктида составляли низкую кривую. Внутри «С» находился океан Тетис, а большая часть остальной части Земли была Панталассом. Поскольку Пангея была такой огромной, внутренние части континента имели гораздо более прохладный и сухой климат, чем в каменноугольном периоде.
Мало что известно об огромном Панталассосе, поскольку имеется мало открытых ископаемых свидетельств. Окаменелости из более мелких прибрежных вод вокруг континентального шельфа Пангеи указывают на то, что рифы были большими и разнообразными экосистемами с многочисленными видами губок и кораллов.
Аммониты, похожие на современных наутилусов, были распространены, как и брахиоподы. Лопастеперые и колючие рыбы, которые дали начало земноводным карбона, были заменены настоящими костными рыбами. Акулы и скаты продолжали существовать в изобилии.
На суше гигантские болотные леса карбона начали высыхать. Мшистые растения, чье размножение зависело от спор, были заменены первыми семенными растениями — голосеменными.
Голосеменные растения — это сосудистые растения, способные транспортировать воду внутри. Голосеменные растения имеют открытые семена, которые развиваются на чешуйках шишек и оплодотворяются, когда пыльца просеивается вниз и попадает прямо на семена. Современные хвойные — это голосеменные, как и короткие пальмоподобные саговники и гинкго.
В это время членистоногие продолжали диверсифицироваться в течение пермского периода, чтобы заполнить ниши, открытые более изменчивым климатом. Настоящие клопы, с ротовыми органами, модифицированными для прокалывания и сосания растительных материалов, эволюционировали в течение пермского периода. Другие новые группы включали цикад и жуков.
Две важные группы животных доминировали в пермском ландшафте: синапсиды и завропсиды. У синапсидов были черепа с одним височным отверстием, и считается, что именно они в конечном итоге привели к млекопитающим. У завропсидов было два отверстия в черепе, и они были предками рептилий, включая динозавров и птиц.
В раннем пермском периоде, по-видимому, синапсиды должны были стать доминирующей группой наземных животных. Группа была очень разнообразной. Самыми ранними, наиболее примитивными синапсидами были пеликозавры, в число которых входил высший хищник, род, известный как диметродон.
Это животное имело тело, похожее на ящерицу, и большой костный плавник-парус на спине, который, вероятно, использовался для терморегуляции.
Несмотря на то, что диметродон внешне напоминал ящерицу, недавние открытия показали, что его черепа, челюсти и зубы ближе к черепам млекопитающих, чем к черепам рептилий.
Другой род синапсидов, Lystrosaurus, был небольшим травоядным — около 3 футов в длину (почти 1 метр) — который выглядел как нечто среднее между ящерицей и бегемотом. У него было плоское лицо с двумя бивнями и типичная для рептилий поза с ногами, отведенными под углом от тела.
В конце перми пеликозавров сменила новая линия, известная как терапсиды. Эти животные были гораздо ближе к млекопитающим. Их ноги находились под телом, что давало им более вертикальную позу, типичную для четвероногих млекопитающих.
У них были более мощные челюсти и больше дифференциации зубов. Ископаемые черепа показывают наличие усов, что указывает на то, что некоторые виды имели мех и были эндотермными. Группа цинодонтов («собачьезубых») включала виды, которые охотились организованными стаями. Цинодонты считаются предками всех современных млекопитающих.
В конце пермского периода крупнейшие синапсиды вымерли, оставив множество экологических ниш открытыми. Вторая группа наземных животных, группа завропсидов, пережила пермское вымирание более успешно и быстро диверсифицировалась, чтобы заполнить их. Линия завропсидов дала начало динозаврам, которые будут доминировать в мезозойскую эру.
Пермский период закончился крупнейшим массовым вымиранием в истории Земли. В мгновение ока — всего за 100 000 лет — большинство живых видов на планете были стерты с лица земли. Ученые подсчитали, что более 95 процентов морских видов вымерли и более 70 процентов наземных животных. Ископаемые пласты в итальянских Альпах показывают, что растения пострадали так же сильно, как и виды животных. Ископаемые останки позднего пермского периода показывают, что огромные хвойные леса покрывали регион. За этими слоями следуют ранние триасовые окаменелости, которые показывают мало признаков присутствия растений, но вместо этого заполнены ископаемыми остатками грибов, которые, вероятно, размножались на избытке гниющих деревьев.
Ученые не знают, что стало причиной массового вымирания. Некоторые указывают на свидетельства катастрофической вулканической активности в Сибири и Китае (районы в северной части Пангеи в форме буквы «С»).
Эта серия мощных извержений изначально могла вызвать быстрое похолодание глобальной температуры, что привело к усилению оледенения.
Эта «ядерная зима» привела бы к гибели фотосинтезирующих организмов, основы большинства пищевых цепей.
Понижение уровня моря и вулканические осадки могли бы объяснить значительно более высокий уровень углекислого газа в океанах, что могло привести к коллапсу морских экосистем.
Другие ученые указывают на признаки падения массивного астероида на южную оконечность "C" на территории современной Австралии. Какова бы ни была причина, Великое вымирание завершило палеозойскую эру.
После великого вымирания наступило время нового начала, мезозойская эра. В течение мезозоя, или эры «средней жизни», жизнь быстро разнообразилась, и гигантские рептилии, динозавры и другие чудовищные звери бродили по Земле. Период, который охватывает примерно от 252 миллионов лет назад до примерно 66 миллионов лет назад, также был известен как век рептилий или век динозавров.
Мезозойская эра началась примерно во время пермского вымирания, которое уничтожило 96 процентов морской жизни и 70 процентов всех наземных видов на планете. Жизнь медленно восстанавливалась, в конечном итоге уступая место процветающему разнообразию животных, от огромных ящериц до чудовищных динозавров.
Триасовый период, от 252 до 200 миллионов лет назад, ознаменовался появлением рептилий и первых динозавров. Юрский период, от 200 до 145 миллионов лет назад, положил начало птицам и млекопитающим. А меловой период, от 145 до 66 миллионов лет назад, известен своими культовыми динозаврами, такими как трицератопс, и птерозаврами, такими как птеранодон.
Хвойные растения или те, которые имеют семена в виде шишек, уже существовали в начале эры, но они стали гораздо более многочисленными в мезозойскую эру. Цветковые растения появились в конце мелового периода. Пышная растительная жизнь в мезозойскую эру обеспечивала обилие пищи, позволяя самому большому из динозавров, такому как аргентинозавр, вырасти до 80 тонн, согласно исследованию 2005 года в журнале Revista del Museo Argentino de Ciencias Naturales.
Земля в мезозойскую эру была намного теплее, чем сегодня, и на планете не было полярных ледяных шапок. В триасовый период Пангея все еще представляла собой один огромный суперконтинент. Не имея значительной береговой линии, которая могла бы смягчить внутреннюю температуру континента, Пангея испытывала значительные температурные колебания и была покрыта большими полосами пустыни.
Однако в регионе по-прежнему сохранился пояс тропических лесов вокруг экватора, говорит Брендан Мерфи, ученый-геолог из Университета Святого Франциска Ксавьера в Антигонише, Канада.
