El Carboníferu[2] ye una división de la escala temporal xeolóxica que pertenez a la Era Paleozoica; esta estrémase en seis periodos de los que'l Carboníferu ocupa'l quintu llugar siguiendo a el Devónicu y precediendo al Permianu. Empieza hai 359 millones d'años y remata hai 299 millones d'años.[3][4] El nome carboníferu significa «portador de carbón» y deriva de les pallabres llatines carbō ('carbón') y ferō ('llevo, porto'), y foi acuñáu polos xeólogos William Conybeare y William Phillips en 1822, basándose nun estudiu de les roques britániques, y reflexa el fechu de que munches capes de carbón formar a nivel mundial mientres esi tiempu.[5][6]
| Era[1] | Periodu | Millones años | |
|---|---|---|---|
| Paleozoicu | Permianu | 299,0 ±0,8 | |
| Carboníferu | Pensilvánico | 318,1 ±1,3 | |
| Misisípico | 359,2 ±2,5 | ||
| Devónicu | 416.0 ±2,8 | ||
| Silúricu | 443,7 ±1,5 | ||
| Ordovícicu | 488,3 ±1,7 | ||
| Cambrianu | 542,0 ±1,0 | ||
N'América del Norte subdividir en Pensilvánico y Misisípico.[7] N'Europa esisten dos subdivisiones, la europea occidental y la rusa, siendo dambes de mala correlación ente elles y cola norteamericana.
Caracterízase porque grandes estensiones de montes quedaron socesivamente soterraes, dando orixe a estratos de carbón. Mientres van escastándose los peces primitivos, espándense los cartilaxinosos y óseos. Los anfibios invaden la tierra firme y empiecen el so desenvolvimientu los reptiles, que mientres el periodu Xurásicu van tener el so clímax. Nel Carboníferu Cimeru abonden los inseutos, dalgunos bien grandes, como les "libélulas" de cuasi sesenta centímetros con ales estendíes, y árboles d'hasta 40 m, como'l Lepidodendron. Esto esplica pola alta concentración d'osíxenu na atmósfera, que según estimaciones llegó a algamar el 35%.
El Carboníferu ye una dómina de la historia de la Tierra bien activa dende'l puntu de vista teutónicu. Mientres esti periodu produz la oroxenia hercinica o varisca que da llugar a la formación del megacontinente Panxea. Climáticamente terminó con una glaciación, mientres la cual los glaciares estender por tol centru y sur de Panxea.
La Comisión Internacional d'Estratigrafía (ICS, poles sos sigles n'inglés)[3] reconoz dos subperiodos, seis dómines/series y siete edad/piso nel Carboníferu, distribuyíos n'orde de los más recién a los más antiguos como sigue:
| Era Eratema |
Periodu Sistema |
Dómina Serie |
Edá Pisu |
Eventos relevantes | Entamu, en millones d'años | |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Paleozoicu | Permianu | 299,0±0,8 | ||||
| Carbo- nífero[8] |
Pensil- vánico |
Superior / Tardíu | Gzheliense | Los inseutos alaos diversifíquense de secute, dalgunos (protodonatos y palaeodictiópteros) de gran talla. Los anfibios son abondosos y diversificaos. Primeros reptiles y montes (árbol d'escames, felechos, Sigillaria, piniellos xigantes, Cordaites, etc.). Nivel d'osíxenu más eleváu que nunca. Nos mares abonden goniatites, braquiópodos, briozoos, bivalvos y corales. Los foraminíferos testaos abonden. | 303,7±0,1 | |
| Kasimoviense | 307,0 ±0,1 | |||||
| Mediu | Moscoviense | 315,2±0,2 | ||||
| Inferior / Tempranu | Bashkiriense |  323,2±0,4 | ||||
| Misisípico | Cimeru / Tardíu | Serpukhoviense | Grandes árboles primitivos, primeros vertebraos terrestres, y escorpiones marinos anfibios viven nos estuarios costeros. Rhizodontos d'aletes lobulaes son los grandes depredadores d'agua duce. Nos océanos, los primeres tiburones son comunes y bien diversos; equinodermos (crinoides y blastozoos) abondosos. Corales, briozoos, goniatites y braquiópodos (prodúctidos, espiriféridos, etc.) bien comunes. Sicasí, trilobites y nautiloideos tornen. Glaciación sobre l'este de Gondwana. | 330,9±0,2 | ||
| Mediu | Viseense | 346,7±0,4 | ||||
| Inferior / Tempranu | Tournaisiense | 358,9±0,4 | ||||
| Devónicu | 416,0±2,8 | |||||
| Silúricu | 443,7±1,5 | |||||
| Ordovícicu | 488,3±1,7 | |||||
| Cambrianu | 542,0±1,0 | |||||
N'Europa la división tradicionalmente emplegada ye distinta, siendo les equivalencies ente les europees y les enantes indicaes (ICS) les siguientes:
| Periodu Sistema |
Dómina Serie (Noroeste d'Europa) |
Edá Pisu (Noroeste d'Europa) |
Duración, en millones d'años |
Dómina Serie (ICS) |
Edá Pisu (ICS) |
Duración, en millones d'años |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Permianu | posterior | |||||
| Carboníferu | Silesiense | Estefaniense | 299-306,5 | Pensilvánico | Gzheliense | 299–303,9 |
| Kasimoviense | 303,9–306,5 | |||||
| Westfaliense | 306,5-315 | Moscoviense | 306,5–311,7 | |||
| Bashkiriense | 311,7–318,1 | |||||
| Namuriense | 315-326,4 | |||||
| Misisípico | Serpukhoviense | 318,1–326,4 | ||||
| Dinantiense | Viseense | 326,4–345,3 | Viseense | 326,4–345,3 | ||
| Tournaisiense | 345,3–359,2 | Tournaisiense | 345,3–359,2 | |||
| Devónicu | anterior | |||||
A principios del Carboníferu invirtióse la cayida global del nivel del mar qu'asocedió a la fin del Devónicu, y este xubió, creando mares epicontinentales xeneralizaos.[9] Hubo tamién un descensu nes temperatures polares nel sur, ello ye que'l sur de Gondwana foi glaciar mientres tol periodu. Pero estes condiciones aparentemente tuvieron poco efeutu nos trópicos, onde floriaben exuberantes montes nos banzaos a pocos graos al norte de los glaciares del polu sur.
Gran parte d'Europa y Norteamérica atopábase asitiada nel ecuador, como atestigüen depósitos caliares de gran espesura. Les roques carboníferes n'Europa y América del Norte consisten nuna socesión de caliar, arenisca, cayueles y depósitos de carbón, conocida como "ciclotemas" n'Estaos Xuníos y "midíes de carbón" n'Inglaterra. Podemos estremar los eventos paleogeográficos en dos:
- Llende Carbonífera Inferior-Mediu: Esisten dos acontecimientos importantes:
- Baxada global nel nivel del mar por causa de la espansión de los glaciares de Gondwana provocando una importante regresión y un enfriamientu del clima. Esto creó estensos mares epicontinentales y depósitos de carbonatu del Misisípico. La baxada de les temperatures nel polu sur condució a la formación de glaciares na parte meridional de Gondwana, anque nun se sabe si les llámines de xelu empezaron nel Devónicu o non.
- Estinción masiva de la vida oceánica, qu'afectó a crinoideos y ammonoideos con perdes del 40 y 80% de los sos xéneros, respeutivamente.
- Carboníferu Cimeru: Mientres el Carboníferu mediu Gondwana contauta col Continente de les Antigües Arenisques Rojas (Euramérica) dando les fases más importantes de la Oroxenia Hercínica. Los importantes gradientes llatitudinales de temperatura amontar nel Carboníferu cimeru. Los xacimientos de carbón d'Europa y América del Norte carauterizar pola flora de Lepidodendron y Sigillaria y nun apaecíen elementos típicos de Gondwana. Los de Gondwana incluyíen la flora Glossopteris y elementos de les flores europees. Siberia, que s'atopaba cerca del otru polu tamién tenía una flora distintiva afecha a condiciones fríes. La presencia d'aniellos de crecedera bien marcaos nes flores fósiles de Gondwana y Siberia indiquen condiciones fríes. Estos aniellos tán ausentes n'Europa y Norteamérica. A la fin del Carboníferu cimeru los climes tropicales camudaron significativamente. Licopodiofitos y esfenófitos tornaron, y los felechos con grana adquirieron un papel más importante, lo que paez indicar unes condiciones climátiques más seques. Los carbones siguieron formándose pero los licopodiofitos yá nun fueron más los contribuyentes primarios.
El Carboníferu foi un tiempu de formación activa de montes debida al ensamblado del supercontinente Panxea. Los continentes del sur permanecieron xuníos nel supercontinente Gondwana, que topetó con Euramérica (Europa más América del Norte) a lo llargo de la llinia del actual este de Norteamérica. Esti choque continental dio llugar a la Oroxenia Hercínica n'Europa y la Oroxenia Alegeniana en América del Norte, amás estendió los acabante formar Apalaches escontra'l sur como los Montes Ouachita. Coles mesmes, gran parte de l'actual zona oriental de la placa de Eurasia xunir a Europa a lo llargo de la llinia de los Urales. La mayor parte del supercontinente Panxea de la Era Mesozoica axuntóse agora, anque China del Norte (que topetó a finales del Carboníferu) y China del Sur taben inda dixebraos de Laurasia. Nel Carboníferu Cimeru, Pangea adquier la forma d'una "O".
Hubo dos grandes océanos nel Carboníferu, Panthalassa, l'océanu global, y Paleo-Tetis, que taba dientro de la "O" de Pangea mientres el Carboníferu. Otros océanos menores fueron menguando en extesión, y n'última instancia, sumieron. L'Océanu Rheico foi cerráu pola unión d'América del Sur y del Norte, el pequeñu y superficial Océanu Ural foi cerráu pol choque de los continentes Báltica y Siberia, creando'l cordal de los Urales, y l'Océanu Proto-Tetis, cerráu pol choque de China del Norte con Siberia.
La primer parte del Carboníferu foi na so mayor parte templáu y húmedu y esto favoreció a la crecedera de selves, ente que na última parte del periodu'l clima esfrezse. Produciéronse glaciaciones en Gondwana, provocaes pol desplazamientu d'esti super continente escontra'l sur, que van siguir mientres el Permianu. Por cuenta de la falta de marcadores claros, los depósitos d'esti periodu glacial son de cutiu denominaos Permianu-Carboníferos.
La vida marina ye similar al Devónicu sacante l'ausencia de dellos grupos d'organismos oceánicos que morrieron na estinción en masa devónicu. Los inseutos evolucionen al so aspeutu modernu. Apaecen nuevos tipos de felechos arborescentes, que colonizaron los banzaos que fueron menguando progresivamente y reemplazaos por felechos con granes (como'l casu de Glossopteris). Destaquen los montes de Calamites, Lepidodendron y Sigillaria. Asocede una gran espansión d'anfibios qu'apoderaron los hábitats terrestres y fueron reemplazaos consecutivamente polos reptiles afechos totalmente al mediu terrestre, como'l casu de Hylonomus.
Paleozooloxía marina
Mientres el Carboníferu inferior les algues caliares tuvieron un papel dominante na formación de petones barrera de carbonatu cálcicu a lo llargo de la mariña. Los ocupantes de los petones yeren corales tabulados y rugosos. Apaecen braquiópodos xigantes (prodúctidos) qu'esperimentaron un gran ésitu con ensame d'adaptaciones (escayos anclaje o formes cóniques xuníes ente sigo formando sólidos armazones), y constituyíen la base sobre la que s'asitiaben los corales. Asteridae, Echinoidea, gasterópodos, bivalvos y foraminíferos constituyíen el bentos móvil. Briozoos, crinoideos y braquiópodos epibentónicos fixos y suspensívoros esperimentaron una gran radiación. Los crinoideos formaron amplies praderíes qu'espolletaben nes árees d'agües seles de llagunes dando llugar, tres la so muerte, a importantes acumuladures caliares. Les colonies de briozoos fenestélidos, xunto con algues caliares contribuyeron a la formación de petones. Los fusulínidos son un grupu de grandes foraminíferos qu'apaecen nos mares someros del Carboníferu inferior esperimentando una gran radiación adaptativo mientres el Carboníferu cimeru y Permianu. Anque sían organismos unicelulares con conches, delles especies entepasaben los 10 milímetros; son importantes fósiles-guía. Ciertos grupos d'animales (crinoideos y foraminíferos fundamentalmente) contribuyeron con una cantidá inmensa de réfugos esqueléticos a la formación de caliares (caliares de monte). Otros grupos importantes de la dómina fueron los ammonoideos y los condrictios (tiburones y los sos parientes). Munchos pexes habitaron los mares carboníferos.
Aviculopecten (Bivalvu)
Syringothyris (Braquiópodu)
Crinoideo
Conulariida
Paleozooloxía terrestre
Los restos fósiles d'inseutos terrestres, arácnidos y miriápodos qu'hasta agora se conocen son de finales del Carboníferu, pero hasta agora non del carboníferu tempranu. Los primeres priapula verdaderos apaecieron mientres esti periodu. La so diversidá, al paecer, amuesa que los artrópodos taben bien desenvueltos y yá yeren numberosos. El so gran tamañu puede atribuyise al mugor del mediu ambiente (na so mayoría montes de felechos banzaos) y a la concentración d'osíxenu, que na atmósfera de la Tierra mientres el Carboníferu yera enforma mayor qu'anguaño.
Esto rique menos esfuerciu pa la respiración de los artrópodos y pueden crecer muncho más hasta 2,6 metros de llargu como ye casu del ciempiés Arthropleura, l'invertebráu terrestre conocíu más grande de tolos tiempos. Ente los grupos d'inseutos atopen grandes depredadores Protodonata (griffinflies) como la Meganeura, una libélula xigante con un valumbu d'aproximao 75 cm (30 pulgaes) —l'inseutu volador más grande qu'esistió sobre'l planeta—.
Otros grupos son los Syntonopterodea (parientes evolutivos de les efímeres d'anguaño), abondoses y zucadores de cazumbre palaeodictyopteroidea, diversos herbívoros protorthoptera, y numberosos basal Dictyoptera (ancestros de les cucaraches). Munchos fósiles d'inseutos fueron llograos a partir de los xacimientos de carbón de Saarbrücken y Commentry, y de los tueros buecos d'árboles fósiizados en Nueva Escocia. Dellos xacimientos de carbón británicu dieron bones muestres de especímenes: El Archaeoptitus, de la cuenca carbonífera de Derbyshire, tenía una estensión d'ala que s'estiende a más de 35 cm; dellos especímenes (Brodia) inda exhiben rastros de colores brillosos nes ales. Nos tueros de los árboles de Nueva Escocia, cascoxos terrestres (Archaeozonites, Dendropupa) fueron atopaos.
Pederpes (un tetrápodo basal)
Crassigyrinus (Tetrápodo)
Diplovertebron (Tetrápodo)
Greererpeton (Tetrápodo)
Dendrerpeton (Temnospóndilo)
Microbrachis (Lepospóndilo)
Ophiderpeton (Lepospóndilo)
Hasta apocayá, los reptiles más antiguos conocíos databen del Carboníferu cimeru. En 1991 describir nel Carboníferu inferior d'Escocia un posible reptil (Westlothiana lizziae), anque nun podemos dicir qué anfibios fueron los sos ancestros más cercanos, nin qué reptiles los sos direutos descendientes. Depués apaecen Hylonomus y Paleothyris, animales delgaos (20 centímetros de llargor), y cabeza relativamente pequeña propia de los reptiles (aproximao una quinta parte del llargor del tueru, en llugar d'un terciu o un cuartu, como ye habitual nos anfibios). El craniu ye altu (una traza heredada de los anfibios reptiliomorfos), y el complexu de güesos que los anfibios tienen na parte posterior del craniu ta muncho más amenorgáu. Les cadarmes son llixeros, y calteníen los miembros estendíos lateralmente y les pequeñes cintures pectoral y coxal de los anfibios. Les sos manes y pies presenten deos bien llargos, como los de los llagartos modernos. Probablemente, aquellos primeros reptiles usaben los sos afilaos dientes pa furar la cutícula de los inseutos, ente que la mayor parte de los anfibios escarecía de fuercia al morder, por cuenta del so craniu baxu y a la debilidá de los sos quexales). Estos dos reptiles primitivos atopáronse nel interior de toconos d'árboles fosilizaos en Nueva Escocia (Canadá). Les refugayes fecales indiquen una alimentación d'inseutos y cascoxos.
Westlothiana (Reptiliomorpha)
Proterogyrinus (Reptiliomorpha)
Hylonomus (Sauropsida)
Ianthasaurus (Synapsida)
Paleobotánica
Les plantes dieron al periodu Carboníferu'l so nome; en nengún otru intervalu xeolóxicu hai tantos fósiles de plantes. Equí formáronse los xacimientos de carbón (banzaos de tierres baxes, con gran acumuladura de tueros d'árboles). Los inmensos estratos de carbón representen una biomasa enorme de plantes soterraes. Una esplicación a esta gran concentración ye que los especialistes na so descomposición (bacteries, fungos ya invertebraos vexetarianos) nun taben entá forníos pa enfrentase a la química de la celulosa y la lignina. Nel Carboníferu inferior hai pocu carbón y flores asemeyaes a les del Devónicu cimeru, anque surden nuevos grupos.
Nel Carboníferu cimeru, algamen un gran ésitu evolutivu anque constituyíos por un pequeñu númberu de xéneros, representaos por una gran diversidá d'especies:
- Lycophyta: Los xéneros más importantes fueron Lepidodendron y Sigilaria, incluyíen formes arborescentes, acutaes a árees pantanoses. Lepidodendron foi'l xéneru con más ésitu y dalgunes de les sos especies algamaron más de 30 metros.
- Equisetopsida: Similares al actual piniellu (equisetos), taben representaos pol xéneru Calamites, del que delles especies algamaron dellos metros d'altor.
- Felechos con grana (Pteridospermatophyta): Los niveles inferiores yeren una maleza constituyida principalmente por una amplia variedá de felechos y felechos con grana anque dalgunos tamién yeren grandes y arborescentes. Glossopteris, que vivía en tierres más altes, foi bien abondosa en Gondwana. Los sos fósiles son más comunes en sedimentos fluviales.
- Cordaitales: Ye un grupu d'árboles altos, de 30 metros. Tán rellacionaos colos gimnospermes que vivíen en tierres altes y probablemente formaron grandes montes paecíos a los modernos.
Lonchopteris rugosa (probablemente Pteridospermatophyta)
Reticulopteris muensteri (probablemente Pteridospermatophyta)
Lepidodendron lycopodioides (Lycophyta)
Annularia stellata (Equisetopsida)
Les flores típiques del Carboníferu siguieron el so dominiu hasta'l Permianu inferior pa tornar darréu. Por cuenta de que les plantes y los animales taben creciendo en tamañu y bayura nesta dómina, los fungos terrestres diversificáronse entá más.
Les roques del Carboníferu n'Europa y este de Norteamérica en gran midida consisten d'una secuencia repitida de piedra caliar, arenisca, cayuela y depósitos de carbón, conocíos como "ciclotemas" nos EE. UU. y "midíes de carbón" en Gran Bretaña. En Norteamérica, el Carboníferu Inferior consiste en gran midida de piedra caliar marina, lo que xustifica la división del Carboníferu nos dos periodos que s'utilicen ellí, Pensilvánico y Misisípico. Los xacimientos de carbón del Carboníferu fueron la principal fonte d'enerxía mientres la Revolución Industrial ya inda siguen siendo de gran importancia económica.
Los grandes depósitos de carbón del Carboníferu deben la so esistencia a dos factores. El primeru d'ellos ye'l tipu de corteza de los árboles d'esti periodu (y en particular, a la evolución de la corteza de fibra de lignina). El segundu factor ye'l baxu nivel del mar que se produció mientres el Carboníferu, en comparanza col Devónicu. Esto dexó la formación d'estenses tierres baxes de banzaos y montes en Norteamérica y Europa. Se hipotetiza que mientres esti periodu nun evolucionaren inda los animales y bacteries capaces de dixerir la nueva lignina.
Estes primeres plantes faía un usu estensivu de la lignina. Teníen una rellación de corteza a madera de 8 a 1, ya inclusive tan alto como 20 a 1. Esto oldea colos valores modernos de menos de 1 a 4. Esta corteza, que tuvo de ser utilizada como soporte, amás de como la proteición, probablemente tenía d'un 38% a un 58% de lignina. La lignina ye insoluble, demasiao grande pa pasar al traviés de les parés celulares, demasiao heteroxénea pa enzimes específiques, y tóxica, polo que pocos organismos amás de los fungos basidiomicetos pueden degradala. Tampoco puede ser aferruñada nuna atmósfera de menos del 5% d'osíxenu. Puede persistir nel suelu mientres miles d'años y inhibe la descomposición d'otres sustancies.[10] Probablemente la razón pa estos altos porcentaxes de lignina foi la proteición de les plantes contra los inseutos herbívoros, anque non remotamente tan eficaz como los insectívoros modernos. Sía que non, podríen habese formáu fácilmente gruesos depósitos de carbón en suelos con bon drenaxe, según nos banzaos.
L'enterramientu estensivu del carbonu producíu biolóxicamente llevó a una acumuladura del osíxenu escedente na atmósfera. Envalórase un conteníu pico d'osíxenu tan alto como 35%, frente al 21% actual. Esti nivel d'osíxenu, probablemente, aumentó l'actividá de les quemes forestales, según resultó nel gigantismo d'inseutos y anfibios, criatures que'l so tamañu vese llindáu pol so sistema respiratoriu, que tien una capacidá llindada pal espardimientu d'osíxenu.
Nel Carboníferu mediu, asocedió un sucesu d'estinción de los animales esistentes que probablemente foi debíu al cambéu climáticu.
- Xeoloxía histórica
- Fósil
- Hylonomus
- Lepidodendron
- Calamites
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