-06 De tijd van Land en Amfibieën, 470 – 250 milj. jaar vChr

(-07) Land en Amfibieën, 470  – 250 milj. vChr

 

0,47 miljard


(omschrijving tijdvak Paleozoïcum:  Cambrium – Ordovicium – Siluur – Devoon – Carboon -Perm)

a. Pangea ontstaat :

 

b. Cambrische explosie

c.  Planten: mos en varens

d. Long Vissen kruipen  op land, leggen eieren met harde schalen.

 

Het geologisch tijdperk Paleozoïcum is een era in de geologische tijdschaal die het gedeelte van de geschiedenis van de Aarde tussen 541 en 252 miljoen jaar geleden bevat. Vroeger werd het Paleozoïcum ook wel Primair genoemd, deze naam is verouderd en wordt tegenwoordig niet meer gebruikt.

Het Paleozoïcum beslaat een grote hoeveelheid tijd, die wordt onderverdeeld in zes periodesCambriumOrdoviciumSiluurDevoonCarboon en Perm. Het eon voorafgaand aan het Paleozoïcum wordt het Proterozoïcum genoemd, de era erna heet het Mesozoïcum.

Paleogeografie[bewerken]

Het Paleozoïcum besloeg een groot deel van een supercontinentcyclus. In het Neoproterozoïcum (rond 700 miljoen jaar geleden) was sprake geweest van het supercontinent Rodinia. In het Cambrium waren de continenten nog bezig uit elkaar te bewegen, maar in de loop van het Paleozoïcum voegden ze zich tijdens verschillende fases van gebergtevorming weer samen. Aan het einde van het Paleozoïcum (Carboon en Perm) ontstond zo het supercontinent Pangea.

De belangrijkste gebergtevormingen waren voor Europa de Caledonische en Hercynische (of Variscische) orogeneses. Aan het begin van het Paleozoïcum was slechts sprake van het Baltische schild, tijdens deze twee gebergtevormingen voegden zich daar veel kleinere terreinen bij waardoor de huidige configuratie van Noord- en Midden-Europa ontstond.

De beweging van de continenten valt te herleiden uit paleomagnetische data. Bij het begin van het Paleozoïcum was de paleogeografische ligging van België en Nederland op het zuidelijk halfrond, ergens ter hoogte van de huidige ligging van Patagonië.

Asaphus lepidurus, een trilobiet uit het Ordovicium van Europees Rusland. Trilobieten zijn veel gevonden gidsfossielen voor met name het onderste deel van het Paleozoïcum.

Leven[bewerken]

Het Paleozoïcum beslaat een belangrijke periode in de evolutie van het leven. De era begint met de zogenaamde Cambrische explosie, waarbij in relatief korte tijd een groot aantal nieuwe groepen verschenen, waaronder een groot aantal ook tegenwoordig nog bestaande groepen. Van de simpele vormen uit het Cambrium ontwikkelden zowel dieren als plantenzich tot steeds complexere soorten. In de loop van het Ordovicium verschenen bijvoorbeeld de eerste vissen.[2] In het Vroeg-Paleozoïcum ontwikkelde het leven zich voornamelijk in het water, maar tijdens het Ordovicium verschenen de eerste landplanten[3] en tijdens het Devoon verschenen amfibieën, de eerste gewervelde dieren op het land. Van de insecten wordt aangenomen dat ze al in het Vroege Paleozoïcum het land koloniseerden. Tijdens het Carboon verschenen de eerste reptielen, die tijdens het Perm en het daarop volgende Mesozoïcum belangrijk werden.

De evolutie van het leven ging in stappen, waarbij soms massa-extincties plaatsvonden, korte perioden waarin veel soorten uitstierven. De grootste massa-extincties waren de Laat-OrdovicischeLaat-Devonische en Perm-Trias-massa-extincties. De laatste was de grootste massa-extinctie uit de geschiedenis van de Aarde waarbij 99% van de daarvoor voorkomende soorten leven uitstierf.

Veel voorkomende fossielen (en gidsfossielen) uit het Paleozoïcum zijn trilobieten (vooral Cambrium), graptolieten(Ordovicium en Siluur), koralen (vooral Siluur en Devoon), brachiopoden en crinoïden.

Ondertussen was het supercontinent Pannotia aan het begin van het Cambrium opgebroken in de continenten LaurentiaBaltica en Gondwana. In perioden dat continenten uit elkaar bewegen wordt veel oceanische korst gevormd. Omdat jonge oceanische korst relatief warm en licht is, zal de oceaanbodem in zo’n tijd hoger liggen, waardoor de zeespiegel stijgt. Dit was het geval in het eerste deel van het Paleozoïcum.

Over het algemeen was het klimaat in het eerste gedeelte van het Paleozoïcum warmer dan tegenwoordig, maar aan het einde van het Ordovicium kwam een ijstijd voor, een periode waarin op de continenten gletsjers te vinden waren, net als tegenwoordig het geval is. Een van de oorzaken was dat Gondwana zich in die tijd gedeeltelijk op de Zuidpoolbevond. Sporen van gletsjers uit deze tijd worden alleen op Gondwana gevonden. Tijdens deze ijstijd vonden weer een aantal massa-extincties plaats, waarbij soorten brachiopoden, trilobieten, bryozoën en koralen verdwenen. De oorzaak moet liggen in de daling van de temperatuur van het zeewater.[38] Na de uitsterving konden nieuwe soorten ontstaan, diverser en beter aangepast, die de niches die uitgestorven soorten achterlieten opvulden.

Tussen 450 en 400 Ma botsten de continenten Laurentia en Baltica op elkaar, dit heet de Caledonische gebergtevorming. Er ontstond een hooggebergte waarvan sporen nog te vinden zijn in ScandinaviëSchotland en in de Amerikaanse Appalachen. In het Devoon (419-359 Ma) bewogen ook Gondwana en Siberia naar de twee samengevoegde continenten toe, wat zou leiden tot de Hercynische gebergtevorming. Sporen van deze gebergtevorming zijn in heel Zuid- en Midden-Europa nog te vinden. Door de gebergtevorming werd in het Carboon (359-299 Ma) het laatste supercontinent, Pangea, gevormd.

Landschap op de planeet Mars. Gedurende het grootste gedeelte van de Aardse geschiedenis kwamen geen planten voor op het land en moet de Aarde er vergelijkbaar hebben uitgezien.

Artistieke impressie van de flora van het Devoon.

Opkomst van de landplanten[bewerken]

Tijdens de zuurstofrevolutie in het Proterozoïcum ontstond de ozonlaag die de ultraviolette straling van de Zon tegenhoudt. Eéncelligen die het land bereikten kregen daardoor hogere overlevingskansen. Prokaryoten hadden waarschijnlijk al rond 2,6 Ga via rivieren en later vochtige milieu’s op het land leren overleven.[39] De continenten bleven echter tot halverwege het Paleozoïcum vrijwel ‘kaal’.

De oudste fossielen van op het land levende schimmels en planten zijn ongeveer 480-460 Ma oud, hoewel schimmels misschien al rond 1000 Ma op het land voorkwamen en planten rond 700 Ma.[40] In het Ordovicium en Siluur (443-419 Ma) werden de randen van het land bevolkt door kleine meercellige planten (vergelijkbaar met algenen schimmels), langzaam verspreidden deze eerste landplanten zich verder van het water af.[41]

In tegenstelling tot waterplanten moeten landplanten om rechtop te kunnen staan een stevige stam hebben en een wortelstelsel, dat ook dient om voedsel op te nemen uit de bodem. De eerste planten die een stam hadden, ontstonden in het Siluur. In het vroege Devoon ontstonden de eerste vaatplanten, zoals Rhynia en Baragwanathia, de grootste planten konden een meter hoog worden. In het late Devoon bestonden al planten die de grootte van tegenwoordige bomen konden aannemen, zoals de 30 m hoge Archaeopteris. Al deze soorten waren nog sporenplantenzaadplanten zouden pas in het begin van het Carboon (rond 360 Ma) ontstaan. De ontwikkeling van zaden zorgde ervoor dat planten zich effectiever over de continenten konden verspreiden.[42]

Gedurende het Devoon en Carboon was het eustatische zeeniveau hoger en het klimaat warmer dan tegenwoordig. Veel van de continenten bestonden uit drasland. Het lijkt erop dat de planten hiervan geprofiteerd hebben. Grote delen van de wereld waren tijdens het Carboon bedekt met moerassen, waar planten als LepidodendronSigillaria, of enorme paardenstaarten groeiden. Uit de moerassen van het Carboon is het grootste gedeelte van de steenkoollagen op de wereld gevormd. Tegelijkertijd was het Carboon ook een periode van uitersten: hoewel de tropen een zeer warm klimaat hadden, lagen op het zuiden van Gondwana gletsjers (de zogenaamde Karoo-ijstijd). Men neemt aan dat de uitgestrekte bossen in de tropen door fotosynthese zoveel kooldioxide uit de atmosfeer onttrokken dat het broeikaseffect verzwakt werd waardoor in de poolgebieden een ijstijd heerste.

In het Perm (299-252 Ma) vormden alle continenten samen het supercontinent Pangea. Op zo’n enorme landmassa heerst een extreem landklimaat, veel droger dan in het Carboon. In grote delen van Europa komen uit deze tijd evaporietafzettingen voor, die gevormd zijn in grote zoutmeren. Het zout dat in Slochteren wordt gewonnen is bijvoorbeeld in dit tijdperk afgezet. Andere typische afzettingen uit het Perm en het erop volgende Trias zijn zandsteen en conglomeraat, de afbraakproducten van de Hercynische en Caledonische gebergten.

Evolutie van tetrapoden in het Laat-Devoon. Afstammelingen van pelagische Sarcopterygii als Eusthenopteron ondergingen een stapsgewijze evolutie: Panderichthys kon in modderig ondiep water leven; Tiktaalik had poot-achtige vinnen waarmee hij het land op kon; Acanthostega had poten met acht tenen, Ichthyostega had volgroeide poten. Ook coelacanten stammen van de Sarcopterygii af, zij bleven in de diepzee leven.

Dieren koloniseren het land[bewerken]

Het oudste duidelijke bewijs dat insecten op het land voorkwamen is rond 450 Ma oud.[43] Er zijn aanwijzingen dat insecten al rond 530 Ma op het land voorkwamen.[44] Dankzij de inmiddels grote hoeveelheden planten op het land was er geen gebrek aan voedsel.

Rond 380 Ma ontwikkelden de eerste amfibieën zich uit vissen, doordat zich poten uit vinnen ontwikkelden. Poten staan een dier toe zich af te zetten om zijn kop boven water te steken. Men vermoedt daarom dat amfibieën ontwikkelden uit soorten vissen die in anoxisch water leefden of kleine prooidieren achtervolgden in zeer ondiep water.[45] Eenmaal in staat boven water adem te halen konden deze vroege amfibieën zich ook gedurende korte perioden op het land begeven, vermoedelijk raakten bepaalde soorten zo aangepast dat ze steeds langer boven water door konden brengen, hoewel ze hun eieren nog steeds in het water moesten leggen.

Ongeveer 20 miljoen jaar later (340 Ma, in het Vroeg-Carboon) ontwikkelden zich soorten (zogenaamde amniota) die eieren konden leggen met een harde schaal, waardoor ze zich volledig op het land konden voortplanten.[46] De amniota zouden rond 310 Ma uitsplitsen in synapsiden (waaruit later de zoogdieren zouden evolueren) en sauropsiden (reptielen waaruit later onder andere de dinosauriërs en vogels zouden ontstaan).[47]

Op de overgang van Paleozoïcum naar Mesozoïcum (252 Ma) vond de grootste massa-extinctie uit de Aardse geschiedenis plaats. Schattingen geven aan dat in deze Perm-Trias-massa-extinctie ongeveer 95% van alle soorten uitstierf. Er zijn twee hypothesen waarom deze gebeurtenis plaatsvond: de vulkanische uitbarsting van de Siberische Trappen en een grote inslag van een meteoriet.

 

 

Sharing is caring
    Dit bericht is geplaatst in Tijd van Land en Amfibieën. Bookmark de permalink.

    Reacties zijn gesloten.