Paläozoikum - Paleozoic

Paläozoikum
541,0 ± 1,0 – 251,902 ± 0,024 Ma
Chronologie
Etymologie
Namensformalität Formell
Alternative Schreibweise(n) Paläozoikum
Nutzungsinformationen
Himmelskörper Erde
Regionale Nutzung Global ( IKS )
Verwendete Zeitskala(en) ICS-Zeitskala
Definition
Chronologische Einheit Epoche
Stratigraphische Einheit Erathem
Untere Begrenzungsdefinition Aussehen des Ichnofossil Treeptichnus pedum
Untere Grenze GSSP Fortune Head Abschnitt , Neufundland , Kanada 47.0762°N 55.8310°W
47°04′34″N 55°49′52″W /  / 47.0762; -55.8310
GSSP ratifiziert 1992
Definition der oberen Grenze Erstes Auftreten des Conodont Hindeodus parvus .
Obere Grenze GSSP Meishan , Zhejiang , China 31.0798 ° N 119.7058° E
31°04′47″N 119°42′21″E /  / 31.0798; 119.7058
GSSP ratifiziert 2001

Die Paleozoic (oder Palaeozoic ) Era ( / ˌ p æ l . I . Ə z . k , - i . -, ˌ p . L i . Ə -, - l i . - / pal-ee -ə- ZOH -ik, -⁠ee-oh-, pay-lee-, -⁠lee-oh- ; aus dem Griechischen palaiós ( παλαιός ), "alt" und zōḗ ( ζωή ), "Leben", was "alt" bedeutet Leben") ist die früheste von drei geologischen Epochen des Phanerozoikums . Es ist das längste der Phanerozoikum, das vor 541 bis 251,902 Millionen Jahren dauerte , und ist in sechs geologische Perioden (vom ältesten bis zum jüngsten) unterteilt: Kambrium , Ordovizium , Silur , Devon , Karbon und Perm . Das Paläozoikum kommt nach dem Neoproterozoikum des Proterozoikums und wird vom Mesozoikum gefolgt .

Das Paläozoikum war eine Zeit dramatischer geologischer, klimatischer und evolutionärer Veränderungen. Das Kambrium erlebte die schnellste und am weitesten verbreitete Diversifizierung des Lebens in der Erdgeschichte, bekannt als die Kambriumsexplosion , bei der die meisten modernen Stämme zum ersten Mal auftraten . Arthropoden , Weichtiere , Fische , Amphibien , Synapsiden und Diapsiden entwickelten sich alle während des Paläozoikums. Das Leben begann im Ozean, ging aber schließlich an Land über, und im späten Paläozoikum wurde es von verschiedenen Formen von Organismen dominiert. Große Wälder der primitiven Pflanzen bedeckt die Kontinente, von denen viele der gebildeten Kohle Betten von Europa und östlichen Nordamerika . Gegen Ende der Ära dominierten große, ausgeklügelte Diapsiden und Synapsiden und die ersten modernen Pflanzen ( Nadelbäume ) erschienen.

Das Paläozoikum endete mit dem größten Aussterbeereignis in der Geschichte der Erde , dem Perm-Trias-Aussterbeereignis . Die Auswirkungen dieser Katastrophe waren so verheerend, dass das Leben an Land 30 Millionen Jahre im Mesozoikum brauchte, um sich zu erholen. Die Erholung des Lebens im Meer war möglicherweise viel schneller.

Geologie

Das Paläozoikum begann mit der Auflösung des Superkontinents Pannotia und endete mit der Montage des Superkontinents Pangaea . Der Zusammenbruch von Pannotia begann mit der Öffnung des Iapetus-Ozeans und anderer kambrischer Meere und fiel mit einem dramatischen Anstieg des Meeresspiegels zusammen. Paläoklimatische Studien und Hinweise auf Gletscher weisen darauf hin, dass sich Zentralafrika während des frühen Paläozoikums am wahrscheinlichsten in den Polarregionen befand. Der Auflösung von Pannotia folgte die Montage des riesigen Kontinents Gondwana (vor 510  Millionen Jahren ). Bis zur Mitte des Paläozoikums erzeugte die Kollision von Nordamerika und Europa die akadisch-kaledonischen Erhebungen, und eine Subduktionsplatte hob Ostaustralien an . Im späten Paläozoikum bildeten kontinentale Kollisionen den Superkontinent Pangäa und schufen große Bergketten, darunter die Appalachen , den Ural und die Berge Tasmaniens .

Perioden des Paläozoikums

Es gibt sechs Perioden im Paläozoikum: Kambrium , Ordovizium , Silur , Devon , Karbon (alternativ unterteilt in die Mississippi-Periode und die Pennsylvania-Periode ) und das Perm .

Kambrium

Das Kambrium erstreckte sich vor 541 bis 485 Millionen Jahren und ist die erste Periode des Paläozoikums des Phanerozoikums. Das Kambrium markierte einen Boom in der Evolution in einem Ereignis, das als Kambriumexplosion bekannt ist und bei dem sich die größte Anzahl von Kreaturen in einer einzelnen Periode der Erdgeschichte entwickelt hat. Es entwickelten sich Kreaturen wie Algen , aber die allgegenwärtigsten dieser Zeit waren die gepanzerten Arthropoden wie Trilobiten . Fast alle Meeresstämme haben sich in dieser Zeit entwickelt. Während dieser Zeit beginnt sich der Superkontinent Pannotia aufzulösen , von dem die meisten später zum Superkontinent Gondwana wurden.

Ordovizische Periode

Cephalaspis (ein kieferloser Fisch)

Das Ordovizium erstreckte sich vor 485 bis 444 Millionen Jahren. Das Ordovizium war eine Zeit in der Erdgeschichte, in der sich viele der heute noch vorherrschenden biologischen Klassen wie primitive Fische, Kopffüßer und Korallen entwickelten. Die häufigsten Lebensformen waren jedoch Trilobiten, Schnecken und Schalentiere. Die ersten Arthropoden gingen an Land, um den leeren Kontinent Gondwana zu besiedeln . Am Ende des Ordoviziums befand sich Gondwana am Südpol, das frühe Nordamerika war mit Europa kollidiert und hatte den Atlantik geschlossen. Die Vereisung Afrikas führte zu einem starken Rückgang des Meeresspiegels und tötete alles Leben, das sich entlang der Küste von Gondwana etabliert hatte. Die Vergletscherung könnte das Ordovizium-Silur-Aussterben verursacht haben , bei dem 60 % der wirbellosen Meerestiere und 25 % der Familien ausstarben, und gilt als das erste Massenaussterben und das zweittödlichste.

Silurische Periode

Das Silur erstreckte sich vor 444 bis 419 Millionen Jahren. Die Silurianer sahen die Verjüngung des Lebens, als sich die Erde von der vorherigen Vereisung erholte. In dieser Zeit kam es zur Massenentwicklung von Fischen, als kieferlose Fische zahlreicher wurden, sich Kieferfische entwickelten und sich die ersten Süßwasserfische entwickelten, obwohl Gliederfüßer wie Seeskorpione immer noch Spitzenprädatoren waren . Es entwickelte sich vollständig terrestrisches Leben, einschließlich früher Spinnentiere, Pilze und Tausendfüßler. Die Evolution der Gefäßpflanzen ( Cooksonia ) ermöglichte es Pflanzen, an Land Fuß zu fassen. Diese frühen Pflanzen waren die Vorläufer aller Pflanzenwelt an Land. In dieser Zeit gab es vier Kontinente: Gondwana (Afrika, Südamerika, Australien, Antarktis, Sibirien), Laurentia (Nordamerika), Baltica (Nordeuropa) und Avalonia (Westeuropa). Der jüngste Anstieg des Meeresspiegels ermöglichte es vielen neuen Arten, im Wasser zu gedeihen.

Devon-Zeit

Eogyrinus (eine Amphibie) des Karbon

Das Devon erstreckte sich vor 419 bis 359 Millionen Jahren. Der Devon, auch bekannt als "Das Zeitalter der Fische", zeigte eine enorme Vielfalt an Fischen, darunter gepanzerte Fische wie Dunkleosteus und Lappenflossenfische, die sich schließlich zu den ersten Tetrapoden entwickelten . An Land diversifizierten sich Pflanzengruppen unglaublich in einem Ereignis, das als Devon-Explosion bekannt ist, als Pflanzen Lignin produzierten, das höheres Wachstum und Gefäßgewebe ermöglichte: Die ersten Bäume entwickelten sich ebenso wie Samen. Dieses Ereignis diversifizierte auch das Leben der Arthropoden, indem es ihnen neue Lebensräume bot. Auch die ersten Amphibien entwickelten sich, und die Fische standen nun an der Spitze der Nahrungskette. Gegen Ende des Devons starben 70 % aller Arten in einem Ereignis aus, das als spätes Devon-Aussterben bekannt ist und das zweite Massenaussterben der Erde war.

Karbonzeit

Der Karbon erstreckte sich vor 359 bis 299 Millionen Jahren. Während dieser Zeit waren die globalen Durchschnittstemperaturen außerordentlich hoch; das frühe Karbon durchschnittlich bei etwa 20 Grad Celsius (aber gekühlt auf 10 °C während des mittleren Karbons). Tropische Sümpfe beherrschten die Erde, und die mit Lignin versteiften Bäume wuchsen zu größerer Höhe und Zahl heran. Da sich die Bakterien und Pilze, die das Lignin essen können, noch nicht entwickelt hatten, wurden ihre Überreste begraben, wodurch ein Großteil des Kohlenstoffs entstand, der zu den heutigen Kohlevorkommen wurde (daher der Name "Kohlenstoff"). Die vielleicht wichtigste evolutionäre Entwicklung dieser Zeit war die Entwicklung von Amnioneiern , die es Amphibien ermöglichte, sich weiter ins Landesinnere zu bewegen und für die Dauer dieser Zeit die dominanten Wirbeltiere zu bleiben. Auch die ersten Reptilien und Synapsiden entwickelten sich in den Sümpfen. Im gesamten Karbon gab es einen Abkühlungstrend, der zur Permo-Karbon-Vereisung oder zum Karbon-Regenwaldkollaps führte . Gondwana war vergletschert, da ein Großteil davon um den Südpol lag.

Perm-Zeit

Synapsid: Dimetrodon

Das Perm erstreckte sich vor 299 bis 252 Millionen Jahren und war die letzte Periode des Paläozoikums. Zu Beginn dieser Periode schlossen sich alle Kontinente zum Superkontinent Pangäa zusammen , der von einem Ozean namens Panthalassa umgeben war . Die Landmasse war während dieser Zeit sehr trocken, mit harten Jahreszeiten, da das Klima im Inneren von Pangäa nicht durch große Wassermassen reguliert wurde. Diapsiden und Synapsiden gediehen im neuen trockenen Klima. Kreaturen wie Dimetrodon und Edaphosaurus beherrschten den neuen Kontinent. Die ersten Nadelbäume entwickelten sich und dominierten die terrestrische Landschaft. Gegen Ende des Perms wurde Pangäa jedoch trockener. Das Innere war Wüste, und neue Taxa wie Scutosaurus und Gorgonopsiden füllten es. Schließlich verschwanden sie zusammen mit 95% allen Lebens auf der Erde in einer Katastrophe, die als " The Great Dying " bekannt ist, das dritte und schwerste Massensterben.

Klima

Das Klima des frühen Kambriums war wahrscheinlich zunächst gemäßigt und wurde im Laufe des Kambriums wärmer, als der zweitgrößte anhaltende Meeresspiegelanstieg im Phanerozoikum begann . Wie um diesen Trend auszugleichen, zog Gondwana jedoch nach Süden, so dass in der Zeit des Ordoviziums der größte Teil West-Gondwanas (Afrika und Südamerika) direkt über dem Südpol lag . Das frühpaläozoische Klima war ebenfalls stark zonaler Natur, mit dem Ergebnis, dass das "Klima" im abstrakten Sinne wärmer wurde, der Lebensraum der meisten Organismen dieser Zeit - die Meeresumwelt des Kontinentalschelfs - jedoch stetig kälter wurde. Allerdings Baltica (Nordeuropa und Russland) und Laurentia (östliches Nordamerika und Grönland) blieben in der tropischen Zone, während China und Australien in den Gewässern lagen , die zumindest gemäßigt waren. Das frühe Paläozoikum endete ziemlich abrupt mit der kurzen, aber anscheinend schweren, späten ordovizischen Eiszeit. Diese Kälteperiode verursachte das zweitgrösste Massensterben des Phanerozoikums. Im Laufe der Zeit ging das wärmere Wetter in das Paläozoikum über.

Das Ordovizium und Silur waren warme Gewächshausperioden mit den höchsten Meeresspiegeln des Paläozoikums (200 m über dem heutigen); das warme Klima wurde nur durch eine 30 Millionen Jahre dauernde Kühlperiode unterbrochen , das frühpaläozoische Eishaus , das in der Hirnantian- Vereisung vor 445  Millionen Jahren am Ende des Ordoviziums gipfelte .

Das mittlere Paläozoikum war eine Zeit von beträchtlicher Stabilität. Der Meeresspiegel war zeitgleich mit der Eiszeit gesunken, erholte sich aber im Laufe des Silurs und Devons langsam wieder . Die langsame Verschmelzung von Baltica und Laurentia und die nordwärts gerichtete Bewegung von Teilen von Gondwana schufen zahlreiche neue Regionen mit relativ warmem, flachem Meeresboden. Als sich die Pflanzen an den Kontinentalrändern durchsetzten, stieg der Sauerstoffgehalt und der Kohlendioxidgehalt sank, wenn auch viel weniger dramatisch. Der Nord-Süd-Temperaturgradient scheint sich ebenfalls abgeschwächt zu haben oder das Leben der Metazoen wurde einfach härter oder beides. Jedenfalls wurden die äußersten südlichen Kontinentalränder der Antarktis und West- Gondwanas immer weniger karg. Das Devon endete mit einer Reihe von Turnover-Pulsen, die einen Großteil des Wirbeltierlebens des mittleren Paläozoikums töteten, ohne die Artenvielfalt insgesamt merklich zu reduzieren.

Es gibt viele unbeantwortete Fragen zum späten Paläozoikum. Der Mississippian (frühes Karbon) begann mit einem Anstieg des Luftsauerstoffs, während das Kohlendioxid auf neue Tiefststände sank. Dies destabilisierte das Klima und führte während des Karbons zu einer, vielleicht sogar zu zwei Eiszeiten . Diese waren weitaus schwerwiegender als die kurze spätordovizische Eiszeit; aber diesmal waren die Auswirkungen auf die Weltbiota belanglos. In der Cisuralian- Epoche hatten sich sowohl Sauerstoff als auch Kohlendioxid auf ein normaleres Niveau erholt. Auf der anderen Seite schuf die Montage von Pangaea riesige trockene Gebiete im Landesinneren, die extremen Temperaturen ausgesetzt waren. Die Lopingische Epoche ist mit sinkenden Meeresspiegeln, erhöhtem Kohlendioxid und allgemeiner Klimaverschlechterung verbunden, die in der Verwüstung des Perm-Aussterbens gipfelt .

Flora

Künstlerische Darstellung früher Landpflanzen

Während makroskopisches Pflanzenleben früh im Paläozoikum und möglicherweise spät im Neoproterozoikum des früheren Äons auftrat, blieben Pflanzen bis zur Silurzeit vor etwa 420 Millionen Jahren meist im Wasser , als sie begannen, auf trockenes Land überzugehen. Die terrestrische Flora erreichte ihren Höhepunkt im Karbon, als hoch aufragende Lycopsid- Regenwälder den tropischen Gürtel Euramericas dominierten . Der Klimawandel verursachte den Kollaps des Karbon-Regenwaldes, der diesen Lebensraum fragmentierte und die Vielfalt der Pflanzenwelt im späten Karbon und im Perm verringerte.

Fauna

Ein bemerkenswertes Merkmal des paläozoischen Lebens ist das plötzliche Auftauchen fast aller wirbellosen Tierstämme in großer Fülle zu Beginn des Kambriums. Die ersten Wirbeltiere traten in Form von primitiven Fischen auf, die sich in der Silur- und Devon-Zeit stark diversifizierten. Die ersten Tiere, die sich auf das Trockene wagten, waren die Arthropoden. Einige Fische hatten Lungen und kräftige Knochenflossen, die es ihnen im späten Devon vor 367,5 Millionen Jahren ermöglichten, an Land zu kriechen. Die Knochen in ihren Flossen schließlich in die Beine entwickelt und sie wurden die ersten Tetrapoden , 390  Millionen Jahren und begann Lunge zu entwickeln. Amphibien waren die vorherrschenden Tetrapoden bis zur Mitte des Karbons, als der Klimawandel ihre Vielfalt stark reduzierte. Später gediehen Reptilien und bis zum Ende des Perms nahmen Anzahl und Vielfalt weiter zu.

Siehe auch

  • Geologische Zeitskala  – System, das geologische Schichten mit der Zeit in Beziehung setzt
  • Präkambrium  – Der früheste Teil der Erdgeschichte: vor 4600–541 Millionen Jahren
  • Känozoikum  – Dritte Ära des Phanerozoikums (vor 66 Millionen Jahren bis heute)
  • Mesozoikum  – Zweite Ära des Phanerozoikums: vor ~252–66 Millionen Jahren
  • Phanerozoikum  – Viertes und aktuelles Äon der geologischen Zeitskala

Verweise

Weiterlesen

Externe Links