Planeten Merkur har en temperatursvingning på 600℃ mellem nat og dag. På Venus hersker et enormt atmosfæretryk på 90 gange trykket på Jorden. Planeten Mars har en ganske tynd atmosfære af CO2 og en gennemsnitstemperatur på -63℃. De ydre planeter er ubeboelige gasplaneter.
I dag har vi fundet lidt over 5.000 exoplaneter - altså planeter, som kredser om andre stjerner end Solen - og vi har endnu ikke fundet en, som bare nogenlunde minder om Jorden.
Planeten Jorden er enestående, det nærmeste vi kommer paradiset. Den har alle forudsætninger for at liv kan udfolde sig. Den har en passende stabil temperatur, rigelige mængder af frit vand, en atmosfære, som indeholder både ilt, som kan indåndes af de levende væsener, og CO2, som giver næring til planterne.
For godt 500 millioner år siden opstod synligt håndgribeligt liv på Jorden i dets mangfoldige former. Denne enestående livets æon kaldes Phanerozoikum, som er græsk og betyder "de synlige dyrs tidsalder". Dens første epoke er Palæozoikum, som betyder "de gamle dyr".
1. De gamle dyrs epoke
Phanerozoikum betegner en del af Jordens historie, hvor der har været liv. Det har indtil nu varet 542 millioner år. Opblomstringen af livet på Jorden kaldes for den kambriske eksplosion, idet Kambrium var den første periode i Phanerozoikum.
I dette diagram skrider tiden frem fra højre mod venstre. I den øverste linje afløser æonerne hinanden. Hadal var det glødende inferno lige efter Jordens skabelse. I Arkæikum dannedes de første klipper, som vi kender til, vanddamp kondenserede og der opstod en atmosfære af kvælstof og metan. I Proterozoikum producerede cyanobakterier ilt, som oxiderede jern og metan. Men ved slutningen af Proterozoikum opstod liv på havbunden. Phanerozoikum betegner den periode i Jordens historie, hvor der har været liv. Den har indtil nu varet 542 millioner år.
Phanerozoikum, livets tidsalder, opdeles i epokerne Paleozoikum, Mesozoikum og Kænozoikum, som vi kan kalde Jordens oldtid, middelalder og moderne tid. Paleozoikum er det tidlige livs epoke og emnet for denne artikel. Mesozoikum er dinosaurernes epoke, og Kænozoikum er pattedyrenes epoke, som vi stadig lever i.
Palæozoikum opdeles i seks geologiske perioder. I Kambrium opstod synligt håndgribeligt liv i det lave vand langs kontinenternes kyster, og det fortsatte i Ordovicium, der blev afsluttet af den langvarige Andean-Saharan Istid, der var årsag til at mange arter blev udslettet. I Silur blev klimaet igen varmt, og den hidtil ret øde landjord blev bevokset med grønne planter. I Devon fremkom planter og firbenede dyr endelig på landjorden. I Karbon sank store mænger vegetation til bunds i det sumpede landskab og blev derved omdannet til kul. Perioden blev afsluttet af Karoo istiden, som var årsag til endnu en masseudryddelse af arter. I Perm var alle Jordens kontinenter samlet i det gigantiske Pangæa superkontinent. Eget arbejde.
De tidlige geologer, som definerede og navngav de geologiske perioder, vidste intet om forstenede bakterier fra Arkæikum eller den eksotiske Ediacarnan fauna i sen Proterozoikum. De havde fundet de forstenede trilobiter fra Kambrium, og derfor mente de, at det var i denne tid at livet opstod på Jorden, og dette burde markeres ved start af en særlig geologisk æra, som var kendetegnet ved liv, nemlig Phanerozoikum.
Solens lysstyrke, radius og temperatur, som en funktion af dens alder i miliarder af år - efter Ignasi Ribas: "The Sun and stars as the primary energy input in planetary atmospheres" - Proceedings of the International Astronomical Union, IAU Symposium.
Paleozoikum er den første og længste af Phanerozoikums geologiske epoker. Det var det tidlige livs epoke, hvor planter, koraller, bløddyr, insekter, fisk og mange andre levende organismer opstod. Paleozoikum er opdelt i seks perioder, som er Kambrium, Ordovicium, Silur, Devon, Karbon og Perm.
På trods af Solens ringe lysstyrke antages det kambriske klima at have været tempereret. Ordovicium og Silur perioderne havde et varmt drivhusklima dog afbrudt af Andean-Saharan Istiden. Devon og Karbon var perioder præget af betydelig stabilitet - indtil Karoo Istiden i slutningen af Karbon. I Perm herskede et barsk og tørt fastlandsklima på det enorme Pangæa kontinent.
Variationer i atmosfærens iltindhold gennem Phanerozoikum efter Robert Burner fra Yale University - tilføjet de geologiske perioder. Tiden skrider frem fra venstre mod højre. Det ses, at allerede i slutningen af Proterozoikum synes der at have været et betragteligt iltindhold i atmosfæren.
Solen er en stjerne i Hertzsprung-Russell-diagrammets hovedserie. Den vil opholde sig i hovedserien omkring 11 miliarder år, i hvilken tid den vil øge sin lysstyrke tre gange totalt set. Start af Palæozoikum skete for godt 500 millioner år siden, og Solen havde dengang en lysstyrke på godt 95% af sin nuværende. Ved periodens afslutning var Solen nået op på knap 97% af nutidens lysstyrke.
Ifølge Robert Berner fra Yale University har iltindholdet i atmosfæren svinget mellem 15 og 35% i løbet af Phanerozoikum.
Indholdet af CO2 i atmosfæren i Phanerozoikum efter Robert Berner fra Yale University - dog tilføjet de geologiske perioder. Tiden skrider frem fra venstre mod højre. Det ses at det havde et maksimum i Kambrium, og det derefter har været faldende bortset fra er minimum i Karbon tiden. Der findes flere forskellige rekonstruktioner af CO2 indholdet i fortidens atmosfære, som alle er forskellige. Men trenden er den samme: i langt det meste af tiden har koncentrationen været langt højere end i nutidens atmosfære.
Iltprocenten nåede et højdepunkt på over 35% i sen Karbon og tidlig Perm for derefter at falde dramatisk til godt 15% ved overgangen fra Perm til Trias. Det menes at høje værdi i sen Karbon skyldtes, at det producerede ilt ikke blev brugt til at oxideres organisk materiale, som i stedet blev begravet i sumpede områder. Det efterfølgende fald i iltindholdet kan skyldes en afkøling af atmosfæren og et mere tørt klima på Pangæa, som ikke var gunstig for fotosyntese.
Udviklingen i klodens gennemsnitstemperatur efter Anton Uriarte - tilføjet de geologiske perioder. Tiden skrider frem fra højre mod venstre. Det ses, at den generelt har været svagt stigende indtil midt i Kridt tiden, hvorefter den faldt ned mod de Pleistocæne istider. Desuden har kurven nogle tilsvarende minimuma ved de to andre istider i Phanerozoikum, nemlig Andean-Saharan istiden ved overgangen mellem Ordovician og Silur, og Karoo Istiden i sen Karbon og tidlig Perm.
Gennem næsten hele Phanerozoikum har indholdet af CO2 i atmosfæren været langt højere end i nutiden. Kun i slutningen af Karbon og i begyndelsen af Perm har koncentrationen været lige så lav som i moderne tid. Det forklares ved at døde træer og planter ikke blev oxyderet af ilt, men i stedet sank til bunds i lavvandede sumpede områder med iltfattigt vand.
Videnskabsmænd har beregnet fortidens temperatur ud fra analyse af sedimenter på bunden af Polarhavet, idet det er således, at mængden af visse ilt-isotoper afhænger af temperaturen, da sedimentet blev dannet. I langt den største del af Phanerozoikum har klodens temperatur været betydelig højere end i moderne tid. Kun i istiderne har temperaturen været lavere. Bortset fra disse istidsminima har temperaturen gennem hele perioden været svagt stigende indtil Kridttidens maksimum, hvilket måske kan tilskrives Solens stadigt stigende lysstyrke.
Døgnets længde gennem Phanerozoikum. Tiden skrider frem fra højre mod venstre. Et forskerteam fra "Geophysical Observatory" ved "Institute of Physics of the Earth", Karelian RAS ledet af V.V. Shecherbakova har udarbejdet en database for Jordens "magnetic moment values" of the Earth (VDM). På dette grundlag har de beregnet Jordens omløbshastighed gennem Phanerozoikum - Se link nedenfor. Punkter og trekanter viser direkte målinger af henholdsvis rotations- og VDM-værdier, den punkterede sorte henholdsvis røde linje er regressions-kurver afstemt efter punkter og trekanter, og den rette sorte linje er en statistisk linær regression, som repræsenterer Jordens omdrejningshastighed, altså døgnets længde, gennem Phanerozoikum.
Et forskerteam fra det russiske "Institute of Physics of the Earth" i Karelen har opstillet en kurve for Jordens omdrejnings hastighed gennem Phanerozoikum beregnet på grundlag af magnetiske målinger. Det ses at ved start af Phanerozoikum varede et døgn godt 21 timer og naturligvis, ved slutningen af Phanerozoikum - altså nutid -varer døgnet 24 timer.
2. Kambrium
Forstenet strand fra Kambrium. Vi ser de karakteristiske aftryk fra bølger og tidevand, der er nogle opskyllede gopler samt de såkaldte "Climactichnites trackways", som man tror, er spor efter en slags snegle. I så fald må det have været det første dyr, som gik på land. Goplen i forgrunden er 10 cm. i diameter - fra Blackberry Hill i Wisconsin i USA.
Kambrium er den ældste del af Palæozoikum. Den varede 53,7 millioner år, nemlig fra 542,0 til 488,3 millioner år før nutid. Cambria er det latinske navn for Wales, hvor Storbritanniens kambriske klipper er bedst eksponeret.
Kambrium er speciel på grund af de usædvanligt mange forsteninger, som er bevaret til vore dage. Det betyder, at vor forståelse af den kambriske fauna overgår mange af senere perioders. Vi kender alle Kambrium fra de forstenede trilobiter, som der er så mange af.
Ved Palæozoikums begyndelse for omkring 542 millioner år siden var næsten alle Jordens landmasser lokaliseret på den sydlige halvkugle. Nord for 30 graders nordlig bredde var alt dækket af vand. Mange af Jordens kontinenter samlede sig til superkontinentet Gondwana, som strakte sig fra ækvator til sydpolen og bestod af cratonerne Syd Amerika, Africa, Arabia, Antarktica, Australia og India. Baltica, som omfattede den del af Jordskorpen, som senere skulle blive til Danmark, dannede en ø for sig selv.
Verdens kontinenter i sen Kambrium. Gondwana er blevet dannet tæt på Sydpolen. Foto scotese.com
Kontinentet Laurentia, som er opkaldt efter Laurentian Mountains nord for Sct. Lawrence floden i Canada, dannede ligeledes en særskilt ø. Navnet Gondwana er afledt fra en oprindelig indisk stamme kaldet "Gond" og betyder sådan noget som "Gond-land". Men det er kun et navn; som alle ved, eksisterede hverken dyr, mennesker eller egentlige planter på dette tidspunkt på landjorden.
Eksperter er meget uenige om, hvornår atmosfærens iltindhold begyndte at stige og nåede op til nutidens niveau på 21%. Nogle mener, at det skete så tidligt som ved overgangen mellem Arkæikum og Proterozoikum. Andre mener, at det først skete ved slutningen af Kambrium.
Variationer i det globale havniveau gennem Phanerozoikum. Tiden skrider frem fra højre mod venstre.
Det ses at vandstanden i vid udstrækning følger temperaturen, når
det er varmt, er vandstanden høj, og når det er koldt, er vandet bundet som is på polerne, og derfor er vandstanden lav. Karoo istiden i slutningen af Karbon fremstår klart med en meget lav vandstand, ligeledes nutidens Pleistocæne istid, derimod Andean-Sahara istiden ved overgangen mellem Ordovician og Silur
synes ikke at have forårsaget en meget lav vandstand - ihvertfald i dette diagram.
X: Tids skala i millioner af år.
2: (Røde kurve) Hallam et al.
3: (Blå kurve) Hav niveau.
4: (Sort bjælke) Omfang af udsving i hav niveau i Pleistocæn. Foto Robert A. Rohde modified by user Zimbres Wikimedia Commons.
Klimaet var varmere, end det er i nutiden, ifølge Anton Uriarte. Men hvor meget varmere er svært at sige, måske 5-10℃. Der er ikke fundet nogen tegn på is ved polerne i Kambrium. Jordens have dækkede også en større del af Jordens overflade, end de gør i dag, hvilket også indikerer et varmt klima.
Typiske forstenede trilobiter fra Kambrium - Bemærk de utrolige detaljer. Trilobiterne har deres navn efter at de har tre rækker af skaller eller skjolde ned af ryggen. Foto Spoonkymonkey Wikipedia.
Til trods for ilten i atmosfæren er der ikke fundet noget alment accepteret tegn på liv på landjorden i Kambrium. Det faste land må i hovedsagen have ligget hen som sand og klipper, goldt og øde. Livet udviklede sig og udfoldede sig udelukkende på lavt vand ved kontinenternes kyster. Det er muligt, at nogle områder af landjorden har været dækket af en grøn film bestående af bakterier, alger, eller lav. Et sådant grønt dække kan have udviklet sig endda før Kambrium, selv om der ikke er nogen direkte beviser for det. Man har fundet film af cyanobakterier selv i moderne ørkener, så det er nemt at forestille sig, at noget lignende kunne have eksisteret i den geologiske fortid, før der var nogen planter.
Forsteninger af underkæber af krebsdyr fra Kambrium fundet ved Lake Riley i Deadwood klippeformationen i det vestlige Canada. Det kan beregnes at krebsenes kropslængde har været 10-15 mm. Foto "Exceptionally preserved crustaceans from western
Canada reveal a cryptic Cambrian radiation" by
Thomas H. P. Harveya, Maria I. Vélez and Nicholas J. Butterfield
I Kambrium steg indholdet af CO2 i atmosfæren til et absolut maksimum for hele Phanerozoikum, nemlig 25 gange nutidens koncentration på 380 ppm, tilsyneladende uden en tilsvarende temperaturstigning.
Det er således, at egentlige planter behøver jord til at vokse i, men jord dannes af organisk henfald, altså også af planter. Det kan have været sådan en modsætning, som gennem millioner af år forhindrede planter i at få fodfæste på landjorden. Men et organisk lag dannet af millioner af års henfald af blågrønne bakterier og lignende organismer kan have dannet grobund for egentlige planter, som senere skulle komme.
De Ediacarne skabningers bløde legemer gik hurtigt i opløsning efter deres død og forsvandt i meget stort omfang uden spor. Men i Kambrium udvikledes dyr med hårde udvendige skeletter, som var velegnede til at danne forsteninger efter døden.
Trilobiter på havbunden, malet af Heinrich Harder i 1916. Der var over 20.000 arter forskellige arter, siges det, udbredt og fundet over hele Jorden. Den hidtil største trilobit, som er fundet, var 70 cm lang og kaldes Isotelus Rex, den er dateret til Ordovicium. På den anden side var den mindste trilobit, der indtil videre er fundet, kun 1,5 mm lang, den kaldes Acanthopleurella Stipulae. Trilobiterne var også en gruppe af dyr, som eksisterede meget længe. De opstod i Kambrium og formåede at overleve to af verdens værste masseudryddelser af arter, nemlig Ordovicium-Silur og Devon-Karbon masse udryddelserne, før den store udryddelse i slutningen af Perm endelig fik ram på dem.
Trilobiter levede i havet langs kysterne af Kambriums kontinenter. De var et af de mest vellykkede af alle forhistoriske dyr. Man har registreret flere tusinde forskellige arter af trilobiter, som tidsmæssigt spænder over hele Palæozoikum. Nogle var deciderede rovdyr, de jagede sikkert andre trilobiter, andre levede af en form for plankton eller lignende tidlige organismer.
Det ældste fund af trilobit forsteninger kan dateres til tidlig Kambrium for 526 millioner år siden. Den sidste trilobit art uddøde i forbindelse med masseudryddelsen ved overgangen mellem Perm og Trias for omkring 250 millioner år siden.
Burgess Shale klippeformationen i de Canadiske Rocky Mountains er et meget vigtigt fundsted for fossiler fra Kambrium. Fossilerne har en enestående detaljerigdom og viser også bløde dele af deres legemer.
Fossil af Anomalocaris fra Burgess Shale. Rovdyret Anomalocaris er kendetegnet ved en cirkulær tandbeklædt mund og et enkelt par leddede frontale vedhæng, måske til at gribe byttet. Det mest komplette Anomalocaris-eksemplar er 25 cm langt, selvom isolerede fragmenter tyder på, at individer kan blive måske op til 100 cm. Foto Burgess Shale in Yoho National Park, som er verdensarvsområde, som ligger i Canadian Rockies i British Columbia.
Her er også fundet det første komplette fossil af Anomalocaris, som var en slags kæmpe krebsdyr, der kunne blive mere end en halv meter langt, en sand kæmpe for denne tid. Det menes, at den levede af trilobiter. Den må have været et frygtet rovdyr i de kambriske vande.
Nær byen Kunming i provinsen Yunnan i Kina har man fundet en forstening af et dyr, som ligner en lille fisk, kun 28 mm. lang. Man har givet den navnet Myllokunmingia. Den er blevet dateret til 524 millioner år før nutid, og man mener, at der er tale om Verdens første hvirveldyr.
Grafisk rekonstruktion af af Anomalocaris, som hærgede de kambieske vande. Foto Junnn11 - Own work Wikipedia
De første krebsdyr, svampe og koralrev opstod i denne periode. De kambriske have var også hjem for bløddyr, som for eksempel gopler og snegle, som efter nogles mening allerede opstod i Ediacara perioden i slutningen af Proterozoikum.
Nogle mener at Kambrium blev afsluttet af en istid eller anden form for masseudryddelse, fordi så mange af periodens arter ikke kan genfindes i Ordovicium. Men ved analyser af bundaflejringer i havene er ikke fundet tegn på en sådan istid.
3. Ordovicium
Ordovicium var virkelig en naturlig videreudvikling af Kambrium, og grunden til at den fik sit eget navn siges at være en diskussion mellem de to engelske geologer fra det nittende århundrede, Sedgwick og Murchisoni. Den ene mente, at perioden tilhørte Kambrium, og den anden sagde, at perioden tilhørte Silur. Det endte med, at man definerede den som en helt ny periode. Ordovicium er opkaldt efter en oprindelig walisisk stamme, som romerne kaldte Ordovicerne.
Jordens kontinenter i Ordovicium. Superkontinentet Gondwana ligger ved sydpolen. Laurentia, Sibiria og Baltica ligger spredt i det sydlige ocean. Over 30 graders nordlig bredde er kun vand. Cratonen Avelonia har revet sig løs fra Gondwana og sluttet sig til Baltica.
Ordovicium varede 44,6 millioner år nemlig fra 488,3 til 443,7 millioner år før nutid.
Traditionelt antages det at landjorden stadig lå øde hen, efter al sandsynlighed blottet for dyreliv. Der er fundet nogle få fossiler af plantesporer, men det er ikke klart, hvad slags planter de repræsenterer. Det er dog sandsynligt, at dele af landjorden var dækket af bakteriekulturer, måske cyano bakterier, primitive mosser og lav, som alt sammen er vækster, som ikke efterlader fossiler.
En del af den skifer olie, som i en ikke særlig fjern fremtid vil blive udnyttet og omdannet til naturgas, er skabt i Ordovicium. Skiferolien findes blandt andet i Estland og Sverige, som ikke var havbund i Ordovicium, så måske skal man forestille sig at der i hvert fald nogle steder sydede af liv også på landjorden. Måske var det i nogle søer.
Ordovicium Landskab - Kunstneren beskriver at livet i Ordovicium udfoldede sig under vandet, og at landjorden i det store og hele var gold og nøgen. - Men imidlertid for at skabe mudder til de mange mudderspisende dyr på bunden, må der have været nogen organisk bevoksning på land, som kunne henfalde og blive ført ud i havet med floderne. Foto JoseBonner Wikipedia.
Superkontinentet Gondwana har bevæget sig mod Sydpolen og Laurentia, Sibiria og Baltica var stadig isolerede kontinenter i oceanet.
Det område af jordskorpen, som skulle blive til Danmark var en del af kontinentet Baltica; dog bortset fra Lolland-Falster og Sønderjylland, som tilhørte cratonen Avalonia, der havde revet sig løs fra Gondwana og forenet sig med Baltica. Man kan således sige at fundamentet for Danmark blev skabt i Ordovicium.
Månen var stadig tættere på Jorden end den er nu, hvor meget tættere er der delte meninger om. Følgeligt, på grund af den fysiske lov om bevarelsen af rotationsenergi, må dens omløbshastighed have været tilsvarende hurtigere, det vil sige at tiden mellem to fuldmåner var kortere.
Desuden har Månen en tidevandsvirkning på Jorden, således at Jordens omløbshastighed, altså døgnets længde, bliver stadigt langsommere. Derfor var døgnets længde i Ordovicium noget kortere, end det er nu, nemlig omkring 21,5 timer.
Fossiler af graptolitter. Foto Leptograptus fossile graptolitter (Viola Formation, Ordovician; Murray County, Oklahoma, USA) James St. John Wikipedia.
Indholdet af CO2 i atmosfæren faldt fra det Kambriske maximum til et mere behersket 17-18 gange nutiden niveau, tilsyneladende uden en tilsvarende temperatur-ændring. Atmosfærens iltindhold synes at have været lige omkring 20%.
Solens lysstyrke var omkring 95% af nutidens, men ikke desto mindre var klimaet i begyndelsen af Ordovicium mildt, måske 3-6℃ over nutidens temperatur. Vandstanden i verdenshavet var den højeste både før og siden i Phanerozoikum, og derfor var der mange lune lavvandede områder langs kontinenternes kyster, hvor mange forskellige skabninger levede.
Fossil af hyolit fra Ordovicium - Stenmuseet. Fundet i Nymølle Grusgrav, Pårup på Østfyn af Peter Mortensen.
Lag fra Ordovicium er karakteriseret ved rige forekomster af fossiler af trilobiter, graptoliter, koraller, bryozoer, pighuder, brachiopoder og blæksprutter.
Trilobiterne trivedes stadigt i de lune vande. Der var mange forskellige arter af trilobiter. Nogle var mobile slamædere, og andre var rovdyr. Nogle arter udviklede evnen til at rulle sig sammen som bænkebidere, andre udviklede evnen til at svømme, hvor de før blot kunne kravle henover bunden.
Fossiler af graptolitter er helt karakteristiske for klipper fra Ordovicium og Silur. De var frit flydende eller stationære kolonidyr med kitinpanser, som filtrerede havvandet for plankton. En graptolit koloni var opbygget af mange korte rør, som var under 1 mm. lange, som hver især huser et graptolitindivid, en "zooid".
Brachiopoden Vinlandostrophia Ponderosa fra Ordovicium. Platystrophia ponderosa, Maysvillian (Upper Ordovician) nær Madison, Indiana. Nu Vinlandostrophia ponderosa. Foto Wilson44691 Wikipedia.
Brachiopoder eller armfødder ligner muslinger, men i modsætning til disse, som har højre og venstre skaller, har brachiopoder øvre og nedre skaller. Bugsidens skal er for det meste er større end rygsiden.
Syd for Bornholm kommer lag fra Ordovicium op til overfladen, og her kan ofte findes fossilerede graptolitter. Den Svenske ø Øland er næsten udelukkende dannet af klippe fra Ordovicium.
Verdens første koralrev blev dannet i Ordovicium.
Bryozoer eller mosdyr var små kolonidannende korallignende dyr. De kunne sidde på fast underlag som tang, sten eller muslinger. Bryozoer fandtes i Jordens have gennem milliarder af år, lige fra Ordovicium til Kridt tiden, hvor deres skeletter er en af hovedbestanddelene i netop kridt.
Moderne søtænder, Antalis entalis, er mudderspisere. De lever nedgravet i havbunden. Foto Wikidata.
Pighuder er sådanne dyr som søstjerner, søpølser og søpindsvin.
De nyudviklede blæksprutter var Ordoviciums store farlige rovdyr. De kunne blive op til 4,5 meter lange og havde et ukendt antal arme.
Mange af disse arter var opstået allerede i Kambrium og blomstrede i Ordovicium. De kom til at danne den marine fauna gennem hele Palæozoikum indtil den store masseuddøen ved overgangen fra Perm til Trias. Nogle af arterne fortsatte dog deres eksistens op gennem hele resten af Phanerozoikum, ja som bekendt findes mange af dem stadigt i havet i dag.
I Ordovicium var også mange slam-ædere, altså dyr, som fik deres næring ved at passere store mængder slam eller dynd, noget lignende regnorme og sandorme. Søtænder er et slam-ædende bløddyr, som er ret uforandrede siden Ordovicium. Hyolitter var en slags slam-ædende dyr i kalkkræmmerhuse. Mange trilobit arter levede også af at spise slam.
Forstenede alger fra Ordovicium fundet i USA, winnipegia cuneata, manitobia patula og kinwowia articulata. Foto Berkely Edu.
Men mudder i lavvandede kystnære farvande dannes ved at organisk henfald på land skylles ud i floder og derfra føres det ud i havet. Derfor indikerer eksistensen af slam-ædende bunddyr i Ordovicium, at der må have været en eller anden form for organisk bevoksning på landjorden, som producerede de organiske dele i mudderet.
I 2010 fandt man i Argentina fem forskellige former for fossile levermosser, der blev dateret til mellemste Ordovicium. Disse er dermed de ældste kendte fossiler af stængelplanter. Levermosser er meget primitive planter, mere primitive end almindelige mosser, de findes som både vand- og landplanter. Desuden er der fundet forstenede alger fra Ordovicium i USA.
Stromatoliter er en symbiose mellem blågrønne bakterier og andre bakterier; de fandtes miliarder af år før Ordovicium, og de findes stadig. Derfor må de også have eksisteret i Ordovicium. Der kan meget vel have været forskellige former for sådanne symbioser.
Det er rimeligt at antage, at landjorden dengang var bevokset med forskellige primitive mosser, alger, lav og bakterier, som i almindelighed var så bløde, at de ikke efterlod sig fossiler.
Fronten af Kufra Basin i det sydlige Libyen udgøres af sedimenter fra Andean-Saharan istiden i sen Ordovicium og tidlig Silur. Isen udbredte sig imod nordvest. Foto ukendt oprindelse.
I slutningen af Ordovicium skete der en voldsom begivenhed på Jorden, som udslettede 85% af alle arter. Det antages almindeligvis, at det var en eller flere istider, som kaldes Andean-Saharan istiden. Den dækkede det nuværende Sahara og Amazonas, som dengang var en del af superkontinentet Gondwana, placeret ved Sydpolen.
Kunstnerisk Rekonstruktion af Andean-Saharan istiden i sen Ordovicium og tidlig Silur. Foto u-teti-soni.blogspot.com
Geologiske fund peger på at ørkenen dengang var dækket af et tykt lag is. Indlandsisen strakte sig over mere end 8 millioner km2. fra Massif du Hoggar i det sydlige Algier til Mauritaniens atlantiske kyst. Havniveauet faldt drastisk, og de udstrakte lavvandede områder langs kontinenternes kyster blev tørlagte. Dette førte til den store masse-uddøen ved overgangen fra Ordovicium til Silur.
Istiden varede i omkring 2 millioner år. Resterne af store furer og fordybninger skabt af Andean-Saharan istidens indlandsis kan stadig ses i dag.
Under Andean-Saharan istiden forblev CO2 koncentrationen i atmosfæren meget højere end nutidens niveau. Nogle undersøgelser viser endog en CO2 koncentration, som var op til 16 gange højere end nutidens. Det viser at der formentlig ikke er noget årsag-virkningsforhold mellem temperatur og CO2 koncentration i atmosfæren.
Udstrækningen af Andean-Sahara istidens indlandsis i henhold til "Late Ordovicium sedimentary enviroments, glacial cykles." af J.F. Ghienne. Der er forskellige vurderinger af hvor stort et område, der var dækket af Andean-Sahara istidens indlandsis. Den maksimale vurdering udsiger at hele Afrika og det meste af Sydamerika var dækket af is. Minimum vurderingen siger, at Vestafrika og områderne omkring det Røde Hav, Andesbjergene, og Sydafrika var dækket af is.
Derfor er det sandsynligt at det var geografiske eller astronomiske faktorer snarere end atmosfærens kemiske sammensætning, som var den afgørende faktor i skabelsen af den Hirnantiske Istid, som Andean-Saharan istiden også kaldes.
4. Silur
Silur er navngivet efter en anden oprindelig keltisk stamme i Wales, som af romerne blev kaldt Silurerne. Perioden varede 27,7 millioner år, nemlig fra 443,7 til 416 millioner år før nutid.
Lille stykke forstenet havbund fra et lavvandet kystnært farvand i Silur. Der ses trilobiten Dalmanites, korallen Favosites, bryozoner heriblandt Favositella, brachiopoder heriblandt Atrypa. Fra Wenlock Limestone, Dudley, West Midlands, England. Foto Adrian Pingstone Wikipedia
Efter Andean-Saharan istiden steg temperaturen igen, og klimaet forblev varmt og fugtigt gennem resten af Silur, Devon og det meste af Karbon tiden. Landjorden groede til med en frodig vegetation. Den nye vegetation bestod af karplanter, som havde en stiv stængel, som tillod dem at gro opad. Det var sådan nogle som bregner og padderokker.
Vi ved, at gartnere kan øge indholdet af CO2 i luften i deres drivhuse, og dette vil få planterne til at gro meget hurtigere. Noget tilsvarende skete i Devon tiden; det varme, fugtige klima og den høje koncentration af CO2 i atmosfæren bevirkede, at karplanter koloniserede alle kontinenter med en mængde nye hurtigtvoksende plantetyper. Der var formentlig udstrakte "skove" af mos og lav, bregner og padderokker.
Kort over Verden i Silur. Kontinenterne Baltica og cratonen Avelonia. har forenet sig med det Nord Amerikanske Laurentia, Baltica og Grønland samt nogle små cratoner. Gondwana eksisterer stadigt Det ses at der stadigt er mange små kontinenter og formentlig lange kystlinjer med store lavvandede områder. Foto Scotese.com.
Andean-Saharan istidens gletchere smeltede, og derfor blev vandstanden i verdenshavet ret høj, hvilket skabte udstrakte lune lavvandede havområder, hvor livet trivedes. Her opbyggedes rev af koraller og andre revbyggere såsom bryozoaner og nogle forhistoriske svampe kaldet stromatoporoider.
Solen lyste med omkring 95-96% af dens nuværende lysstyrke. Døgnet var lige knap 22 timer langt. Temperaturen i Silur efter istiden var måske omkring 3-6℃ højere end nutidens. Iltindholdet i atmosfæren var omkring 16-17%. CO2-indholdet i atmosfæren var omkring 20 gange nutidens niveau.
Fossil af Eurypterid eller søskorpion. Den langstrakte krop bestod af en stor forkrop og en bagkrop med 12 bevægelige led, som hos rejer, samt et haleled. De to forreste af de seks par lemmer fungerede som gribe redskaber, de næste fire som gangben, medens det bageste par var omdannet til årelignende svømmeorganer. Eurypterider findes overvejende i aflejringer fra brak- og ferskvand, men de fandtes også i saltvand. Enkelte arter kunne sandsynligvis bevæge sig op på land i kortere perioder. Den mest almindelige størrelse var omkring 100 cm, men ved floden Ems i Tyskland er fundet eksemplarer som antages at have været 45 cm lange. Foto Fossils-UK.
Superkontinentet Gondwana lå stadig på den sydlige halvkugle omgivet af nogle mindre kontinenter. Heriblandt Baltica og Avelonia, som havde fundet sammen med Grønland og Laurentia samt nogle mindre cratoner. Disse kontinenter skubbede mod hinanden, og derved opbyggedes den Kaledoniske bjergkæde, som omfattede bjergene langs Grønlands østkyst, de engelske og skotske bjerge, bjergene langs den nordlige del af den amerikanske østkyst og de nordtyske bjerge i Avelonia.
Tegning, som viser søskorpion, der jager små primitive fisk. Foto ABelov2014 Wikipedia.
Den nordlige halvkugle var for størstedelen et eneste stort hav.
På samme måde som i farvandet syd for Kap Horn i vore dage kunne bølgerne rulle kloden rundt og forstærkes for hver omgang. Vi må tro at det nordlige hav har været præget af rasende storme og enorme bølger.
Endelig opstod der liv på landjorden. De tidligste tegn på liv på land er skorpioner, spindlere og centipeder, som er sådan nogle som edderkopper, mider, mejere og tusindben. De første igler syntes også at være opstået på dette tidspunkt.
Ganske som i dag synes kontinenternes indre at have været mere tørre og ørkenagtige end de kystnære områder.
Den afgørende begivenhed for livet i havet i Silur var udviklingen af egentlige fisk med indre skelet, rygrad og kæber. I Syd Kina har man fundet et fossil af en fisk fra Silur med kæber, rygrad og indre skelet. Den har fået navnet Psarolepis og er omkring 10 cm. lang.
Fisken Psarolepis havde rygrad, indre skelet og kæber. Den blev fundet i Syd Kina. Længden er ca. 10 cm. - Tegning af NTamura.
I de lave mudrede farvande nær kysterne og i ferskvand levede også et formidabelt rovdyr kaldet Eurypterid eller havskorpion. De levede formentligt af triboliter og fisk.
5. Devon
Devon varede 56,2 millioner år, nemlig fra 416,0 til 359,2 millioner år før nutid. Perioden er opkaldt efter grevskabet Devon i Sydengland.
Kort over Verden i Devon. Superkontinentet Gondwana findes stadigt, men det har bevæget sig lidt væk fra Sydpolen. Lauretia, Baltica og en række andre små kontinenter har forenet sig til et nyt stort kontinent, som nogle har døbt Euramerica. Den del af jordskorpen, som skal blive til Danmark er en del af både Baltica og Avalonien. Foto Scotese.com.
Selvom Solen kun lyste med omkring 96% af dens nuværende lysstyrke fortsatte det varme klima i Devon og varede hele perioden igennem. Temperaturen var måske omkring 3-10℃ højere end nutidens. Vandstanden i Verdenshavet var høj, men af ukendte grunde faldt den lidt i forhold til Silur.
Døgnet var omkring 22 timer langt.
Iltindholdet i atmosfæren var temmelig lavt, omkring 16-17%.
CO2-indholdet i atmosfæren var faldet i forhold til Silur, således at det nu kun var omkring 15 gange nutidens niveau. Hen imod slutningen af perioden faldt CO2-indholdet markant ned imod karbons og Perms minimum. Det antages at kulstof, bundet i organiske vækster, ikke blev recirkuleret til atmosfæren, men i stedet sank til bunds i sumpe og marskland og dannede fossile kulbrinter og stenkul. En del af de fossile reserver, som vi udvinder i dag, er dannet i slutningen af Devon.
Devon bliver ofte kaldt fiskenes tidsalder, fordi der fundet så mange forskellige arter af fisk fra denne periode. Både kvastfinnede, strålefinnede fisk og primitive hajer opstod i Devon.
En kunstners reproduktion af et landskab fra Devon perioden. Maleri af Eduard Riou fra The World Before the Deluge 1872 United States Wikipedia.
De mest frygtindgydende fisk var de pansrede placoderms. Der er fundet over 200 typer af placoderms, de første dukkede op i den tidlige silur, men de fleste kan henføres til Devon. Nogle få af dem kunne blive op til 10 m. lange.
Trilobiter, armfødder og forskellige koralrev-byggere var stadig vidt udbredte.
I Devon udviklede den tidlige vegetation på land sig til egentlige planter med primitive rødder. De tidligste var de oprindelige karplanter, altså bregner og padderokker. De var ikke særlig høje, måske omkring en meter, og deres voksesteder forblev sandsynligvis tæt på vandet. Men i sen Devon havde landplanter udviklet sig til egentlige træer med stammer, og de første skove nogensinde dukkede op. Ja, der er fundet fossiler af træ-lignende vækster næsten 30 m. høje.
Ved slutningen af Devon dukkede de første frøplanter op. Jordoverfladen fik en stabil tilgang af nedbrudte organiske stoffer, som blandet med det oprindelige sand og grus blev til jord, der igen gav jordbund for nye planter.
Der er fundet fossile beviser på, at vingeløse insekter, mider, skolopendre, tusindben, skorpioner og edderkopper levede i Devons skove af mos, store bregner og padderokker.
Mod slutningen af Devon udviklede padder sig fra fisk.
Til venstre: Forstenede fodspor af et firbenet dyr fra Devon fundet i Zachelmie stenbruddet i Polen. - Denne ser ud til at have haft seks tæer eller klør.
Til højre: Dyrets gangart er rekonstrueret af polske og svenske palæontologer ud fra de forstenede fodspor. Foto og tegning Per Ahlberg et al.
En padde er et firbenet dyr med lunger til at trække vejret, den kan leve på land, men den lægger stadig sine æg i vandet. Frøer, tudser og salamandere stammer fra de tidlige padder.
De fisk, som padderne udviklede sig fra, levede sandsynligvis i tidevandsdamme eller andre små søer. De havde både primitive lunger og gæller til at trække vejret. Til sidst udviklede de sig til ægte luftåndende padder med fiskelignende hoveder og haler, men med fire ben. Mange typer padder udviklede sig hurtigt, fordi de havde ringe konkurrence fra andre landdyr. Padderne kunne spise de planter og insekter, der allerede var rigelige på landjorden.
Galathea 2 stævner ud i 1950. Ekspeditionen varede i to år. Fregatten Galathea havde en besætning på 100 sømænd og videnskabsmænd. Foto u-teti-soni.blogspot.com oprindelig fra Wikipedia.
I Zachelmie stenbruddet i "Holy Cross Mountains" i det sydøstlige Polen har man fundet fodspor fra et firbenet dyr i lag fra den mellemste Devon periode. Der er spor fra adskillige individer. Det vurderes, at dyrenes længde har varieret mellem knap en halv meter til to meter fra snude til halespids. De har lignet firben eller krokodiller og haft en lignende gangart. De har haft seks tæer eller klør på hver fod.
De polske og svenske palæontologer, som undersøgte fodsporene, mener, at en flok af sådanne dyr levede ved en mudret kyst bag et koralrev i Devon tiden. Hver dag ved ebbe løb de hen over den mudrede bred for at spise de muslinger og andre dyr, som havet havde efterladt, da det trak sig tilbage.
Den blå fisk, Latimeria, på Zoologisk Museum i København. I levende live er fisken blå, men farven foretager sig meget hurtigt. Foto FunkMonk (Michael B. H.) Wikimedia Commons.
Dette er det første vidnesbyrd om firbenede dyr på land. Man mener, at de har udviklet sig fra kvast-finnede fisk, som var en gruppe af store rovfisk, som man blandt andet kender fra fossiler. De var karakteristiske ved, at deres kvast-finner understøttedes af muskler og knogler opbygget næsten som lemme-skelettet hos landlevende hvirveldyr. Sædvanlige moderne fisk, såsom torsk og sild, kaldes stråle-finnede.
I 1950 fangede den Danske Galathea ekspedition et eksemplar af "Den Blå Fisk", Latimeria, i havet ud for Syd Afrika. Indtil da havde Verden kun kendt den fra et halvråddent eksemplar landet af fiskere i Syd Afrika i 1938.
Den moderne kvastfinnede Panderichthys rhombolepis. Foto User:ArthurWeasley User:Bruce A.S.Henderson User:Mitch Ames User:DiBgd Wikipedia.
Den blå fisk tilhører gruppen af kvast-finnede fisk, som man før 1938 kun kendte fra fossiler. Indtil da havde man troet, at den var uddød i Kridt tiden for 65 millioner år siden. Indtil den dag i dag har man kun fanget omkring 200 af disse levende fossiler.
Deres karakteristiske kvast-finner minder om landlevende hvirveldyrs lemmer. Finnerne er understøttet af et indvendigt skelet, som også har nogen lighed med landlevende hvirveldyrs. De har et led bag hovedet, som tillader dem at bevæge hovedet op og ned uafhængigt af kroppens position.
De lever på dybt vand i Verdenshavet, hvor de kan blive mere end 100 år gamle. De kan blive op til 2 m. lange og veje op til 95 kilo, altså stort set som mennesker. De er dog sædvanligvis mindre, især hanner, som ofte kun er omkring 1,65 m. Som hos pattedyr befrugtes æggene inde i hunnen, de er ca. 10 cm i diameter, og de nyfødte unger er 35 cm lange. Hunnerne får mellem 5 og 25 unger ad gangen.
Men det bliver endnu mere interessant. Lungefisk, som er udstyret med lunger udover gæller, tilhører også gruppen af kvast-finnede fisk. Lungefisk er fundet som i fossiler i lag fra begyndelsen af Devon perioden. De ældste former levede i saltvand, men de tilpassede sig hurtigt til livet også i ferskvand. I Devon var lungefisk vidt udbredte, og antallet af arter var det højeste nogen sinde. Lungefisk findes stadig i Afrika og Australien.
En tetrapod går i land. Maleri af Ichthyostega.
Nu kan man forestille at de første tetrapoder (tetra betyder fire og poder betyder fødder - altså firbenede dyr) gik i land i Devon perioden på følgende måde: Nogle kvastfinnede fisk med små udposninger ved spiserøret, som fungerede som lunger, gik i land på nogle mudrede kyster. De brugte deres kraftige kvast-finner som ben. Måske kunne de her bedre være i fred for store blæksprutter og søskorpioner på rov. Lejlighedsvis gik de ud i vandet og fandt noget mad, hvorefter de straks kravlede tilbage til sikkerheden på land. Med tiden udviklede de sig således, at de også kunne finde føden på land i form af planter, snegle, insekter og andre dyr, som allerede var der. Og fra disse første firbenede skabninger med indre skelet nedstammer krybdyr, dinosaurer, pattedyr og til syvende og sidst, mennesker.
Men, det er stadig gådefuldt, at en sådan fisk som den blå fisk med led-lignende kvast-finner og dertil svarende skelet kunne udvikle sig i havet. Det er let at forestille sig, at den så at sige kunne have været en slags hval, det vil sige at den kunne have været et dyr, der havde udviklet sig på land og senere vendt tilbage til havet - som hvalen.
6. Karbon
Gondwanna kontinentet havde forladt Sydpolen og var begyndt at flyde mod nord, hvor det kom tættere og tættere på Euramerica, som var sammensat af Laurantia, Baltica, Avelonia og nogle andre små kontinenter. Der var begyndt at danne sig is i den sydlige del af Gondwana.
Verden i tidlig Karbon - Gondwana var rykket mod nord og nærmet sig Euramerica. Der var begyndende is på den sydligste del af Gondwana. Hele den nordlige halvkugle var hovedsagelig hav. Der var ingen kontinenter, som strakte sig fra Nord til Syd og spærrede for øst-vest strømninger i oceanet. Man må tro, at det åbne hav har været præget af kolossale bølger på samme måde som i dag i farvandet syd for Kap Horn, hvor strøm og bølger frit kan bevæge sig kloden rundt og forstærkes for hver omgang. Tegning Christopher Scotese - Scotese.com
I Karbon var døgnets længde godt 22 timer. Solen skinnede med 97-98% af sin nuværende lysstyrke, men ikke desto mindre var klimaet varmt og fugtigt, måske temperaturen var 6-8℃ højere end nutidens. Nogle mener, at Karbon gennemsnitlige temperatur var 20℃, der kan sammenlignes med verdens gennemsnitlige temperatur i dag, der er omkring 14℃, og med Danmark gennemsnitstemperatur i dag, der er 8℃.
Gladstone Mangrove Sump i Australien - Sump skovene i Karbon tiden kan have set nogenlunde sådan ud. Foto Tripadvisor.
Karbon har fået sit navn efter de enorme mængder stenkul fra denne tid, som vi kan hente op fra undergrunden. I Karbon tidens udstrakte sumpe og marsk områder sank gamle og vind-fældede træer til bunds i det stillestående vand uden at rådne eller brænde, de blev dækket af andre træer og nye sedimentære lag, og i tidens løb blev træernes ved reduceret til kul.
Man kan undre sig over, hvorfor der var så mange sumpe på denne tid; mængden af vand i Verden må da være nogenlunde konstant?
Jordens første kontinenter var brudstykker af størknet skorpe, som flød rundt på den flydende magma. Det er sådan set stadigt tilfældet, men stykkerne er blot blevet tykkere, og de flyder ikke så hurtigt mere. De oprindelige små kontinenter var flade som pandekager, eller skal vi sige flade som isflager, som jo også er skabt nogenlunde på denne måde.
En samlet fremstilling atmosfærisk CO2 og gennemsnits global temperatur i Phanerozoikum. - Det ses let at atmosfærisk CO2 og global temperatur kun har ringe korrelation. Temperatur efter C.R. Scotese University of Chicago og CO2 efter R.A. Bremer.
Først da de oprindelige små kontinenter, som også kaldes cratoner, samlede sig til større kontinenter, begyndte de at presse på hinanden, og derved kunne de folde og skyde ryg. Det var på den måde, at bjergene blev til.
Den Kambriske Fjeld-rejsning, som fandt sted i Kambrium og Silur, skabte nogle af Verdens første og ældste bjerge, som man blandt andet kan se i Wales og Øst-Grønland. Men de fleste og største af Jordens bjerge er langt yngre end dem. Himalaya og hele det Tibetanske højland blev for eksempel først skabt i Tertiær tiden, efter at det Indiske kontinent ramte det Eurasiske kontinent. Alperne blev ligeledes skabt for nogle få millioner år siden, da Afrika begyndte at presse sig op mod Europa.
En kunstners rekonstruktion af et Karbon landskab som viser træer, som synker til bunds i det stillestående iltfattige vand. Foto Studio 252 MYA Darwins Door.
Men i Karbon tiden var Verden i det store og hele stadig flad som en pandekage. Klimaet var varmt og fugtigt, og vandet fra den evige regn havde svært ved at løbe væk i det flade landskab. Det samlede sig som enorme sumplandskaber med stillestående vand.
Når Karbon tidens nye hurtigt voksende træer faldt for storm og ælde, sank de til bunds i det stillestående iltfattige vand uden at blive oxyderet ved at brænde eller rådne. Derved blev stadig mere karbon taget ud af Verdens karbon kredsløb og atmosfærens indhold af CO2 sank til et historisk minimum; idet det svandt ind til mindre end 400 PPM (parts per million), hvilket også nogenlunde er CO2 indholdet i nutidens atmosfære.
Hvidligfarvede fossile planter fra Karbon på sort skifer fundet nær byen St. Clair, Pennsylvania. Den er 10,3 cm i tværsnit, hvor den er bredest. Foto James St. John Wikipedia.
Til gengæld steg iltindholdet til ekstreme højder, nemlig fra 25 til 35%, som skal sammenlignes med nutidens 21%. Det skyldtes formentligt at ilten, skabt af de mange træers fotosyntese, med tiden ikke længere kunne finde noget at oxidere. Alt jern, metan, karbon og andre oxyderbare forbindelser var allerede opbrugte, og faldne træer blev straks dækket af iltfattigt vand.
Forkullede træer fundet i kulminer viser ingen tegn på årringe, så man kan konkludere, at forskelle i årstider var helt ubetydelige. Det milde og fugtige klima over hele kloden skyldtes sandsynligvis at kontinenterne var placeret på en måde, der tillod vandet at flyde frit og derved fordele varmen uden at blive blokeret af landmasser, der strækker sig fra nord til syd - som i nutiden.
Fossil af Meganeura, som var en slags guldsmed fra Karbon tiden, som kunne opnå et vingefang på 75 cm. Foto Ghedoghedo Wikipedia.
Euramerica kontinentet lå ret nær ækvator, og var dækket af tropiske sumpskove, som ved deres henfald dannede de fleste af de vesteuropæiske og amerikanske kullejer. Skovene bestod blandt andet af de bregne-lignende, men frøbærende, Pteridosperm, de op til 35 m. høje Lepidodendrale Lycopod med grønne stammer og Sphenopsid Calamites, som kunne blive 20 m. høje.
Gondwanna, som lå længere nede mod de sydlige arktiske egne, havde sin egen mere sparsomme fauna.
Et stykke calamites i en kulmine. Foto ukendt oprindelse.
Mange arter i Karbon udviklede evnen til at reproducere sig ved hjælp af amniote æg, hvilket er æg, som er designet til at udvikle sig på landjorden. I de amniote æg er fosteret omgivet af forskellige hinder og en skal, som beskytter det og samtidig gør det muligt for det at optage ilt.
På landjorden trivedes mange forskellige arter af tetrapoder. Nogle lignede krokodiller eller salamandre, andre mindede mere om øgler, firben eller slanger.
Poleret klippe fra Karoo Istiden nær byen Douglas i Karoo regionen i Syd Afrika. Foto Swiss Educ - Glaciers online.
Det menes at allerede i Karbon udviklede der sig to hovedtyper af tetrapoder nemlig Saoropider og Pelycosaurer. Fra Sauropider nedstammer firben, slanger, krokodiller, dinosaurer og fugle og fra Pelycosaurer nedstammer pattedyrene.
Insekter og blomstrende planter hører sammen, og de dukkede også op samtidigt i Karbon. Insekterne kunne være meget store. Meganeura var en slags guldsmed, som kunne have et vingefang på 75 cm. Mange mener, at Karbons meget høje iltindhold i atmosfæren var meget gunstig for insekter.
Karoo istiden er opkaldt efter Karoo Basin i syd Afrika, hvor der er fundet typiske istids-sedimenter fra denne periode. Karoo istiden deles i to perioder, nemlig fra 359 til 318 millioner før nutid, og fra 318 til 299 millioner år før nutid.
Denne istid varede altså exceptionelle 60 millioner år. Groft taget optager den sidste halvdel af Karbon og første halvdel af Perm.
Isen udbredte sig først og fremmest på den sydlige halvkugle med udgangspunkt i det sydlige Gondwana. På alle kontinenter, som engang var dele af Gondwana, kan man finde vidnesbyrd om Karoo Istiden.
Skematisk fremstilling af de kontinenter, som indgik i Gondwana med udbredelsen af Karoo istidens gletchere indtegnet. Foto Wikimedia Commons.
Man kan finde morænelag i Karoo basin i Syd Afrika, Talchir Boulder Beds i Indien, Wynyard klippe formationen på Tasmanian og i Parana Basin i Brasilien. Lag fra Karoo Istiden udviser meget ofte cykliske gentagelser, som indikerer, at en række egentlige istider blev afløst af mellem-istider med regelmæssige intervaller. Som bekendt er sådanne cykliske gentagelser også karakteristisk for vores nuværende Pleistocæne istid.
Den nordlige halvkugle var opfyldt af hav, sandsynligvis med enorme bølger, og der kunne formentlig ikke opbygges en egentligt gletcher.
7. Perm
I Perm perioden samledes alle Jordens kontinenter i et stort C-formet kæmpekontinent henover ækvator, som kaldes Pangæa. Havet indenfor C'et kaldes Tethtys Havet, og hele det resterende verdenshav kaldes Panthalassic Havet.
Forenklet fremstilling af Pangæa. User:Kieff Wikimedia Commons.
Perm var den sidste periode i Palæozoikum. Den varede 48 millioner år, nemlig fra 299 til 251 millioner år før nutid. Perioden er navngivet efter den russiske by af samme navn, da det var her, man første gang fandt lag fra denne periode.
Solen lyste med omkring 97% af dens nuværende lysstyrke, og døgnet var omkring 22,5 timer langt. Atmosfærens CO2-indhold var helt i bund og på linje med nutidens; imidlertid i den sidste fjerdedel af perioden begyndte det igen at stige henimod Kridttidens maksimum. Atmosfærens iltindhold faldt gennem hele perioden fra Karbons alle tiders maksimum på over 35% til de mere beskedne 22%, som også er på niveau med nutidens oxygen koncentration.
Karoo Istiden strakte sig langt ind i Perm perioden, og klimaet må antages at have været temmelig koldt. Men i slutningen af perioden kan temperaturen have været nået op på nogle få grader højere end nutids-temperatur.
Klippe, som er slebet glat af Karoo gletcherne i Perm - Selwyn Rock, South Australia syd for Adelaide nær byen Victor Harbor - I dette område er også mange andre spor af istiden, blandt andet forskellige moræneaflejringer. Foto Bahudhara Wikipedia.
På grund af sin enorme størrelse rummede superkontinentet Pangæa ekstreme klima- og miljøforhold. Den sydlige del var kold og tør, med store dele af regionen frossen under gletchere. Kystområderne var varme og fugtige, medens kontinentets indre led under udtørring og ørkendannelse. Nogle indsøer tørrede simpelthen ud i løbet af Perm perioden. I det Nordvestlige Europa, specielt i Tyskland findes tykke lag af inddampede salte netop fra Perm og på Spitsbergen er fundet et tykt lag af salt og gips, som er typisk for indtørrede indsøer.
I områderne ved ækvator, specielt i nærheden af Tethys Havet, fandtes udstrakte sumpe. Denne del af Jordens skorpe er nu den sydlige region i Kina, hvor man har fundet store aflejringer fra Perm.
Det antages, at det meste af Pangæa havde et meget udpræget fastlandsklima. Monsun betingelser, som er karakteriseret ved meget sæsonbetinget nedbør, som vi kender dem fra Indien, var formentlig fremherskende ved kysterne.
Monsunen er en jævn vind, der blæser fra hav til land eller fra land og ud over havet på grund af temperaturforskelle mellem land og hav. Jo større oceaner og jo større landmasser des mere vil monsunvinden blæse.
Den bedst kendte monsun i dag er den sydøst asiatiske monsun, der bringer regn til Indien og andre lande om sommeren. Den varme og fugtige luft fra det Indiske Ocean tvinges op over høje bjerge og frigiver dermed sin fugtighed som regn.
I Perm var Pangæa et endnu større kontinent, hvilket må have skabt en endnu mere kraftfuld monsunvind. Men bjergene på den tid var få og små, og derfor må man antage, at Pangæa monsunen var en meget kraftig vind, men den gav ikke megen regn til kontigentets indre. Tegning ukendt oprindelse.
Om sommeren opvarmer solen både land og hav, men temperaturen på land stiger hurtigere end temperaturen over havet. Klipper og jord har en dårlig varmeledningsevne og en lille varmefylde, og derfor stiger temperaturen på land hurtigt. Vand kan derimod absorbere langt mere varme fra den samme sol-indstråling, da vand har en god varmeledningsevne og en stor varmefylde, og desuden bliver varmen hurtigt fordelt af bølger og strømninger i havet.
Når landmasser opvarmes om sommeren, vil den varme luft stige til vejrs, og det vil skabe et lavtryk over landjorden. Den varme fugtige luft over havet vil da strømme til for at søge at udfylde dette lavtryk, og denne vind er monsunen. Om vinteren er situationene omvendt, idet havet er varmere end landjorden, og monsunen blæser da fra land og udover havet.
Jo større landmasse, som grænser til jo større have, jo mere stærkere vil monsunvindene være. I principper kan der være monsunvinde over hele Jorden, men den sydøst asiatiske monsun er den mest kendte, fordi der grænser et meget stort kontinent til et meget stort og varmt hav.
Kunstnerisk fremstilling af rovdyret Dimetrodon fra Perm. - Den nedstammer fra Karbons Pelycosaurer. Den ser unægteligt noget øgleagtig ud, men den har efter al sandsynlighed haft træk til fælles med de senere pattedyr. Mange mener, at den var varmblodet, og at dens karakteristiske rygsejl tjente samme formål som elefanternes store ører, nemlig at danne en stor overflade, hvor den kunne komme af med varmen. Foto Dimetrodon - Permian period - Desktop Nexus Wallpapers.
Pangæa var det største kontinent nogensinde, og det var omgivet af et lige så enormt hav, nemlig Panthalassic Havet, som omfattede hele resten af Jordens overflade. Derfor mener man at Pangæas kyster må have været udsatte for endog meget kraftige monsunvinde.
Vi har alle hørt om fastlandsklimaet i det indre af Eurasien, skal vi sige i Kazakstan eller Mongoliet. Somrene er ulidelig varme med temperaturer op mod 40℃, og vintrene er iskolde med tilsvarende minus temperaturer. Det er naturligvis fordi at Eurasien er sådan et stort kontinent, hvor der er langt fra dets indre til havet og dets store varmeindhold.
Pangæa var et mange gange større kontinent, formentlig med et endnu mere udpræget fastlandsklima. Der kan ikke herske tvivl om, at en vinter i det centrale Pangæa må have været en særdeles barsk oplevelse og somrene i Pangæas centrale dele må have været simpelthen umenneskelig varme, formentlig nærmest livsfarlige.
Adskillige bjergkæder blev skabt, da de mange kontinenter masede sig mod hverandre og skabte superkontinentet. Blandt andet Uralbjergene kom til verden i Perm. Vi må tro, at deres pres mod hinanden efterhånden skabte et højere plan niveau i kontinentets indre, således at floderne kunne dræne landjorden mere effektivt, end de gjorde i Karbon, og vandet kunne løbe fra kontinentets indre og ud i havet, som det gør i dag.
Masseudslettelsen ved overgang fra Perm til Trias. Med mellemrum - som indikeret af de røde pile - har der fundet masseudryddelser af Jordens arter sted. Men Perm-Trias-udslettelsen var den alvorligste i Jordens historie. Den førte til at op mod 96% af alle havlevende arter og 70% af dem, som levede på landjorden, uddøde. Det er desuden den eneste kendte masseudryddelse af insekter. Man har kaldt hændelsen for "alle masseudryddelsers moder". Foto Hans Arne Nakrem Universitetet i Oslo.
Men Alperne og Himalaya havde stadig ikke rejst sig, og monsun-vinden fra havet ind over land blev ikke tvunget til at frigive sin fugtighed på samme ultimative måde, som det er tilfældet i dag i det sydlige Asien, hvor vinden tvinger fugtigheden op over høje bjerge. Efter alt, hvad vi ved, var det indre af Pangæa meget tørt og ørken-lignende.
Karbons frodige sumpskove blev gradvist erstattet af nåletræer, frø-bærende bregner og andre tørke-resistente planter. De ældste ginkgo-træer er fundet i lag fra slutningen af Perm.
I dette golde og tørre klima levede efterkommere fra karbontidens Sauropider og Pelycosaurer. Sauropiderne blev stamfædre til talrige fugle- og dinosaur-arter, medens Pelycosaurer uddøde i den efterfølgende Trias periode; dog ikke før end de havde udviklet en selvstændig sidegren, nemlig pattedyrene.
Ved afslutningen af Perm oplevede Verden en masseudryddelse i hidtil uset skala. Over 90% af alle arter forsvandt på ganske kort tid. I havet blev omtrent 95% af alle arter udslettet. Trilobiter, havskorpioner, mange arter af koraller, mosdyr, øgler, insekter og planter forsvandt for altid.
Store Australske meteor kratere. Fordeling af usikre, mulige eller sandsynlige nedslagskratere. Grønne prikker repræsenterer bekræftede nedslagskratere, røde prikker repræsenterer bekræftede nedslagsstrukturer, der er mere end 100 km i diameter, og røde prikker inde i hvide cirkler repræsenterer kratere som er mere end 50 km i diameter. Gule prikker repræsenterer sandsynlige nedslagsstrukturer. Foto Andrew Glikson og Franco Pirajno News.com.au.
Det kan ikke siges med sikkerhed hvad årsagen var, men nogle peger på omfattende vulkansk virksomhed. Ved slutningen af Perm stod kontinentet Sibir i brand. Store områder i Sibirien består af basalt klipper fra netop denne tid. Enorme vulkaner sendte en strøm af CO2, giftige gasser og partikler ud i atmosfæren. Sur svovlholdig regn kan have forgiftet de marine miljøer. Det er påvist, at den globale temperatur steg 5-10℃.
Et andet forslag til en forklaring på, hvad der skete, går ud på, at Jorden blev ramt af en eller flere kæmpe meteorer. Man mener at have påvist, at katastrofen indtraf på en enkel fatal dag.
Det undersøiske Bedout High krater ligger 300 km nordvest for den Australske kyst. Det er blevet dateret til slutningen af Perm perioden omkring 250 millioner år før nutid. Det anslås at dets oprindelige diameter har været omkring 200 km., hvilket er af samme størrelsesorden som dinosaur-dræberen, der skabte Chicxulub-krateret i Mexico.
I 2004 registrerede man en stor krater-lignende struktur næsten to kilometer under Øst Antarktis' indlandsis. Wilkes Land krateret kan være mere end fem gange størrelsen af Chicxulub-krateret. Det er blevet foreløbig dateret til omkring overgangen fra Perm til Trias.
