небольшие, но в каменноугольный период они достигали гигантских размеров. Их также называют древовидными, потому что, несмотря на сходство с современными папоротниками, они вырастали до высоты деревьев.
Одним из таких исполинов был каламит, который называли древесным хвощом. Внешне он напоминал современный хвощ, но был гораздо крупнее: каламиты достигали 30 см в диаметре и вырастали до 10 м в высоту, образуя густые леса вдоль речных берегов и в поймах рек. Ещё одним гигантом был лепидодендрон, или чешуйчатое дерево. Его название происходит от греческих слов «лепидо» (чешуя) и «дендрон» (дерево), так как следы от опавших листьев на их стволах напоминали змеиную кожу. Это растение могло достигать 2 м в диаметре и возвышалось на 30 м.
Три типичных представителя флоры каменноугольного периода: каламиты (слева), лепидодендроны (в центре) и сигиллярии (справа). Эти древние растения достигали невероятных размеров – от 10 до более чем 80 м в высоту
Еще одним гигантом была сигиллярия. Её название переводится как «печатное дерево» (от латинского sigillum – «печать»), а получила она его из-за характерных отпечатков на стволе, напоминающих печати. Эти узоры – следы от опавших листьев, которые росли прямо на стволе. Хотя сигиллярия внешне напоминала современные плауны, её высота обычно достигала 30 м, а самые крупные экземпляры вырастали до 80 м. Её ствол в обхвате мог достигать 20 м. Все эти растения – каламиты, лепидодендроны и сигиллярии – формировали огромные лесные массивы и размножались спорами.
Однако в каменноугольном периоде процветали не только гигантские папоротники. Нижний ярус леса занимали более мелкие представители, такие как пекоптерис, которые вносили важный вклад в биологическое разнообразие. Папоротники с их крупными опушенными листьями делали густую растительность ещё пышнее и тоже размножались с помощью спор.
Одним из важнейших эволюционных достижений каменноугольного периода стало появление семенных папоротников, таких как медуллоза. В отличие от своих родственников, они размножались не спорами, а семенами, что значительно повышало их шансы на выживание и позволяло обитать даже в засушливых условиях.
Семенные папоротники стали своеобразным мостом между древними папоротниками и будущими семенными растениями, такими как голосеменные. Семенные растения тоже являются сосудистыми растениями.
Леса каменноугольного периода поражали воображение. Высокие, словно сторожевые башни, плауны, древовидные папоротники и семенные растения вместе образовывали густые зелёные лесные массивы. Их 30-метровые чешуйчатые стволы тянулись к небу, а листва создавала сложные узоры на фоне облачного неба. Опавшая кора покрывала землю причудливыми мозаичными узорами.
Лес был многослойным: от густого подлеска до нависающих крон деревьев образовывались сложные многоуровневые экологические ниши, и эта сложность способствовала активному взаимодействию между растениями, травоядными и хищниками. Это был поистине золотой век прогресса и адаптации.
Идеальные условия для фотосинтеза
Как в каменноугольном периоде смогли возникнуть такие огромные леса? Главная причина – высокая концентрация углекислого газа. В далёком прошлом атмосфера Земли состояла практически только из CO₂, а его давление достигало 60 атм. Это сопоставимо с давлением воды на глубине 600 м! Разумеется, что в таких экстремальных условиях жизнь на суше была немыслима: невыносимая жара и колоссальное давление делали существование невозможным.
К счастью, на Земле, в отличие от других планет, сохранились океаны. Со временем значительная часть углекислого газа растворилась в воде, и его концентрация в атмосфере упала до 10 атм. Но это всё равно соответствует давлению воды на глубине 100 м. Суша по-прежнему оставалась непригодной для жизни.
Активная вулканическая деятельность неожиданно оказалась ещё одним положительным фактором. Непрерывное извержение лавы приводило к тому, что магний и кальций из лавы соединялись с углекислым газом из атмосферы и воды, становясь материалом для почвы.
В начале каменноугольного периода концентрация углекислого газа в атмосфере снизилась до 2000 ppm. Это всего лишь 0,2 %. Но это всё равно слишком высокая концентрация. Для сравнения: до промышленной революции концентрация CO₂ составляла 200 ppm (0,02 %), а в XXI веке она достигла 400 ppm (0,04 %), что привело к глобальному потеплению. Это даёт представление о том, насколько высокой была концентрация CO₂ в каменноугольный период.
Высокая концентрация углекислого газа в атмосфере естественно привела к повышению температуры. Весь мир представлял собой огромную экваториальную зону с жарким климатом. Дожди шли практически каждый день. Для растений это был настоящий рай: высокая температура, избыток углекислого газа, обилие воды! Все условия для фотосинтеза были просто идеальными. Болота, равнины и горные районы были покрыты огромными деревьями. Воздух был насыщен влагой, а вся планета утопала в изумрудной зелени. Мир был полон жизни.
Каковы же были результаты такого интенсивного фотосинтеза? Во-первых, это производство химической энергии. Независимо от количества солнечного света, животные не могут напрямую использовать его для получения энергии. Эта энергия доступна только бактериям и растениям, которые способны к фотосинтезу. Благодаря увеличению фотосинтеза большое количество солнечной энергии было преобразовано в химическую. Это, в свою очередь, способствовало росту растений и обеспечило животных богатым источником энергии.
Во-вторых, в результате фотосинтеза выделялся кислород, который был необходим для превращения химической энергии, производимой растением, в энергию жизни (АТФ[63]). Без кислорода животные не смогли бы прожить даже несколько минут. Причина, по которой животные умирают, если не дышат какое-то время, заключается именно в невозможности получить жизненную энергию.
Леса каменноугольного периода производили огромное количество кислорода. Его содержание в атмосфере достигало 35 %. Насколько это много? Достаточно вспомнить о том, что концентрация кислорода в современной атмосфере составляет 21 %. Это создало идеальные условия для развития гигантских насекомых и других форм жизни, которые процветали в этом «кислородном раю».
Появление двухметровых многоножек
Ты не задыхаешься при беге. Даже когда ты съедаешь совсем немного пищи, ты всё равно получаешь достаточно энергии для быстрого роста. Кто же не мечтает о таких удивительных возможностях? А я, представьте себе, появилась именно в такую эпоху.
Это был настоящий рай. Богатая кислородом атмосфера стимулировала рост гигантских растений и огромных животных. К тому же здесь часто случались лесные пожары. Из-за высокой концентрации кислорода сухие деревья легко воспламеняются. Частые пожары – главные помощники в поддержании молодости экосистемы. Они уничтожают старые леса и открывают путь для новой жизни. Лесные пожары создают динамичный ритм роста, упадка и возрождения, заставляя природу непрерывно меняться.
Внизу, среди поваленных брёвен и кустов, шустро снуёт гилоном. Эта маленькая рептилия – мой современник.
Каменный отпечаток артроплевры (Музей природы Зенкенберга, Германия). Этот вид многоножек был самым крупным из всех беспозвоночных, когда-либо живших на Земле
Её имя означает «лесной житель». Длина гилонома составляет около 20 см, внешне он
