志留纪(4.38亿年前到4.1亿年前) 笔石的时代,陆生植物和有颌类出现 。
志留纪是早古生代的最后一个纪。本纪始于距今4.35亿年,延续了2500万年。志留系三分性质比较显著。一般说来,早志留世到处形成海侵,中志留世海侵达到顶峰,晚志留世各地有不同程度的海退和陆地上升。志留纪晚期,地壳运动强烈,古大西洋闭合,一些板块间发生碰撞,导致古地理面貌巨变,大陆面积显著扩大,生物界也发生了巨大的演变,这一切都标志着地壳历史发展到了转折时期。
志留纪的生物面貌与奥陶纪相比,有了进一步的发展和变化。海生无脊椎动物在志留纪时仍占重要地位,但各门类的种属更替和内部组分都有所变化。三叶虫开始衰退,但蛛形目和介形目大量发展;节肢动物中的板足鲎,也称“海蝎”在晚志留世海洋中广泛分布;珊瑚纲进一步繁盛;棘皮动物中海林檎类大减,海百合类在志留纪大量出现。
植物方面除了海生藻类仍然繁盛以外,晚志留世末期,陆生植物中的裸蕨植物首次出现,植物终于从水中开始向陆地发展,这是生物演化的又一重大事件。
生命在海洋中生,在海洋中发展壮大。在4亿多年前的志留纪,水域中的生物千姿百态,热闹非凡,植物已发展到大海藻,动物发展到低等的脊椎动物鱼类。而陆地上的生命却十分罕见,几乎到处是童山秃岭,一片荒凉。 末期由于地壳剧烈运动,地球表面普遍出现了海退现象,不少水域变成了陆地,有的海底崛起了高山。沧海巨变,对水中的生物产生了巨大的影响。
古代的无颌类,从奥陶纪出现以后,在志留纪很繁盛。但因为无颌,生活方式落后,仅能以流入中内的水中夹杂的食物为食,所以在生存斗争中,它们敌不过新兴的有颌鱼类而日趋衰落了。
泥盆纪(4.1亿年前到3.6亿年前) 鱼类的时代
泥盆纪是晚古生代的第一个纪,开始于距今4.1亿年,延续了约5500万年。泥盆纪古地理面貌较早古生代有了巨大的改变。表现为陆地面积的扩大,陆地层的发育,生物界的面貌也发生了巨大的变革。陆生植物、鱼形动物空前发展,两栖动物开始出现,无脊椎动物的成分也显著改变。
腕足类在泥盆纪发展迅速,志留纪开始出现的石燕贝目成为泥盆纪的重要化石。此外穿孔贝目、扭月贝目、无洞贝目和小嘴贝目在划分和对比泥盆纪地层中也极为重要。
泡沫型和双带型四射珊瑚相当繁盛。早泥盆世以泡沫型为主,双带型珊瑚开始兴起;中、晚泥盆世以双带型珊瑚占主要地位。
鹦鹉螺类大大减少,菊石中的棱菊石类和海神石类繁盛起来。
正笔石类大部分绝灭,早泥盆世残存少量单笔石的代表。
竹节石类始于奥陶纪,泥盆纪一度达到最盛,泥盆纪末期绝灭。其中以薄壳型的塔节石类最繁盛,光壳节石类也十分重要。
昆虫类化石最早也发现于泥盆纪。在3.77亿年前,地球进入了泥盆纪晚期。此时的地球与现在的有很大不同:泛大陆尚未形成,陆地上首次出现了森林,由于没有植食性动物,森林很快遍布全球。陆地上只有少量节肢动物,大部分动物都生活在海洋。鱼类在第一次生物大灭绝事件中发展壮大,很快成为世界霸主。现在有一种盾皮鱼叫做邓氏鱼,是海洋中的顶级掠食者,海洋中绝对的主宰者。邓氏鱼身长11米,体重4吨,咬合力可达5吨,足以将钢筋咬得粉碎,这样的咬合力出现于古近纪的巨齿鲨能与之匹敌。
这次灾难的罪魁祸首是岩浆。3000亿立方米的岩浆由于不明原因脱离了外核,从西伯利亚地区喷涌而出。
3.77亿年前的一天,地球忽然开始剧烈晃动,同时,大量高温气体从西伯利亚地区的海床裂缝中喷出,这导致附近的海水开始沸腾,杀死了大量生物。紧接着,3000亿立方千米的岩浆喷涌而出。滚落的岩石很快就摧毁了附近所有的珊瑚礁和其他生物。
岩浆不仅使海水温度大幅升高,烫死了成千上万的生物,还污染了海水。岩浆中的有毒物质与海水发生化学反应,使海水发生酸化,大量动物因无法呼吸而死亡。
灾难发生5000年后,海水中的污染物扩散到了大气中,其中大部分是温室气体——二氧化碳。这导致全球气温迅速升高,达到30摄氏度,洋流也停止了运动。在赤道地区,海水温度由20摄氏度升到32摄氏度,这摧毁了更多的珊瑚,因为它们无法在高温中生存。
灾难发生十万年后,岩浆还在继续喷发,而此时又出现了一个新的杀手:植物。你植物能制造氧气,怎会是杀手?此前,陆地上并没有土壤,但由于植物枯枝败叶的腐化,土壤出现了。雨水将大量土壤冲进海洋,成为海藻很好的养料。海藻的兴盛消耗量大量氧气,使动物窒息而死,因此,加快了动物的灭绝。
灾难发生75万年后,天空中的水蒸气与二氧化硫发生化学反应,形成酸雨。连续数万年的酸雨的泛滥使植物的数量进一步减少,土壤发生酸化。
超级地幔柱冲破海床130万年后,又发生了新的灾难。从前的火山喷发都发生在海洋中,而这次发生在陆地上。3.76亿年前,中国的西部地区,大地开始剧烈颤动,一个直径8千米的火山口中,20万立方千米岩浆喷涌而出。岩浆淹没了方圆50千米所有的地方,杀死了这范围内所有的生物。火山还喷发出了许多火山灰和有毒气体,它们遮天蔽日,完全遮住了阳光,地球陷入了200万年的长夜之中。
过去100多万年中,地球的温度不断升高,但这时,火山灰使阳光发生折射,地球无法获得太阳能,气温开始迅速下降。海水从32摄氏度跌到16摄氏度,浅海中的鱼卵立刻全部死亡。地球陷入了严重的冰期事件,这场冰期比我们熟知的那场一万年前的要严重一倍。
灾难发生150万年后,地球开始了一百多万年间的第一场降雪。大雪持续了数年,覆盖了纬度大于45的所有地区。冰冷海水中的生物大量死亡,它们无法适应这种从高温到低温的快速变化。
灾难发生200万年后,寒冷的天气过去了,岩浆也不再喷发。但地球的生命迹象几乎全部消失,地球需数十万年才能恢复以往的生机。海洋中的动物几乎全部消失,而微生物抓住了机会,开始大量繁衍,这很像寒武纪生命大爆发之前,地球由微生物主宰,微生物难道会重新成为地球霸主吗?
曾经加速动物灭绝的植物这次成为了救星,它们制造大量氧气,使地球逐渐恢复生机。地球上空的有毒气体逐渐消散,气温逐渐稳定下来,并又出现了四季变化。灭绝事件在超级地幔柱冲破海床500万年,也就是距今3.72亿年前前终于结束了。
超级地幔柱灭绝事件是地球史上持续时间最长,严重程度第三的自然灾难,它使得那时75%的生物都永远的消失。包括顶级掠食者邓氏鱼在内的所有盾皮鱼,在这场浩劫中灭绝了。在这场灾难中,有一项了不起的进化:出现了首次能在陆地行走的脊椎动物:提塔利克鱼。提塔利克鱼虽灭绝了,但它们的一支进化成更先进的物种:鱼石螈。鱼石螈是包括人类在内的所有四足脊椎动物的祖先,它们迅速代替节肢动物成为陆地霸主。
这场灭绝事件中的灾难因素:3000亿立方千米的岩浆、忽冷忽热的极端气候、数百万年的长夜、大量有毒气体、缺氧的海水以及冰期。这些因素叠加在一起,构成了严重的灾难——超级地幔柱灭绝事件。