Katsaus kivihiilikauteen

Jo poikavuosina kirjoissa näkemäni kivihiilikautta esittävät kuvat jäivät vahvasti mieleen. Nuo kosteat, höyryävät metsät, valtavat hyönteiset ja muut ötökät saivat mielikuvituksen liikkeelle. Minkähänlaista olisi ollut seikkailla silloisessa luonnossa? Näissä tunnelmissa kokosin tähän joitain kuvia ja tietoja tuon ajan kasvillisuudesta ja eläinkunnasta lähinnä maanpäällisten näkymien kannalta, ts. en kaloista tai muista varsinaisista vesieläimistä.

Kivihiilikausi ajoitetaan välille 359–299 mvs. Kausi jaetaan vanhempaan Mississippi-kauteen (359–323 miljoonaa vuotta sitten) ja nuorempaan Pennsylvania-kauteen (323–299 miljoonaa vuotta sitten).

Kausi saa nimensä silloin syntyneistä kivihiilikerrostumista. Ne syntyivät pääasiassa Pennsylvania- eli ylähiilikauden kasvijätteistä, jotka jäivät  sedimentti­kerrostumien alle ja muuttuivat lopulta kivihiileksi suuressa paineessa.

Kasvillisuus ja yleiset olosuhteet

 Kivihiilikauden sanikkaismetsää (Kuva Wikimedia)

Ilmasto oli varsinkin kauden alkupuolella ja päiväntasaajan lähellä hyvin lämmin ja kostea. Jakson puolivälissä lämpötilat alkoivat laskea reilusti. 

Noin 335-325 mvs kasvoivat ensimmäiset laajat trooppiset metsät. Kauden lopulla (n. 305 mvs) sademetsien määrä väheni voimakkaasti ja ne pirstaloituivat kylmenemisen ja kuivumisen johdosta.  Engl. termi on 'Carboniferous rainforest collapse'.

Maakasvillisuudessa hallitsevina olivat putkilokasvit, joiden koko vaihteli pienistä pensasmaisista lajeista suuriin, yli 30 metrisiin puihin. Esimerkkejä:

Archaeopteris-sukuun kuuluvien puiden 

fossiileja voidaan löytää myöhäis-

devonikaudelta Missisippi-kauden 

lopulle.  Niiden tyypillinen korkeus oli 

10 m. Ne luetaan  esipaljassiemenisiin,  

Progymnospermopsida. Siemeniä ne eivät 

tuottaneet, vaan lisääntyivät itiöiden avulla.

(Kuva Wikimedia)

Lepidodendron ('suomupuu') oli
puumainen liekomainen kasvi, joka
saattoi kasvaa yli 30 metriseksi.
Kuvassa näkyvät 'kävyntapaiset'
ovat itiötähkiä. Fossiileja löytyy hyvin
pitkän ajan kattavista kerrostumista,
hiilikauden alusta triaskauden
loppupuolelle saakka. (Kuva Wikimedia)

Calamites on kortemaisten kasvien suku,

joita esiintyi koko kivihiilikauden ajan

ja vielä seuraavalla permikaudellakin.

Ne olivat kuitenkin puumaisia, yli 30 m

korkuisiksi kasvavia. (Kuva Wikimedia)

Psaronius-suvun puusaniaisia esiintyi

kivihiilikauden loppupuolella ja permi-
kaudella. Ne muistuttivat ulkoisesti
nykyisiä puusaniaisia. (Kuva Wikimedia) 

Muita kiinnostavia ryhmiä olivat siemensaniaiset ja cordaites-paljassiemeniset. Kaikki kivihiilikauden kasvit eivät siis olleet itiökasveja. Siemensaniaiset olivat kivihiilikaudella ja permikaudella olennainen osa kasvikuntaa häviten liitukaudella. Cordaites-suvun lajeja esiintyy ylähiilikaudelta permikauden loppuun. Ne olivat mahdollisesti varhaisia havupuita tai sitten havupuiden ja eräiden toisten läheisten ryhmien varhaisia edeltäjiä.

Sammakkoeläimet, matelijat yms.

Kivihiilikaudella jo devonikaudella alkanut tetrapodien (neliraajaisten selkärankaisten) maaelämään sopeutuminen eteni, vaikkakin monet lajit olivat puoliksi tai jotkut jopa kokonaan vesieläimiä. Kauden loppupuolella, ilmaston kuivuessa, esiintyi jo selvästi matelijoiksi luokiteltavia lajeja.

Pederpes finneyae. (Kuva Wikimedia)

Vanhin tunnettu todella maaelämään sopeutunut selkä­rankainen on saanut nimen Pederpes finneyae. Sen fosiili löytyi vuonna 1971 kivihiilikauden alkupuolen kerrostumista, ajalta 348 mvs. Sitä voidaan sanoa sammakko­eläimeksi sanan laajassa merkityksessä. Se oli noin metrin mittainen. Korvan rakenteesta on päätelty, että se on saattanut viettää kuitenkin suuren osan ajastaan vedessä. Pederpes oli hyvin mielenkiintoinen löytö, sillä kivihiilikauden alusta, ajalta 360 - 345 mvs ei ole toistaiseksi löydetty paljonkaan tetrapodien fossiileja, puhutaan ns. Romerin aukosta.

Proterogyrinus (Wikimedia)

Kivihiilikauden puolivälin paikkeilta, ajalta n. 331-323 mvs, tunnetaan mm. oheisen kuvan esittämä kookas tetrapodi, Proterogyrinus. Sen fossiileja on löytynyt Skotlannista, Englannista ja Länsi-Virginiasta USA:sta. Ne olivat suurinpiirtein samankokoisia kuin nykyiset komodonvaraanit, noin 2.5 metrisiä

Jalat olivat vahvat ja mahdollistivat liikkumisen maalla. Jotkut muut piirteet viittaavat kuitenkin siihen, että ne olivat todennäköisesti paremmin sopeutuneita vesielämään. Pyrstö oli kookas. Silmät sijaitsivat suhteellisen ylhäällä kallossa, mikä tukee teoriaa, että ne liikkuivat paljon lähellä veden pintaa.

Hylonomus lyelli -malli eräässä saksalaisessa museossa

(Wikimedia)

Varhaisimpana tunnettuna kiistattomana matelijana pidetään Hylonomus lyelli -lajia, joka eli noin 315-312 mvs myöhäisellä kivihiikaudella. Se oli häntä mukaanlukien noin 20 cm pituinen.

Hampaat olivat pienet ja terävät ja sen arvellaan syöneen ravinnokseen tuhatjalkaisia, hyönteisiä yms. Sen fossiileja on löydetty Nova Scotiasta Kanadasta onton puunrungon fossiloituneiden jäännösten seasta.

Amphibamus (Wikimedia , © N. Tamura)

Amphibamus oli kivihiilikauden lopulla elänyt pienikokoinen (noin 20 cm) panssari­sammakko. Amphibamuksen fossiilien löytöpaikat olivat sen eläessä jokisuistoa, joten eläimen uskotaan eläneen puroissa tai soissa lähellä jokea. Kivihiilikautta seuranneella permikaudella monet panssari­sammakot olivat hyvin kookkaita maaelämään sopeutuneita lajeja.

Hyönteiset ja muut ötökät

Meganeura monyi - malli Luonnontieteellisessä 

keskusmuseossa Helsingissä  (© Hannu Tiihonen).

Usein nähdessäni sudenkorennon mieleni valtaa ihmettely ja miltei kunnioitus. Miten hieno otus, minkälainen lentotaituri! Ne tuovat kuin viestin kivihiilikauden kiehtovasta maailmasta, jolloin jo lenteli niiden jättikokoinen sukulainen, Meganeura.

Meganeura eli kiviiilikauden lopulla. Siipiväli oli jopa 75 cm. Se pyydysteli muita tuon ajan hyönteisiä tarttuen niihin vahvoilla jaloillaan.

Ensimmäisiin hyönteisiin viittaavia merkkejä on löytynyt jo devonikauden alkupuolelta, n. 400 mvs ja saattaa olla, että lentotaito juontaa jo aivan noilta ajoilta. Tästä on kuitenkin erilaisia mielipiteitä, koska siltä ajalta ei ole vielä fossiileissa jälkiä siivistä. Tuhatjalkaisia ja muitakin maaniveljalkaisia oli jo sitä ennen, siluurikaudella. Kivihiilikauden erikoisuus on se, että monet lajit saavuttivat käsittämättömiä mittoja.

Pulmonoscorpius kirktonensis (Wikimedia).

Pulmonoscorpius kirktonensis skorpioni saattoi kasvaa 70 cm pituiseksi. Sen fossiileja on löydetty Skotlannista noin 338 mv ikäisistä kerrostumista, siis kivihiilikauden alkupuoliskolta.

Arthropleura (Wikimedia)

Kivihiilikauden loppupuolella eläneet Arthropleura-tuhatjalkaiset  olivat uskomattoman isoja, suurimmat jopa 2.3 metrin pituisia. Nämä jättiläiset olivat rauhallisia kasvissyöjiä. Ne hävisivät sukupuuttooon kivihiilikauden lopussa.