石炭纪雨林崩溃事件

石炭纪主要分界

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古生代

泥盆纪

石炭纪

二叠纪

早石炭世

晚石炭世

杜内期

维宪期

谢尔普霍夫期

巴什基尔期

莫斯科期

卡西莫夫期

格舍尔期

 

 

 

 

 

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石炭纪雨林崩溃事件

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马荣溪化石群

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柔默空缺结束

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柔默空缺开始

石炭纪时间表
直轴：百万年前

石炭纪雨林崩溃事件（Carboniferous rainforest collapse）是一个小型灭绝事件，发生在大约3.05亿年前的石炭纪末期。它改变了覆盖欧洲和美洲赤道地区的广阔煤炭森林。 这一事件可能将森林分裂，导致许多植物和动物物种变的矮小，以及不久之后的物种灭绝。事件发生之后，热带森林又开始继续分布在地球的大部分地区，但其程度和组成发生了变化。

事件发生在石炭纪莫斯科阶的结束和早期卡西莫夫阶之间。 此事件属小型物种灭绝事件，不过仍然有许多物种于此次事件中灭绝，包括受影响最深的植物、昆虫、两栖动物等。

陆地上的灭绝

在石炭纪，欧亚大陆的广阔煤炭森林支持高耸的石松门和异质混合植被的繁荣，以及提供各种各样的动物生活：巨型蜻蜓，千足虫，两栖动物和第一批羊膜动物。

植物

石炭纪煤炭森林的崛起，通过腐蚀著低能量的物质，开始大大改变了风景，像是拥有丰富有机物的河流，与有着稳定、多渠道的冲积岛。木本植物的持续演化通过洪氾平原森林的密度，木质碎片的产生以及根系组合的复杂性和多样性的增加而使洪氾平原有着较少的侵蚀和运动。

首先，石炭纪晚期蕨类植物的频率逐渐上升，并接着最早的二叠纪。蕨类为主的生态系统发生了变化。在莫斯科 - 卡西莫夫边界处开始有着蜿蜒和分枝河流的出现，大型木质碎片的出现以及原木堵塞的记录显著减少。雨林分裂的越来越小。并在卡西莫夫期，雨林从化石记录中消失。

动物

在崩溃之前，动物物种分布非常广泛：同一物种遍布热带地区，但在崩溃后每个幸存的雨林丛发展了自己独特的物种组合。许多两栖类物种灭绝，而爬行动物在危机后发展为更多样化的物种。虽然大多数生命因缺乏资源而快速消失。但是随着幸存的植物和动物重新恢复，它们适应其不适合的环境，以方便取得新的资源。石炭纪雨林崩溃后，每个雨林丛进化出自己的物种，并有着独特的“特有性”。

动物和植物的恢复

雨林的分裂在欧洲留下了一些孤立的避难所; 然而，即使这些也不能维持物种的生存。有许多物种的特点在Moscovian热带湿地已经消失，包括Flemingitaceae，Diaphorodendraceae，Tedeleaceae，Urnatopteridaceae，Alethopteridaceae，Cyclopteridaceae，Neurodontopteridaceae。石炭森林的消失导致大气中氧气水平的减少，这使得当时巨大的节肢动物缩小。 由于氧气减少，这些昆虫的尺寸不能再变大，因此，这在栖息地的丧失之间，巨型节肢动物在此事件中灭绝了。最显著的是巨脉蜻蜓和千足虫(节胸属)。

在石炭雨林崩溃后，煤炭森林的种类。 这些植物化石来自CRC后约500万年的森林之一。 然而，森林的组成从由鳞木属主导的森林，改变为树蕨和种子蕨。

脊椎动物 

这个突然的崩溃影响了很多种主流的脊椎动物。离片椎类两栖动物被影响的很严重，而羊膜动物更适应于随后的干燥气候。两栖动物必须回到水里产卵，但羊膜动物刚好相反 - 其蛋里的羊膜具有确保透气并保持湿润，因而可以放置在陆地上。并更好地适应新的条件。羊膜动物开始比崩溃前用更快的速度获得新的利益，速度比两栖动物快得多。他们适应了新的食物，包括食草和食肉，以前只有食虫和食肉的羊膜动物。

这次的灭绝对两栖动物的演化具有长期的影响。在长期寒冷的天气下，两栖动物可以通过降低代谢率和冬眠（即在大部分时间都待在洞穴下不活动）来生存。然而，这只是一个短期的策略，而不适合处理长期的不利条件，特别是适应干燥的方式。由于两栖动物的能力有限，难以适应或主导二叠纪的干燥环境，许多两栖种类未能及时占据新的生态位置，并且已经灭绝。

这是早期的羊膜动物样貌。羊膜动物如始祖单弓兽属是在崩溃以后迅速恢复的物种。

可能的原因

气候

关于石炭纪雨林崩塌的原因和性质有几个假设，其中有一些包括着气候变化。在巴什基尔阶后期的冰川期之后，气候便开始由潮湿变成干旱。 从最近的宾夕法尼亚纪中期（莫斯科阶）开始，干旱的循环便开始了。在石炭纪雨林崩溃的时候，气候变得更冷也变得更干燥。这在岩石记录中有反映到，因为地球进入了一个短暂、激烈的冰河时代。海平面下降了100米，冰川覆盖了冈瓦那大陆南部的大部分地区。更凉爽，更干燥的气候条件不利于热带雨林和其中大部分生物的生长，。雨林缩小成孤立的岛屿，热带雨林被限制在潮湿的山谷，并进一步的分开。原始的石松科雨林和其生物群有些许物种幸存在这个气候危机。大气中二氧化碳的浓度在宾夕法尼亚纪晚期和二叠纪早期中处于低谷中。

然后，随着后来的全球暖化扭转了气候趋势，剩余的热带雨林，在正在快速变化且无法生存的气候条件中消失了。

随着后来气候变化导致的再次干燥，热带雨林最终被会季节性干燥的生物群落所取代。虽然崩溃的确切速度和性质不清楚，但通常认为在地质学方面发生的速度较快，顶多只有几千年。

多重原因

近年来，科学家提出了许多地球上的大灭绝事件，是由于多种原因在时间上一致地发生。支持者提出多种支持的理由，因为他们似乎没有发现任何一种单一原因足以导致大规模灭绝，或单一种原因可能产生的灭绝模式。地球上最大的两种灭绝事件被假设为有多重原因的。

延伸阅读

• Polly, David. The Carboniferous Crises (PDF). Department of Geological Sciences, Indiana University. 2011 [2013-03]. 
• Rincon, Paul. Rainforest collapse kickstarted reptile evolution. BBC News. 2010-11 [2013-03]. 
• Mirsky, Steve. Ancient Rainforest Collapse Increased Reptile Diversity. Scientific American Podcast. 2010-11 [2013-03]. 
• Falcon-Lang, Howard. Brave new reptilian world. Planet Earth Online. 2010-12 [2013-03]. 
• Carboniferous climates and amniote origins. Palaeobiology and Biodiversity Research Group, Department of Earth Sciences, University of Bristol. 2011-04 [2013-03]. 
• Pritchard, Hamish. Early forests tamed wild rivers. BBC News. 2011-08 [2013-03]. 

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