Devonikausi

Wikipedia
Loikkaa: valikkoon, hakuun
Devonikauden jako
kausi epookki vaihe ikä (mvs)
hiilikausi Mississippi Tournai nuorempi
Devoni myöhäis Famenne 372,2–358,9
Frasne 382,7–372,2
keski Givet 387,7–382,7
Eifel 393,3–387,7
varhais Ems 407,6–393,3
Praha 410,8–407,6
Lochkov 419,2–410,8
siluuri Pridoli ei määritelty vanhempi
Devonikauden jako ICS:n mukaan tammikuussa 2013.[1]
Taiteilijan tulkinta devonikautisesta metsämaisemasta.

Devonikausi on geologinen aikakausi, joka kesti siluurikauden lopulta 419,2 ± 3,2 miljoonaa vuotta sitten kivihiilikauden alkuun 358,9 ± 0,4 miljoonaa vuotta sitten.[2] Devonikausi on nimetty Etelä-Englannissa sijaitsevan Devonin kreivikunnan mukaan, jossa ensimmäisiä aikakaudelle ajoitettuja kiviä tutkittiin.

Devonikauteen viitataan usein kalojen valtakautena, sillä kalalajisto kehittyi tuolloin huomattavan monipuoliseksi. Meriin ilmestyivät luukalat ja hait sekä nilviäisiin kuuluneet ammoniitit. Trilobiitit, lonkerojalkaiset sekä sulkakorallit olivat yhä tavallisia merieläimiä.

Maalla kehittyivät ensimmäiset sammakkoeläimet ja hyönteiset. Devonikauden lopulla siemenkasvit levittäytyivät maalla suuriksi metsiksi.

Devonikaudella sattui neljä vähäisempää joukkosukupuuttoa, joissa lajistosta tuhoutui alle 30 prosenttia. Viidennessä ja viimeinessä sukupuuttoaallossa lajeista tuhoutui yli 60 prosenttia.

Maantiede ja ilmasto[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Maapallon toinen puoli keskidevonikaudella.

Devonikaudella eteläistä pallonpuoliskoa hallitsi suuri Gondwana-manner. Pohjoisessa sijaitsi pieni Siperia ja näiden kahden välissä varhainen Euramerikka. Britteinsaarten devonihiekkakivi (engl. old red sandstone) on syntynyt devonikaudella. Tämän vuoksi Euramerikkaa sanotaan "vanhaksi punaiseksi mantereeksi". Sekä Euramerikka että Gondwana liikkuivat kohti pohjoista ja lähestyivät toisiaan. Niinpä kauden lopulla useimmat mantereet olivat hyvin lähellä toisiaan.[3]

Devonikauden lopussa noin 367 miljoonaa vuotta sitten sattui nykyisellä Yhdysvaltojen alueella Nevadassa Alamon asteroiditörmäys, jonka seurauksena syntyi noin 190 kilometrin läpimittainen kraateri. Tähän törmäykseen liittyi ilmeisesti jonkinasteinen eläinten joukkotuho. Se tapahtui Frasne-vaiheessa noin 2,5 miljoonaa vuotta ennen Frasne- ja Fammene-vaiheiden välistä suurta joukkotuhoa. Tapahtumapaikka oli luultavasti tuolloin matalaa merta. Alamon törmäyksen on arvioitu sulattaneen ja räjäyttäneen ilmaan noin 1000 kuutiokilometriä kiveä.

Noin 360 miljoonaa vuotta sitten Maan ilmakehän hiilidioksidimäärä aleni ehkä maakasvien leviämisen takia.[4]

Ilmasto oli kaudella enimmäkseen lämmin ja kuiva, ja lämpötilaerot napojen ja päiväntasaajan välillä olivat nykyistä pienemmät.[5] Ilmasto kostui ainakin päiväntasaajan tuntumassa kauden loppua kohti. Ainakaan kauden alku- ja keskivaiheilla maapallolla ei esiintynyt mannerjäätiköitä. Merenpinta oli pääosin korkealla. Mantereella sijainnut etelänapa jäätiköityi vasta myöhäisellä devonikaudella. Silti ilmasto pysyi silloinkin keskimäärin nykyistä 2–3 astetta lämpimämpänä.[6]

Devonikaudella tapahtui monia kerrostumien häiriintymisiä, joihin liittyi monesti merenpinnan muutoksia, joskus hapettomia kausia ja mustan, eloperäisen aineen kasautumista meren pohjaan. Useimmat tapahtuivat laajalla alueella.[7] Jotkin näistä liittyvät lajien joukkotuhoihin. Eräs tapahtui aivan Frasne-vaiheen alussa. Kauden loppuun ajoittui kaksiosainen Kellerwasser-tapahtuma, jossa hävisi muun muassa monia trilobiittiryhmiä ja brakiopodeja. Tämän uskotaan liittyvän merenpinnan alenemiseen, meren hapenpuutteeseen tai asteroidi-iskun aiheuttamaan auringonvalon häviämiseen. Sen vuoksi yhteyttävät eliöt kuolivat ja samalla myös niitä syövät eläimet. Devonikauden lopulla Hangenbergin tapahtumassa monet ammoniitit tuhoutuivat ja merissä kärsittiin hapenpuutteesta.

Devonikauden simpukoista tehtyjen tutkimusten mukaan vuodessa oli noin 400 päivää, koska Maa pyöri nykyistä nopeammin. Kuun kiertoaika oli noin 30,5 päivää.[8]

Kasvillisuus[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Kasvit olivat kehittyneet maalla jo ordoviki- ja siluurikausina, mutta vasta devonikaudella alkoi niiden todellinen valtakausi, ja ensimmäiset metsät kehittyivät. Devonikauden keskivaiheilla kasvit kehittyivät monimuotoisemmiksi ja niiden lajimäärä kasvoi.[9]

Ensimmäiset devonikauden kasvit lienevät olleet korkeintaan muutaman senttimetrin korkuisia, juurettomia ja lehdettömiä liekomaisia kasveja. Devonikausi oli itiökasvien valtakautta, mutta sen lopulla ilmestyivät myös ensimmäiset siemenkasvit. Siemen merkitsi merkittävää sopeutumista maaelämään.

Alkeellisilla sanikkaismaisilla maakasveilla ei ollut juuria tai lehtiä. Ne olivat maassa luikertavia liekomaisia kasveja, joista nousi varsia ylös. Varren päässä oli siitepölytin. Lieko-osasta saattoi ulottua heikkoja juurentapaisia. Varret olivat haarautuvia.

Alkeellinen maakasvi oli Zosterophyllum (kaukainen katinlieon edeltäjä), joka kehittyi luultavasti Cooksonian tapaisesta haarusanikkaisesta devonikauden alussa. Rhyniophyta-suvun lajit olivat liekomaisia lehdettömiä, maassa luikertavia kasveja, joista kohosi haarautuvia (enintään 50 cm) varsia ylös ja varsien päässä olivat siitepölyttimet.

Ensimmäiset kehittyneet maakasvit olivat saniaisia, katinliekoa, mähkää ja lahnanruohoa muistuttavia kasveja (Lycopodiophyta), Sphenophyta, Progymnosperm (esipaljassiemeniset). Näillä kasveilla oli juuret ja lehdet, ja useimmat niistä olivat melko korkeita.

Keskidevonikaudella noin 385 miljoonaa vuotta sitten[4] ilmestyivät ensimmäiset pehmeävartiset Cladoxylopsida-ryhmän Wattieza-puut, joissa oli jo ligniiniä. Frasne-vaiheeseen tultaessa puustolle oli jo kehittynyt valtavat juurakot. Syväjuurisia puita oli jo noin 370 miljoonaa vuotta sitten.[4] Tämä kiihdytti maaperän eroosiota. Varhainen saniaispuu Archaeopteris sisälsi oikeaa puuta ja kasvoi suureksi. Kauden tunnetuin kasvi lienee ollut kortetta ja liekoa muistuttava Rhynia. Noin 360 miljoonaa vuotta sitten kasvoivat ensimmäiset metsät.[10]

Keskidevonin lopuilla ja Frasne-vaiheessa ilmestyivät esipaljassiemeniset. Myöhäisdevonin Fammene-vaiheessa ilmestyivät paljassiemeniset (Gymnospermia).

Kauden lopulla tapahtui kasvien nopea lajiutuminen, syntyi saniaisia ja siemensaniaisia sekä kortepuita (Calamites-puita), liekoja ja sinettipuita. Palmujen ja havupuiden edeltäjät luultavasti haarautuivat devonikaudella omaksi linjakseen.

Myöhäisdevonikaudella oli jopa 30-metrisiä puita.[11]

Siemenkasvit ilmestyivät kauden lopulla ja lajiutuivat räjähdysmäisesti "devonin lajiräjähdyksessä". Hyönteisten ja siemenkasvien keskinäinen riippuvuus (pölytys) on peräisin devonikaudelta. Kasvillisuuden leviäminen maalle pienensi ilmakehän hiilidioksidipitoisuutta, sillä kasvit vähentävät hiilidioksidia yhteyttämällä. Tämä alensi maapallon keskilämpötilaa kasvihuoneilmiön heikettyä ja saattoi aiheuttaa myöhäisen devonin joukkotuhon.

Eläimistö[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Taiteilijan tulkinta siitä, miltä devonikauden merissä saattoi näyttää.
Selkärankaiset nousivat maalle devonikaudella. Kuvassa tiktaalik, sukupuuttoon kuollut devonikauden keuhkokala.

Merissä sammaleläimet, simpukkamaiset brakiopodit (lonkerojalkaiset), yhdyskuntia muodostaneet graptoliitit ja korallit olivat edelleen levinneet laajalle. Punaleviä kasvoi siellä, minne auringnvalo ei ollut voimakasta. Merieläimistöön kuului simpukoita ja erilaisia piikkinahkaisia, meritähdensukuisia eläimiä. Piikkinahkaisiin kuuluvat merililjat eli krinoidit olivat tavallisia. Pieniä niveljalkaisia trilobiittejakin oli yhä, mutta niiden määrä oli vähentynyt verrattuna aiempaan runsauteen. Epäillään, että kalat ja erityisesti hait alkoivat käyttää niitä ravintonaan. Koralleihin kuului muiden muassa nykyisistä poikkeavia levykoralleja (Tabulata) ja sarvikoralleja (Rugosa).

Leuattomat panssarikalat kehittyivät devonin keskivaiheilla leuallisiksi panssarikaloiksi, placodermeiksi (Placodermi). Placodermeistä kehittyi pian suuria saalistajia.Leualliset luukalat (Actinopterygii) kehittyivät ja varsieväiset (Sarcopterygii) ilmestyivät. Varhainen hai Cladoselache ilmestyi. Leualliset kalat syrjäyttivät alkeellisemmat ja hitaammat leuattomat. Ensimmäiset rustokalat eli hait syntyivät

Devonikauden kalkkikuoriset eläimet olivat suureksi osaksi erilaisia kuin nykyiset. Mustekaloille ja helmiveneille sukua olleet kuorelliset nilviäiset ammoniitit ilmestyivät. Niveljalkaiset trilobiitit, brakiopodit eli lonkerojalkaiset ja suuret sulkakorallit olivat edelleen yleisiä. Myöhäisdevonikauden joukkotuho koetteli lähinnä vain merieläimiä ja erityisesti niitä lajeja, jotka elivät lämpimässä ja matalassa merivedessä. Kaikkein eniten se vaikutti riutanrakentaja-lajeihin, mutta myös mm. trilobiitit, ammoniitit, lonkerojalkaiset ja leuattomat kalat kärsivät kovasti. Tuho oli luultavasti melko hidas ja kesti noin kolme miljoonaa vuotta.

Kalasammakko (Ichthyostega) nousi maalle myöhäisellä devonikaudella. Kalasammakon arvellaan kehittyneen varsievä- tai keuhkokalaa muistuttavasta kalasta, jotka olivat devonikauden kehityksen tulosta. Hämähäkkieläimet ja satajalkaiset olivat jo valloittaneet maaperää ja siivettömät hyönteiset seurasivat tässä vaiheessa niiden perässä.

Devonikauden jako[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Devonikausi jaetaan kerrostumien perusteella tavallisesti alempaan, keskiseen ja ylempään alakauteen; ajanjaksoista käytetään nimityksiä varhais-, keski- ja myöhäisdevoni.

  • Ylädevoni 385–359 miljoonaa vuotta sitten
    • Famenne-vaihe (Fammenian/Chautauquan/Canadaway/Conneautan/Conewangan) 375–359 miljoonaa vuotta sitten
    • Frasne-vaihe (Frasnian/Senecan/Sonyean/West Falls) 385–375 miljoonaa vuotta sitten
  • Keskidevoni 398–385 miljoonaa vuotta sitten
    • Givet-vaihe (Givetian/Erian/Senecan/Tioughniogan/Taghanican/Geneseean) 392–385 miljoonaa vuotta sitten
    • Eifel-vaihe (Southwood) 398–392 miljoonaa vuotta sitten
  • Aladevoni 416–398 miljoonaa vuotta sitten
    • Ems-vaihe (Emsian/Sawkill/Deer Park) 407–398 miljoonaa vuotta sitten
    • Praha-vaihe (Pragian/Siegenia) 411–407 miljoonaa vuotta sitten
    • Lochkov-vaihe (Lochkovian/Gedinnian) 416–411 miljoonaa vuotta sitten

Lähteet[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

  1. K.M. Cohen, S. Finney, P.L. Gibbard: International Chronostratigraphic Chart 2013. International Commission on Stratigraphy.
  2. Gradstein, Felix M.; Ogg, J. G.; Smith, A. G. (2004). A Geologic Time Scale 2004. Cambridge: Cambridge University Press. ISBN 0521786738.
  3. http://www.scotese.com/ldevclim.htm
  4. a b c Tieteen kuvalehti, heinäkuu 2008
  5. http://paleobiology.si.edu/geotime/main/htmlVersion/devonian5.html
  6. http://www.scotese.com/climate.htm
  7. Encyclopedia Britannica, Macropedia 1993, 15. painos, osa 19 s. 812
  8. Encyclopedia Britannica, 15. painos, Macropedia osa 19 s. 813
  9. Siegfried Scherer: Evoluutio - kriittinen analyysi, luku 13.8.3, Keski- ja myöhäisdevonikauden maakasvit s. 236i
  10. Karttakeskus, James F Luhr, Maapallo sivu 30-
  11. Evoluutio, kriittinen analyysi sivu 236

Katso myös[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Commons
Wikimedia Commonsissa on kuvia tai muita tiedostoja aiheesta Devonikausi.