KỶ CARBON-CARBONIFEROUS PERIOD

Kỷ Carbon – Carboniferous period – một kỷ địa chất thuộc Đại Cổ sinh Paleozoic, nổi tiếng với những khu rừng đầm lầy khổng lồ, sự hình thành nhiều mỏ than và sự phát triển mạnh của động vật trên cạn. Bắt đầu khoảng 358,9 và kết thúc 298,9 triệu năm trước (Ma). Kỷ Carbon thường được chia thành Mississippian (Carbon sớm) Pennsylvanian (Carbon muộn).
Ba dấu mốc đặc biệt của kỷ Carbon:

• Rừng than khổng lồ → tạo nguồn vật chất hữu cơ lớn → hình thành nhiều mỏ than.
• Động vật chân khớp đạt kích thước lớn → Meganeura, Arthropleura và nhiều nhóm khác.
• Amniota xuất hiện → một bước ngoặt dẫn tới bò sát, chim và thú, và cuối cùng là con người.

Đây là đặc điểm nổi tiếng nhất của kỷ Carbon. Các vùng đầm lầy rộng lớn có những thực vật khổng lồ Lycopsida (thực vật thạch tùng cổ) Lepidodendron, Sigillaria, Calamites (ba nhóm thực vật hóa thạch tiêu biểu của các khu rừng đầm lầy kỷ Carbon, nhưng chúng không cùng một dòng tiến hóa. Sống chủ yếu trong Carboniferous, thân cao khoảng 30 m hoặc hơn ở những cây lớn. Thân thẳng, phân nhánh ở phần trên, lá nhỏ dạng microphyll, sinh sản bằng bào tử và có các cơ quan sinh sản dạng nón “strobilus” có sẹo lá hình thoi trên thân) họ hàng cổ của chi Cỏ bút tháp Equisetum, thực vật có hạt nguyên thủy Cordaites. Một số cây có thể đạt hàng chục mét. Qua thời gian địa chất, vật chất thực vật bị chôn vùi và biến đổi thành than đá, tạo nên nhiều mỏ than lớn.
Nồng độ O₂ khí quyển cao trong một phần kỷ Carbon được cho là góp phần giúp các động vật chân khớp đạt kích thước lớn, khổng lồ. Meganeura, một chi chuồn chuồn cổ có sải cánh khoảng 65 – 70 cm ở một số loài. Arthropleura, một động vật chân khớp khổng lồ có họ hàng xa với phân ngành Nhiều chân Myriapod, có thể dài hơn 2 m. Tuy nhiên, không phải mọi côn trùng kỷ Carbon đều khổng lồ, kích thước của chúng phụ thuộc vào nhiều yếu tố sinh thái và sinh lý.
Sau khi Tetrapoda (siêu nhóm (clade) động vật có xương sống bao gồm các động vật bốn chân hiện nay và tất cả hậu duệ của tổ tiên bốn chi cổ đại) xuất hiện vào kỷ Devon, sang kỷ Carbon chúng đa dạng hóa mạnh. Có rất nhiều nhóm lưỡng cư cổ đại như Temnospondyli, Lepospondyli các tetrapod nguyên thủy khác. Nhiều loài sống trong đầm lầy → sông → hồ → môi trường rừng ẩm.
Một trong những sự kiện quan trọng nhất của kỷ Carbon sớm, các Amniota (nhánh tiến hóa của Tetrapoda, bao gồm bò sát, chim và thú, cùng các tổ tiên hóa thạch của chúng. Amniota là phôi có màng ối “amnion”, giúp sinh sản trên cạn ít phụ thuộc vào nước hơn so với lưỡng cư) xuất hiện. Trứng có màng ối giúp động vật sinh sản ít phụ thuộc vào môi trường nước hơn. Một trong những amniote cổ nổi tiếng là Hylonomus, sống khoảng 315 triệu năm trước. Đây là bước tiến hóa quan trọng mở đường cho sự đa dạng sau này của bò sát, chim và thú.
Đối với sinh vật biển ở kỷ Carbon vẫn rất giàu đa dạng. Các nhánh tiến hóa quan trọng gồm: Brachiopoda (tay cuộn),  Bryozoa (động vật hình rêu), Crinoidea (huệ biển), Ammonoid (động vật chân đầu có vỏ), Foraminifera (trùng lỗ), cá sụn cá xương nhiều nhánh san hô thuộc Đại Cổ sinh Paleozoic Đặc biệt, các rạn sinh vật vẫn tồn tại nhưng đã có những thay đổi lớn so với kỷ Silurian & kỷ Devonian.
Một điểm không kém phần quan trọng là băng hà (Gondwana). Trong kỷ Carbon muộn, các vùng rộng lớn của Gondwana nằm gần Nam Cực và trải qua những giai đoạn băng hà. Điều này gây ra những chu kỳ băng hà → mực nước biển giảm và ấm lên → băng tan → mực nước biển tăng. Những dao động này để lại dấu ấn rõ ràng trong các lớp trầm tích kỷ Carbon. Khí hậu và O₂, khí quyển có hàm lượng oxy cao hơn hiện nay, thường được ước tính đạt khoảng 30% hoặc hơn trong một số giai đoạn, dù các mô hình cho kết quả khác nhau. Điều này có thể góp phần vào hỗ trợ hô hấp của động vật chân khớp cháy rừng dễ xảy ra hơn tạo điều kiện cho một số chân khớp đạt kích thước lớn. Vào cuối Kỷ Carbon, các khu rừng than nhiệt đới rộng lớn bắt đầu suy giảm. Nguyên nhân liên quan đến khí hậu trở nên khô hơn ở nhiều vùng dao động băng hà thay đổi mực nước biển thay đổi hệ sinh thái. Đây là một trong những nguyên nhân giúp các thực vật hạt và amniote ngày càng có lợi thế trong nhiều môi trường.