L’apparizione dei pesci durante il periodo precedente segna il punto culminante dell’evoluzione della vita marina. A partire da questo momento l’evoluzione della vita terrestre diviene sempre più importante. Questo periodo si apre con condizioni quasi ideali per l’apparizione dei primi animali terrestri.
220.000.000 di anni fa, molte zone continentali, inclusa la maggior parte dell’America del Nord, erano emerse. La terra era invasa da una vegetazione lussureggiante; questa fu veramente l’era delle felci. L’anidride carbonica era ancora presente nell’atmosfera, ma in proporzione minore.
Poco tempo dopo la parte centrale dell’America del Nord fu sommersa, creando due vasti mari interni. Le terre alte delle coste dell’Atlantico e del Pacifico erano situate appena oltre il litorale attuale. Questi due mari si unirono ben presto, mescolando le loro differenti forme di vita, e la riunione di queste faune marine segnò l’inizio del rapido declino mondiale della vita marina e l’inizio del periodo successivo di vita terrestre.
210.000.000 di anni fa, le acque calde dei mari artici coprivano la maggior parte dell’America del Nord e dell’Europa. Le acque del polo antartico inondavano l’America del Sud e l’Australia, mentre l’Africa e l’Asia erano molto elevate.
Quando i mari raggiunsero il loro livello massimo, un nuovo sviluppo evoluzionario si produsse improvvisamente. Bruscamente apparvero i primi animali terrestri. C’erano numerose specie di questi animali capaci di vivere sulla terra o nell’acqua. Questi anfibi respiratori d’aria si svilupparono dagli artropodi, le cui vesciche natatorie si erano evolute in polmoni.
Dalle acque salmastre dei mari strisciarono sulla terra lumache, scorpioni e rane. Ancor oggi le rane depongono le loro uova nell’acqua ed i loro piccoli iniziano la loro esistenza come minuscoli pesci, i girini. Questo periodo potrebbe essere definito a giusta ragione l’era delle rane.
Pochissimo tempo dopo apparvero i primi insetti che, assieme ai ragni, agli scorpioni, agli scarafaggi, ai grilli e alle cavallette, invasero ben presto i continenti del mondo. Certe libellule misuravano settantacinque centimetri di apertura alare. Si svilupparono mille specie di scarafaggi, alcuni dei quali raggiunsero dieci centimetri di lunghezza.
Due gruppi di echinodermi si svilupparono particolarmente bene, ed essi sono, infatti, i fossili guida di quest’epoca. Anche i grandi pescicani mangiatori di conchiglie avevano raggiunto un alto grado di evoluzione, e per più di cinque milioni di anni dominarono gli oceani. Il clima era ancora mite ed uniforme; la vita marina era cambiata di poco. I pesci d’acqua dolce si stavano sviluppando e i trilobiti erano prossimi all’estinzione. I coralli erano pochi e gran parte del calcare era prodotto dai crinoidi. I migliori calcari da costruzione furono depositati durante quest’epoca.
Le acque di molti mari interni erano talmente cariche di calce e di altri minerali da interferire grandemente nel progresso e nello sviluppo di numerose specie marine. Alla fine i mari si schiarirono a seguito di vaste sedimentazioni di pietra, contenenti in alcuni posti zinco e piombo.
I depositi di quest’era carbonifera iniziale hanno uno spessore da 150 a 600 metri e si compongono di arenaria, di scisto e di calcare. Gli strati più antichi contengono i fossili di animali e di piante sia terrestri sia marini, assieme a molta ghiaia e sedimenti di bacini. Si trova poco carbone sfruttabile in questi strati più antichi. In tutta l’Europa tali depositi sono molto simili a quelli dell’America del Nord.
Verso la fine di quest’epoca le terre dell’America del Nord cominciarono ad elevarsi. Ci fu una breve interruzione e poi i mari ritornarono a coprire circa la metà dei loro letti precedenti. Questa inondazione fu di breve durata e la maggior parte delle terre si ritrovarono presto ben al di sopra dell’acqua. L’America del Sud era ancora collegata all’Europa attraverso l’Africa.
Quest’epoca assisté all’inizio della formazione dei Vosgi, della Foresta Nera e degli Urali. Tronconi di altre montagne più antiche si possono trovare in tutta la Gran Bretagna e l’Europa.
200.000.000 di anni fa, cominciarono gli stadi veramente attivi del periodo carbonifero. Per venti milioni di anni prima di quest’epoca avevano cominciato a depositarsi i primi giacimenti di carbone, ma ora i processi formativi del carbone erano molto più attivi. La durata dell’epoca effettiva di deposito del carbone fu leggermente superiore ai venticinque milioni di anni.
Le terre si alzavano e si abbassavano periodicamente a causa delle variazioni del livello del mare, provocate dai movimenti dei fondi oceanici. Questa instabilità della crosta—l’abbassamento e l’innalzamento delle terre—in connessione con la prolifica vegetazione delle paludi costiere, contribuì alla formazione di enormi depositi di carbone, che hanno fatto conoscere questo periodo come il periodo Carbonifero. Ed il clima era ancora dolce in tutto il mondo.
Gli strati di carbone si alternano con scisti, rocce e conglomerati. Lo spessore di questi giacimenti di carbone nel centro e nell’est degli Stati Uniti varia da dodici a quindici metri. Ma molti di questi depositi sono stati portati via dalle acque nel corso di successive elevazioni delle terre. In alcune parti dell’America del Nord e dell’Europa gli strati carboniferi hanno 5.400 metri di spessore.
La presenza di radici di alberi piantate nell’argilla sottostante agli attuali giacimenti di carbone, dimostra che il carbone si è formato esattamente dove si trova ora. Esso è costituito dai resti conservati dall’acqua e modificati dalla pressione della rigogliosa vegetazione che cresceva nelle paludi e sulle rive degli stagni di quest’epoca lontana. Gli strati di carbone contengono spesso sia gas che petrolio. I giacimenti di torba, resti di un’antica vegetazione, si trasformerebbero in un tipo di carbone se fossero sottoposti a pressione e temperatura adeguate. L’antracite è stata sottoposta ad una pressione e ad una temperatura più alta rispetto agli altri carboni.
Nell’America del Nord gli strati di carbone dei diversi giacimenti, che indicano quante volte la terra si alzò e si abbassò, variano dai dieci nell’Illinois, ai venti in Pennsylvania, ai trentacinque nell’Alabama, fino ai settantacinque in Canada. Nei giacimenti di carbone si trovano sia fossili d’acqua dolce che d’acqua salata.
Per tutta quest’epoca le montagne dell’America del Nord e del Sud furono in movimento; le Ande e le antichissime Montagne Rocciose meridionali si stavano elevando. Le grandi regioni elevate delle coste dell’Atlantico e del Pacifico cominciarono ad affondare, divenendo alla fine così erose e sommerse che i litorali di entrambi gli oceani arretrarono approssimativamente fino alle loro posizioni attuali. I depositi di questa inondazione hanno uno spessore medio di circa 300 metri.
190.000.000 di anni fa, il mare carbonifero dell’America del Nord si estese verso ovest fino a coprire la regione attuale delle Montagne Rocciose e sboccò sull’Oceano Pacifico attraverso la California settentrionale. Il carbone continuò a depositarsi sulle Americhe e sull’Europa, strato dopo strato, via via che le regioni costiere si alzavano e si abbassavano nel corso di queste ere di oscillazioni litoranee.
180.000.000 di anni fa, ebbe termine il periodo carbonifero durante il quale il carbone si era formato nel mondo intero—in Europa, in India, in Cina, nell’Africa del Nord e nelle Americhe. Alla fine del periodo di formazione del carbone la parte dell’America del Nord situata ad est della valle del Mississippi si alzò, e la maggior parte di questa regione è rimasta da allora sopra il livello del mare. Questo periodo di elevazione terrestre segnò l’inizio della formazione delle montagne moderne dell’America del Nord, sia nella regione degli Appalachi che nell’ovest. I vulcani erano attivi nell’Alaska ed in California e nelle regioni dell’Europa e dell’Asia in cui si stavano formando delle montagne. L’America orientale e l’Europa occidentale erano collegate attraverso il continente della Groenlandia.
L’elevazione delle terre cominciò a modificare il clima marino delle ere precedenti e a sostituirvi gli inizi del meno dolce e più variabile clima continentale.
Le piante di questi tempi erano portatrici di spore ed il vento era in grado di disseminarle in tutte le direzioni. I tronchi degli alberi carboniferi avevano comunemente oltre due metri di diametro e spesso circa quaranta metri d’altezza. Le felci moderne sono veramente delle vestigia di queste ere passate.
In generale queste furono le epoche di sviluppo degli organismi d’acqua dolce; la vita marina precedente subì pochi cambiamenti. Ma la caratteristica importante di questo periodo fu l’apparizione improvvisa delle rane e dei loro numerosi cugini. Le caratteristiche principali della vita dell’era carbonifera furono le felci e le rane.