Paleozoikum - prvohory
Prvohory neboli přesněji paleozoikum ("Staré období") je geologická éra zahrnující šest jednotlivých útvarů, v jejichž průběhu se na Zemi vyvíjely formy života, které se staly předky všech dnešních organismů. Můžeme jím také charakterizovat první dlouhou geologickou éru fanerozoického eonu, ten trvá dodnes, a v něm odehrávající se geologické pochody výrazně přispěly k vývoji organismů.
V prvním geologickém období paleozoika nazývaném kambrium, datující se do doby před asi 541-485 miliony let, se vyvinuli první strunatci, členovci, hlavonožci, drápkovci nebo měkkýši a trilobiti. Většina z těchto skupin se vyvinula krátce po začátku kambria, proto se této diverzitě přezdívá kambrická exploze. Významnými nalezišti z této doby jsou Burgesské břidlice z Britské kolumbie nebo Č"tianská fauna z Číny, obecně se dá tvrdit, že hlavně z těchto oblastí pochází většina kambrických nálezů. Za jedny z významných vůdčích fosilií, díky kterým dokážeme zjistit přesné stáří hornin, jsou považováni trilobiti a také zvláštní organismy archeocyáti (Archaeocyatida). Od začátku období se planeta postupně oteplovala, horniny z této doby svědčí o tom, že průměrná teplota atmosféry byla o 7 °C vyšší než dnes. Zapříčinila to především přemíra oxidu uhličitého, skleníkový efekt fungoval naplno a to také zamezilo možnosti vyjít většiny organismů, včetně rostlin, na souš. Ta byla pustá a téměř naprosto bez života, přesto z doby asi před 520-500 miliony let známe fosilie stop neznámých členovců, kteří chodili po pobřežním písku, ale na souši.
Podoba kontinentů před 540 miliony let, tedy na samém počátku kambria, se velmi lišila od té dnešní a samotné masy kontinentů neskýtaly pravděpodobně nic víc, než jen holé skály a velmi řídký vzduch pro člověka nedýchatelný. Rozvíjel se ovšem život v oceánech, kde se vyvíjeli předci veškerých současných druhů velmi rychlým tempem.
Kontinenty měly samozřejmě úplně jinou polohu než dnes, přesto i po rozpadu Pannotijského superkontinentu nebyla sopečná aktivita nijak výraznější než v následujících dobách. Na severní polokouli byli největšími celky pustých pevnin Laurentika, Baltika a Sibiř, na jižní to byla tvořící se Gondwana. Konec tohoto období byl poznamenán menší ekologickou katastrofou, která odstranila ze zemského povrchu primitivní skupiny organismů a těch větších a úspěšnějších se příliš nedotkla. Naopak dala prostor pro další evoluční vývoj.
Další geologické období známé jako ordovik, datující se do doby před zhruba 485-443 miliony let, bylo o poznání hektičtějším, alespoň co se týče geologických pochodů, posouvání mořské hladiny, změn atmosféry a biosféry. Mezi vůdčí fosilie této doby řadíme mimo trilobitů ještě malé strunatce, kteří se podobali úhořům, zvané konodonti (Conodonta). Často jsou známí jen z drobných zubů, nicméně o mnohých z nichv víme přesné geografické rozšíření a dobu, což pomáhá stanovit stáří okolních hornin. Známá naleziště zdejší doby se nachází například v Jižní Americe, Africe a také okrajových částí Severní Ameriky a Evropy, vysoká mořská hladina proměnila tyto části kontinentů v mělká šelfová moře. Biodiverzita této éry zahrnuje také rozrůstání korálových útesů a skupiny trilobitů, objevili se obratlovci bezčelistnatci, první velcí hlavonožci a členovci. Objevují se také hvězdice, předci moderních mlžů a jiné skupiny.
Kontinenty šly proti sobě protichůdným směrem, Gondwana setrvávala na jihu u jižního pólu a tři výše zmíněné celky se pohybovaly více na sever. Od jižního superkontinentu se oddělil ještě jeden menší celek zvaný Avalonie, který se pohyboval k severu a později (na pomezí siluru a devonu) se připojil k Laurentice.
Hlavními výraznými ději, které zasáhly a ovlivnily geologické vrstvy, byla rozsáhlá zalednění, která nastala ke konci ordoviku asi před 460 miliony let po konci sopečných erupcí na Laurentice. Chladnější podnebí dokázalo vytvořit ohromné pevninské i mořské ledovce po celé jižní Gondwaně a zdejší geologické vrstvy o tom svědčí. Tyto pochody naprosto snížily mořskou hladinu z původních zhruba 240 metrů (oproti dnešnímu stavu) na 140 metrů a zapříčinily ekologické katastrofy menšího rozsahu na určitých územích, úbytek sopečné aktivity také dokázal vytvořit dýchatelnější ovzduší úbytek oxidu uhličitého. Paleozoikum je obecně typické jeho postupným snižováním. Možná právě to vyhnalo některé členovce, snad stonožkovce, do mělkých vod a na pobřeží, později je následovaly další skupiny členovců.
Zhruba taková byla poloha kontinentů v době ordoviku. Na jihu se rozkládala Gondwana a její zatopené šelfové části, okolo ní velké množství menších ostrůvků a souostroví. Evropa, Severní Amerika a větší část Asie se nacházely mezi obratníkem Raka a obratníkem Kozoroha a i zdejší podnebí bylo horké a vlhké.
Konec ordoviku byl ale zakončen velkým vymíráním, prvním z tzv. velké pětky. Příčiny této ohromné ekologické katastrofy jsou ale dodnes nejasné, zmizelo při ní zhruba 60 % veškerých druhů a patří k těm vůbec nejničivějším v celé historii života na Zemi. Teorie o jeho příčinách jsou různé, více o nich je v dolní části stránky, nicméně velmi populární jsou ty o změně mořské hladiny v důsledku rozsáhlého zalednění a také dopadu smrtících paprsků gama na zemský povrch a zdecimování potravního řetězce.
Role se po velkém ordovickém vymírání vyměnily, uvolněné niky zaujala nová zvířata a živočišné formy. Ačkoliv je období silur poměrně krátké, jelikož se datuje do doby asi před 443-419 miliony let, tak se v něm událo mnoho evolučních zvratů, které přispěly k vývoji vedoucímu ke všem skupinám současných i vyhynulých obratlovců a suchozemským rostlinám, členovcům i dalším živočichům. Silur se dá označit za geologický útvar, při kterém se udály první rozsáhlejší přesuny organismů na souš.
Světové klimatické podmínky se podobaly dřívějšímu ordoviku, na celé planetě bylo poměrně teplo a to i obou pólech. Moře a oceány byly vlastně jedním velkým horkým akváriem, kde byly ideální podmínky pro evoluci nových životních forem. Tyto jevy skvěle demonstruje ústup velkých ledovců na jižním pólu, napomohl k tomu také pohyb jižního superkontinentu Gondwana více na sever. Projevuje se transgrese mořské hladiny, zatopení se dočkaly okrajové části kontinentárních celků, ze kterých se posléze staly mořské korálové útesy. V tomto období velmi prosperovala skupina zvláštních ostnokožců zvaná graptoliti, mnoho jejich druhů se stalo skvělými vůdčími fosiliemi a právě ti jsou také zodpovědní za poměrně přesné datování siluru. Vedle nich se v některých stupních tohoto období používají jako vůdčí fosilie někteří ramenonožci a konodonti.
Co se týče biodiverzity, silur stal velmi důležitý pro další evoluci životních forem. Vedle hlavonožců dominovali tehdejším mořím velcí zástupci eurypteridních členovců, známí jako "mořští štíři", v siluru ale značně ubylo hojných trilobitů a některé čeledi v tomto období dokonce vymírají. Naopak rozkvětu se dostaly, koráli, měkkýši a to zejména loděnkovití hlavonožci, lilijice a objevují se i první čelistnaté ryby. Ačkoliv se velmi hojnými skupinami stávají bezčelistnatí rybovití obratlovci, už existují i trnoploutví (Acanthodii), pancéřnatci (Placodermi) a dokonce i první paprskoploutvé a svaloploutvé ryby s čelistmi. Tato převratná evoluční změna se ukázala být ohromnou výhodou a vedla i k vývoji dalších pokročilých obratlovců.
Přibližná podoba kontinentů před 430 miliony let na přelomu spodního a středního siluru. Ačkoliv tento geologický útvar trval jen poměrně krátkou dobu, je velmi důležitý z hlediska evoluce organismů a jejich postupného přesunu do pobřežních oblastí na suché zemi.
Co se týče geotektonických pochodů silurského období, jejich projevy jsou podobné těm ordovickým. Celý gondwanský superkontinent se pomalu sune výše na sever k rovníku, na něm leží převážná část Severní Ameriky, Evropy, Grónsko a velká část Asie. Většina geologických pochodů této doby se odehrávala na severní polokouli, zde ještě stále probíhalo kaledonské vrásnění a následným střetem evropského, grónského a amerického kontinentárního celku se vyvrásnily Kaledonidy. Dnes jsou projevy těchto pochodů patrné ve Skotské vysočině, Skandinávském pohoří a grónských horách, tehdy ale pohoří pokrývala i dnešní New York, západní Evropu a východní pobřeží Spojených států. Klima na kontinentech bylo poměrně horké a relativně suché, množství světadílů pokrývaly pouště a aridní oblasti.
O tomto paleozoickém útvaru je dobré si pamatovat ještě to, že se na suché zemi poprvé objevují rozvinutější organismy. Ze siluru známe fosilie prvních prokazatelných suchozemských rostlin, zprvu pouze malých avšak velmi rozšířených typů a vůbec první z nich byla Cooksonia barrandei z území současných Čech. Vedle těchto primitivních rostlin se později objevily i vyvinutější druhy, které již měly dřevnaté stonky a lýko (Psilophyton) a později i první plavuně a pokročilejší rostliny. Velký přesun rostlin na suchou zem zaznamenali i bezobratlí, kteří je následovali, a v pozdním siluru už známe suchozemské formy členovců jako stonožek, škorpionů, roztočů nebo chvostoskoků.
Konec silurského období zaznamenal menší ekologickou katastrofu, která se nazývá event Lau a mizí při ní některé starší formy bezobratlých živočichů jako graptoliti nebo jim podobné organismy. Na rozhraní mezi silurem a nadcházejícím devonem také dochází ke srážce mikrokontinentu Avalonie s Euramerikou a tvoří se další vlna vrásnění Kaledonid, které ale vlivem pozdější eroze ztrácejí na výšce. Pomezí siluru je také důležité pro naše území, bylo totiž určeno na základě fosilií z české lokality Klonk u Suchomast.
Dostáváme se do dalšího geologického útvaru prvohorní éry, už tentokrát do její mladší části. Jeho jméno již mnohokrát zmiňováno výše, devon je z geologického i biosférického hlediska jedním z nejdůležitějších geologických útvarů vůbec, protože právě v něm došlo k vývoji prvních známých tetrapodů a položil základy podoby evoluce současných skupin suchozemských organismů. Po geologické stránce v něm dochází ke změnám, které velmi ovlivnily pozdější podobu kontinentů této planety.
V průběhu devonu se Gondwana daleko více přibližuje k Euramerice, která se rozkládá mezi obratníkem Kozoroha a rovníkem. Fosilní doklady v podobě evaporitů a hematitu (které daly devonu také jeho starší označení Old-red) potvrzují, že zde bylo relativně velmi teplé a také značné suché aridní klima. Počátek devonu byl obecně provázen velmi teplým klimatem, který se velmi výrazně projevoval i na různorodosti fauny v oceánech a mořích celého světa. Celosvětová průměrná teplota dosahovala 20 °C a také vyšší koncentrace oxidu uhličitého v atmosféře znamenala silný skleníkový efekt. Na druhou stranu ale v době devonu postupně klesal a ve středním devonu se proto například ochladilo až o 5 °C. Póly byly opět bez ledovců (ačkoliv v pozdním devonu začalo zalednění Jižní Ameriky), s narůstajícím počtem rostlin také vzrůstala koncentrace kyslíku v atmosféře a to na relativně dýchatelnou úroveň.
Devonem také otřásala silná tektonická a sopečná aktivita. Jak už bylo naznačeno, zemské masy Eurameriky a Gondwany se k sobě přibližovaly a postupně uzavíraly Rheický oceán, který mezi nimi existoval. Tato část světového oceánu ale definitivně zanikla až v pozdějším karbonu při kolizi Gondwany a Laurasie (kontinentu, který vznikne spojením Eurameriky a dalších severních pevnin), kdy se oba celky spojily do superkontinentu Pangea. Zanikl ale oceán Iapetus, když se před 400 miliony let srazila Baltika s Avalonií a Laurentika. Pokračovalo ještě kaledonské vrásnění a výrazně se projevilo například na budoucí evropské pevnině - jeho známky můžeme pozorovat ve zbytcích jako je Český masív, Armorický masív a také severní část Apalačských hor v Severní Americe.
Záhy na to ale začalo také hercynské vrásnění (někdy také variské), které se projevilo vyvrásněním zbytku Apalačských hor a konkrétně jejich jižní části, spolu s ním probíhala ještě vrásnění allegianské a akadianské, která vyvrásnila mnohá další pohoří po celém světě. Jmenovitě jsou to pak třeba Ouachita ve Spojených státech, Meseta ve Španělsku, naše české Krkonoše a mnohá další v Irsku, Velké Británii, na Sardinii, v Polsku, Číně, Turecku a také ve střední Asii. Ruský Ural také patrně vznikl v důsledku tohoto vrásnění, nicméně mohl také vzniknout v důsledku jiných geologických změn (při formování pangejského superkontinentu v době karbonu a permu). Celý tento geomorfologický děj probíhal v době před zhruba 390-310 miliony let.
Kontinentální drift provázela také rozsáhlá změna moří a oceánů na této planetě. Při přibližování Baltiky (později Eurameriky) a Sibiře zanikl Uralský oceán a na východní polokouli se postupně tvořil oceán Prototethys. Napomohl tomu i přesun Gondwany a Eurameriky k severu. To samozřejmě značně ovlivnilo i atmosféru a hydrosféru tohoto období, postupně na pólech převládlo mírné podnebí a podle některých výzkumů se na nich utvořily podmínky vhodní pro vznik ledovcových příkrovů. Dramaticky zakolísala i hladina oceánu, zatímco na začátku devonu byla o 189 metrů vyšší než dnes, v jeho průběhu klesla na 120 metrů. To, spolu se sopečnou činností a změnami v atmosféře, mořských proudech a litosféře, mohlo výrazně přispět k frasno-famenské krizi známé jako devonské vymírání. Přesto jeho příčiny nejsou dosud zřejmé. Lišila se také teplota oceánů v průběhu devonu a také v rámci jednotlivých zeměpisných šířek. Patrně se okolo rovníku držela teplota vody okolo 26 °C, ale ve středním devonu mohla narůst až na 30 °C. Jiné části světového oceánu se ale vyznačovaly poněkud proměnlivějším klimatem, na pólech existovalo chladné klima podobné našemu mírnému pásu a směrem k rovníku bylo subtropické.
Podoba kontinentů před zhruba 370 miliony let se velmi odlišovala od té dnešní. Na jihu se až k pólům rozléhala gondwandská superpevnina - ohromný superkontinent Gondwana, který se ve směru hodinových ručiček posouval k severní Euramerice. Ta už nad sebou hostila pouze pevninské celky Sibiře, které se o několik desítek milionů let k ní připojily, vytvořily Laurasii a spojily se do gigantického superkontinentu Pangea.
Z hlediska fauny a flóry se v devonu rozpoutala ohromná evoluční expanze, ne nadarmo se tomuto geologickému útvaru říká "věk ryb" a dal by se také označit jako "věk prvních lesů". V moři se objevily první vývojově pokročilé typy ryb, které se také přesouvaly do brakických a sladkých vod. Mezi nimi byly pokročilé kostnaté ryby, první skuteční žraloci z podtřídy Elasmobrachii (ačkoliv nejstarší zástupci mají pravděpodobně původ již v pozdním siluru) a také nové řády těchto paryb jako Symmoriida a Cladoselachiformes, kteří už se dokonce vzhledově podobali současným žralokům. Dosahovali ale relativně malých velikostí, podobně na tom byly i první druhy ryb příbuzných současné latimérii podivné (Latimeria chalumnae) z podtřídy Actinistia. V devonu začal jejich první velký rozkvět.
Přestože se v tomto období objevovaly různé řády a skupiny ryb a paryb, tak nejvíce zastoupeni zde byli bezesporu pancířnatci ze skupiny Placodermi. Tyto pancéřnaté ryby byly nejčetnějšími obratlovci devonu a dosahovali velikosti od pár centimetrů do více než devíti metrů. Tím, že se rychle zabydleli v devonských ekosystémech po přelivu siluru dokázali obsadit skoro všechny potravní niky po celém světě. Patřili mezi ně požírači zbytků, aktivní predátoři někdy i ohromných velikostí a dokonce také některé poměrně neškodné obří formy podobné třeba žralokům velrybím. Vyskytovali se také při útesech a v šelfových mořích, které během spodního a středního devonu značně prosperovali. Objevovaly se tam první formy moderních korálů, mlžů, plžů a ramenonožců, první amonitoidní hlavonožci a významný rozmach zažili také živočišné houby a eurypteridi. Naopak výrazně začalo ubývat graptolitů a moc se nedařilo i trilobitům.
Od středního devonu ale začala i významná krize útesů, pravděpodobně kvůli stále narůstajícím naplaveninám z pevninských řek. Rozmach suchozemského rostlinstva a hub znamenal nejen vytvoření prostředí pro nové obyvatele souše jako pavouky, hmyz a roztoče, později dokonce první obojživelné tetrapody, ale také zhoubu pro korály. Živiny, které přiváděly řeky do moří, a které měnily chemické složení oceánů, neměli tito živočichové příliš v oblibě. Snížení jejich biodiverzity se tedy mohlo odehrát na úkor vzniku prvních lesů a suchozemských ekosystémů a pevnině. Byla to doba naprosto nových možností, které se ukázaly být podnětem k mnoha evolučním zvratům.
Devon ale posledních asi patnáct milionů let provázela krize známá jako devonské vymírání druhů nebo frasno-famenská krize (pojmenována podle geologických stupňů frasen a famen), takže šlo v pořadí o druhé takové vymírání v geologické historii Země. Patrně se projevovala už mnoho milionů let před koncem devonu, postupně se při ní nahrazovala stará fauna za tu novou, a vrcholu dosáhla před 365-360 miliony let. Vymřely při ní mnohé skupiny organismů v čele s pancéřnatými rybami, mnohými trilobity a ramenonožci. Další následky se týkaly i snížení biodiverzity mnohých mořských členovců a zmizení většiny světových útesových systémů.
Příčiny tohoto kataklyzmatu nejsou zatím známé, uvažuje se například o masivní podmořské sopečné činnosti, dopadu vesmírného tělesa, kontinentální drift a s ním spojená změna proudění a teploty v oceánech nebo právě vznik prvních suchozemských lesů. Žádná z hypotéz ale není podpořena všemi vědci a dodnes tedy nevíme, co přesně ho způsobilo. Jisté ovšem je, že tyto události výrazně přispěly k evoluci suchozemských tetrapodů, kteří se stali předky všech pozdějších suchozemských obratlovců, a také k vývoji ekosystémů, které se staly čímsi jako "prototypy" pro všechny pozdější.
Přes to, jak dramatické byly události týkající se konce devonského geologického útvaru, se podobně markantní změny a přesuny odehrávaly i v následujícím období. Paleontologové a geologové v jedné osobě, reverend William Conybeare a William Phillips, počátku 19. století pro něj stanovili pojmenování karbon, doslova znamenající "uhlonosný" a zároveň odkazující na mohutné uhelné sloje pocházející z těchto vrstev. Toto období svým názvem skutečně vypovídá o tom, jaké geologické, tektonické a klimatologické podmínky v něm panovaly, přestože se v určitých ohledech příliš nelišily od současného světa. Kontinenty se v tomto období připravovaly na vznik jejich gigantického potomka a glaciologové by si zde také přišli na své, především kvůli dalším rozsáhlým zaledněním této doby. Biosféra se také transformovala dle nových možností a pravidel, mimo potomků přeživších z devonu se objevilo velké množství nových forem organismů. Včetně těch skutečně obrovských.
Dramatické zvedání a klesání mořské hladiny v závěru devonské periody se výrazně projevilo i v karbonu, navíc k tomu přispíval pohyb kontinentálních bloků a jednotlivých roztroušených pevnin. Na začátku toho období mezi 359-350 miliony let se výška hladiny světového oceánu pohybovala okolo 120 metrů nad současnou úrovní a to způsobilo podmáčení mnohých okrajových částí pevnin, kde se dařilo močálům a bahnitým oblastem. Jenže v průběhu spodního krabonu hladina kolísala až poklesla na současnou úroveň. Byl to také důsledek nového masivního zalednění jižní Gondwany, které pravděpodobně započalo již v devonu. Byla to doba ledová v éře, kde vlastně neměla co pohledávat, jelikož klimat byl relativně teplý.
Kolísání hladiny moře provázelo tento geologický útvar i v jeho dalších částech - od konce spodního karbonu byla na zhruba současné úrovni, ale v jeho průběhu posléze narůstala i klesala s tím, jak ustupovaly nebo naopak narůstaly ledovcové příkrovy. Na konci doby karbonu ale ledovce značně ustoupily a hladina světového oceánu vystoupala na 80 metrů nad současnou úrovní.
Kolísání teplot a mořské hladiny ale výrazně hlo s ekosystémy po celém světě, což je velmi dobře patrné na uloženinách uhlí a břidlic, které se střídají podle klimatických podmínek. Když celosvětová teplota stoupla, mohly se tvořit uhelné sloje v záplavových bažinách i hlouběji v centrech kontinentů, kde by jindy nemohly vzniknou například kvůli absenci vodních toků nebo suchému klimatu - to bylo zapříčiněno stoupající hladinou oceánu. Naopak v době, kdy hladina klesla tyto toky vyschly a klimat se stal sušším, takže se tvořily uloženiny břidlic. Teplota navíc začala, vlivem ledovců, po celém světě kolísat, protože ve spodním karbonu se celosvětová průměrná teplota pohybovala okolo 20 °C, ale v průběhu velkého zalednění (které posléze vyústilo v ekologickou katastrofu) ve středním karbonu teplota klesla na pouhých 12 °C. Při oteplení ve svrchním karobnu opět narostla, takže ve výsledku se průměrná karbonská teplota pohybovala na dnešní úrovni 14-15 °C.
Karbonská poloha kontinentů před 300 miliony let se už výrazně podobala stavu, ve kterém byla Pangea dalších 100 milionů let, jen kvůli zvednuté hladině oceánů ještě nebyly propojené celky Laurasie a Sibiře. Superkontinent nakonec vznikl ve středním karbonu, zvětšil se při kolizi pevninských celků na severní polokouli, ale ani tím nově utvořené vzdušné proudy a pohyby oceánských proudů neodvrátily rozšiřující se ledovce na jihu minulé Gondwany.
Kontinentální drift pokračoval i v době karbonu, Gondwana stále putovala po směru hodinových ručiček směrem k rovníku a o něco pomaleji se tím samým směrem posouvala i Euramerika, budoucí Laurasie. Ještě se však nestačila sloučit s pevninskými celky na sever od ní, tedy se Sibiří a pevninským blokem známým jako Kazachstánie. Naopak tyto dva bloky se srazily do jednoho a vytvořily pohoří Altaj. Postupným přibližováním Gondwany a nově vytvořené Laurasie postupně zanikal Rheický oceán, jehož definitivní konec nastal před zhruba 330-323 miliony let, kdy se severní i jižní pevninské celky srazily a vytvořily superkontinent Pangea. V jeho středu se nacházelo tzv. středopangeyské pohoří neboli hercynský masiv, který se ale v průběhu karbonu erodoval a snižoval. O něj se právě mohly zastavovat deště z uzavřeného moře Paleotethydy, které leželo mezi severním a jižním cípem superkontinentu, zatímco kolem ležel obrovský oceán Panthalassa.
Dále probíhala také vrásnění, doznívalo vrásnění hercynské a allegianské a to byla na dlouhou dobu poslední velké vrásnění, které probíhalo. Kompletně se v něm vyvrásnilo Apalačské pohoří na východě Severní Ameriky a hory Ouachita ve východním Texasu, také se vyvrásnil ruský Ural. Postupně ale jeho důsledky utichly a později se tvořila spíše pohoří vzniklá srážkou kontinentů než vzniklá geologickými ději.
Pro karbon je typická také tvorba černého uhlí, které se dnes v bohatých ložisích nachází především v Evropě, na východě Severní Ameriky, ve východní Asii a Indii. Za příklad stojí i naše sloje v černouhelných dolech na Nýřansku, Plzeňsku, Ostravsku a Karvinsku - často se s nimi váže paleontologický výzkum fosilních obratlovců, kteří obývali tuto oblast, když ještě byla lesem. Uhlotvorný proces vlastně spočíval v napadání mnohých rostlinných zbytků do vody karbonských močálů, kde se zakonzervovaly bez přístupu vzduchu a nemohly tedy podlehnout úplnému rozkladu. Při poklesech a vzrůstech mořské hladiny se tyto vrstvy překrývaly a znásobovaly.
Karbon byl tedy období plné neustálých změn klimatu, přestože ho laická veřejnost zná spíše jako věk ohromných deštných pralesů a také bizardních životních forem jako gigantického hmyzu a obojživelníků. Nestabilní klimatické podmínky daly velmi zabrat životu v oceánech, při masivním středokarbonském zalednění výrazně utrpěli amoniti a některé další skupiny mořských bezobratlích. Prosperovali ale žraloci a chiméry, které se poprvé objevily v devonu, a to především díky bohatému výskytu mořských obratlovců jako paprsko- a svaloploutvých ryb na mořských útesech. Některé skupiny sladkovodních ryb také nabyly značné velikosti, mohly se živit velkými členovci jako sladkovodními eurypteridy a také stále početnějšími sladkovodními tetrapody - jejich evoluční radiace také nastala a to i přes fakt, že existuje výrazná evoluční propast mezi spodno- a svrchnokarbonskými druhy (tzv. lacuna Romer). Specializace a vývoj těchto tetrapodů vedl posléze k prvním "pravým" obojživelníkům, plazům a jejich příbuzným a také k synapsidům.
Tento geologický útvar se ale dá také skutečně charakterizovat jako éra gigantického hmyzu, protože zvýšená koncentrace kyslíku (mezi 32-35 % v atmosféře oproti dnešním 20,95 %) způsobila rapidní růst veškerých organismů závislých na něm. Lépe řečeno, velmi citlivě na jeho zvýšenou koncetraci vnímali živočichové, jejichž tělesná stavba se mohla zvětšovat při vyšší koncentraci kyslíku, kterou mohli do těla dostat a jejich tkáně jim umožnila ho rozvést. A to mělo dopad hlavně na členovce, kteří se v tomto období zvětšily do ohromných velikostí. Pro demonstraci lze uvést vážky velké jako současné dravé ptáky, přes dva metry dlouhé stonožky, šváby a pavouky velké jako průměrný talíř nebo škorpiony o velikosti lasice. Známe je třeba i z našeho území. Přesto ale nakonec většina těchto druhů vymírá na konci karbonu, když vlivem podnebí většina velkých pralesních porostů celého světa zaniká a s nimi i jejich fauna. Svět se přelil do doby permu.
Prvohorní éra trvala dlouhých 290 milionů let geologického času, ze kterých známe fosilie prvních známých obratlovců a předků i současných bezobratlích, první tetrapody, plazy, synapsidy a to vše rozptýlené v šesti geologických útvarech. Z hlediska geologie, deskové tektoniky a klimatu se teď dostáváme do posledního z nich, do období sucha a obrovských teplotních rozdílů - do období zvaném perm. Poslední útvar paleozoika je většinou charakterizován jako doba nesnesitelně velkého horka a existence superkontinentu Pangea, avšak je to ještě o něco málo složitější. Každopádně, alespoň z části, obě dvě charakteristiky stále platí.
Na začátku permu, se i přes kolabování většiny velkých světových pralesů, stále držel docela vlhký klimat a to na mnoha místech světa. Jednalo se tedy především o podnebí tropické a subtropické, které ale vlivem pohybu superkontinentu Pangea sunoucího se na sever, se postupně většina těchto pralesních porostů vysušila a zanikla nebo se jejich rozloha ohromně zmenšila. Vlivem přetrvávajícího zalednění jižní části Pangeyi se projevoval velice podobný klimat, který panoval v karbonu. Redukce pralesů ale znamenala úbytek vzdušného kyslíku v atmosféře (jehož hladina dosahovala asi 23 %), což znamenalo znovuzapočetí masivního skleníkového efektu a stačilo to přinejmenším k tomu, aby se klima začalo celkově oteplovat. V době konce spodního až středního permu poté ledovce střídavě ustupovaly a znovu narůstaly - pohyb superkontinentu znamenal přesunutí jejich center blíže k jižnímu pólu, konkrétně do míst jižní Afriky, západní Antarktidy, východní Jižní Ameriky a jižní Indie. V průběhu permu ale narůstalo množství skleníkových plynů a průměrná teplota, takže zhruba před asi 272-260 miliony let ledovce definitivně ustoupily a zanikly. Svědčí o tom, mimo jiných skutečností, také horniny z geologické superskupiny Karoo v jižní Africe ukazující ústup ledovců v tomto časovém intervalu (tzv. tility).
Ledovce v průběhu permu tedy střídavě ustupovaly a znovu narůstaly, což mělo samozřejmně vliv i na hladinu světového oceánu. Dalo by se předpokládat, že byla tedy daleko výše než dnes, ovšem na začátku permu měla ještě nižší hladinu než na konci karbonu. Dosahovala tehdy výšky asi 60 metrů nad současnou úrovní, v průběhu permu klesala a na konci permu už dosahovala hladiny 20 metrů pod současným stavem. Přestože ledovce napomohly jejímu vzedmutí, pohyb kontinentálních bloků znamenal pro světový oceán regresi, jinými slovy ústup mořské hladiny. Podle některých teorií může tento masivní ústup mořské hladiny za rozsáhlé vymírání mořských druhů na konci permu (k němuž se ještě dostaneme).
Perm je doslova symbolizován kontinenty spojenými do superkontinentu Pangea. V nitrech jeho jednotlivých částí pak také vznikaly, pro obecné znalosti o permu, typické polopouštní a pouštní oblasti s velmi suchým klimatem a nevypočitatelnými přírodními poměry. Přesto ale tento klimat na obrovském superkontinentu výrazně dopomohl k utváření flóry a také fauny, jež se začala podobat té, kterou známe až do druhohor.
Kontinentální drift započal tedy masivní redukci veškerých světových pralesních porostů, samo osobě je ovlivnila hlavně nová podoba proudění oceánských proudů a také atmosférických cirkulací na počátku permu.
Tvořící se Centrální pangeyské pohoří, které je vlastně novou podobou hercynského masivu s tím, že se na něm probíhaly menší geologické změny a trochu se zvedlo, rozhodilo dosavadní cirkulaci atmosférických hmot a o něj se zastavovaly monzunové deště a vlhké vzdušné proudy jdoucí z oceánu Paleotethys. To zapříčinilo, že se v místech současné Skandinávie, severní Evropy, Grónska a Seeverní Ameriky začaly tvořit ohromné pouště a polopouště, které svého vrcholu dosáhly ve středním permu. Podobně na tom byl i severozápad Jižní Ameriky a po odtání ledovců i západní Antarktida. Životadárné deště byly proto omezeny pouze na okraje kontinentů nebo na oblasti, které nebyly kryty za velkými horskými pásmy, o které by se zastavovala oblačnost. Po většinu permu byl proto omezen tropický pás pouze na úzký pruh od rovníku, v příhodných oblastech se tvořily střídavě vlhké a mírné lesy. Po odtání ledovců na jižní polokouli ale klima začalo být více kontinentální, takže se výrazně projevovaly dlouhé suché a krátké deštivé části roku. Byly často doprovázeny rozmary a extrémy podnebí.
V průběhu permu se neodehrávaly příliš velké tektonické pochody a litosférické desky se sunuly jako jeden celek. Spojením téměř všech kontinentálních bloků do jediného superkontinentu Pangea se nezměnil pohyb jeho jednotlivých částí k severu, ve směru hodinových ručiček se přibližoval k sibiřskému pevninskému bloku, se kterým se na konci permu také spojil. Stále existoval oceán Paleotethys, ačkoliv v průběhu permu se na jeho jižním konci objevil skutečný oceán Tethys a uzavíral ho. Napomohl k tomu pohyb mikrokontinentu, tedy spíše pásu menších pevninských desek, Cimmerie neboli Severních terán, který se odtrhl od Gondwany a putoval přes Paleotethys k Sibiři a bývalé Laurasii. Dnes jsou pozůstatky tohoto mikrokontinentu v oblasti Íránu, Turecka, Malajsie, Kavkazu nebo Tibetu.
Jako významnější geotektonický děj se dá ještě dodat připojení severní Číny s Sibiřskému kontinentálnímu bloku. Naopak jižní Čína, poloostrov Zadní Indie a Malajsie byly stále mezi obratníkem Kozoroha a rovníkem - spolu s Cimmerií se později přesouvaly k severu. Mimo dvou menších oceánů se okolo superkontinentu Pangea rozprostíral oceán Panthalassa.
Z hlediska biosféry se perm stal geologickým útvarem velmi významným, protože díky aridnímu podnebí se mohly rozšířit jiné druhy rostlin a většina z nich byla vývojově předešlá těm dnešním. Zatímco v karbonu převažovaly plavuně, kapraďorosty, kapradiny a primitivní druhy stromovitých výtrusných rostlin, v permu se jim nedařilo kvůli suchému podnebí a nedostatku vhodných stanovišť. Převahu tedy měly primitivní jehličnany, cykasy a jiné semenné rostliny, které měly daleko důmyslnější způsoby přenosu svých semen do jiných oblastí a nebyly tak závislé na vlhkých oblastech bažin a pralesů. Mohly se rozvíjet i v daleko sušších místech a to napomohlo jejich globálnímu rozšíření a i posléze dominanci mezi světovou flórou. Té se uzpůsobili i noví suchozemští býložravci - dokonalejší formy savcovitých plazů se zobáky, zuby nebo obojím. Rozvíjeli se hlavně od středního permu, ve spodním ještě převažovaly primitivní formy býložravých plazů a to nejen synapsidů. Zdokonalili se také masožravci, z některých se ve středním permu stávali potravní specialisté, a z jiných štíhlí a velmi adaptabilní predátoři. Objevily se také formy diapsidních plazů, které posléze vedly k vývoji předků všech dinosaurů, krokodýlů, želv, hadů, ještěrů nebo pterosaurů. Tetrapodi začali značně experimentovat a obsadili některé stromové a vzdušné niky, některé formy se vrhly do vody.
V mořích a oceánech stále prosperovali žraloci a paprskoploutvé ryby, relativně dobře si vedli i amoniti, koráli, mlži, plži nebo ramenonožci. Naopak téměř zcela vymřeli eurypteridi, ale to byl teprve začátek toho, co mělo přijít na konci permské doby.
Perm, stejně jako celá éra paleozoika, končí nejmasivnějším vymíráním života na Zemi nejméně za posledních 541 milionů let. Mohlo být dokonce to úplně největší v celé historii pozemského života, ale podle některých paleontologů mohl být větší událostí kyslíkový event ve středním proterozoiku, kdy vymizela většina tehdejšího jednoduchého života. Víme ale, že při permském hromadném vymírání druhů vyhynula většina mořského života, většina toho suchozemského a jen některé formy ho přežily s tím, že se rozvíjely i do dalších geologických útvarů. Země se tehdy stala ohromným hřbitovem pro miliardy druhů, převážně bezobratlích, které svůj boj s evolucí prohrály a nezbylo pro ně místo - ta hrstka přeživších se ale dokázala přizpůsobit a přežít.
Příčiny této katastrofy jsou dodnes nejasné, protože podle některých za ni mohla ohromná sopečná činnost a regrese mořské hladiny, jiní ji připisují dopadu ohromného meteoritu nebo úbytku kyslíku v oceánech. Přes to, jak se jednotlivé scénáře od sebe liší, víme, že tato katastrofa měla docela rychlý spád a velmi rychle se svět prodral do další éry fanerozoika. Do doby dinosaurů, do druhohor.
