Devonikausi

Devonikausi on geologinen aikakausi, joka kesti siluurikauden lopulta 419,2 ± 3,2 miljoonaa vuotta sitten kivihiilikauden alkuun 358,9 ± 0,4 miljoonaa vuotta sitten.
Devonikautta pidetään usein kalojen valtakautena, sillä kalalajisto kehittyi tuolloin huomattavan monipuoliseksi. Meriin ilmestyi hai- ja luukaloja sekä nilviäisiin kuuluneita ammoniitteja. Lonkerojalkaiset, sulkakorallit ja trilobiitit olivat yhä tavallisia merieläimiä. Ensimmäiset hyönteiset ja sammakkoeläimet kehittyivät maalle devonikaudella. Siemenkasvit levittäytyivät kauden lopulla laajoiksi metsiksi.
Devonikaudella tapahtui neljä pienempää joukkosukupuuttoa, joissa kaikissa tuhoutui alle 30 prosenttia lajistosta. Kahdessa viimeisessä sukupuuttoaallossa lajeista hävisi yli 60 prosenttia.
Nimen tausta.
Devonikausi on nimetty Lounais-Englannissa sijaitsevan Devonin kreivikunnan mukaan. Englantilainen geologi William Lonsdale esitti vuonna 1837, että hänen Etelä-Devonin Torquaysta kalkkikivestä löytämänsä fossiloituneet korallit näyttivät edustavan välimuotoa jo entuudestaan tunnetuista siluurisysteemin ja kivihiilisysteemin fossiileista. Geologit Adam Sedgwick ja Roderick Murchison nimesivät vuonna 1839 Lounais-Englannista löytämiensä kivien kerroksen devonisysteemiksi Lonsdalen ajatusta seuraten.
Maantiede ja ilmasto.
Eteläistä pallonpuoliskoa peitti devonikaudella jättiläismanner Gondwana. Pohjoisessa oli pienikokoinen Siperia sekä sen ja Gondwanan välissä varhainen manner Euramerikka. Britteinsaarten devonihiekkakivi () on syntynyt devonikaudella. Euramerikkaa kutsutaan tämän vuoksi ”vanhaksi punaiseksi mantereeksi”. Sekä Euramerikka että Gondwana liikkuivat kohti pohjoista ja lähestyivät toisiaan. Tämän seurauksena useimmat mantereet olivat hyvin lähellä toisiaan kauden lopussa.
Noin 367 miljoonaa vuotta sitten devonikauden lopulla tapahtui Alamon asteroiditörmäys nykyisen Nevadan alueella. Törmäyksen seurauksena syntyi noin 190 kilometrin läpimittainen kraatteri. Törmäyksen vuoksi tapahtui luultavasti jonkinkokoinen eläinten joukkotuho Frasne-vaiheessa noin 2,5 miljoonaa vuotta ennen Frasne- ja Fammene-vaiheiden välistä suurta joukkotuhoa. Asteroidin törmäyskohdassa oli osuman aikana luultavasti matalaa merta. Alamon törmäyksen on arvioitu sulattaneen ja räjäyttäneen ilmaan noin tuhat kuutiokilometriä kiveä. Maan ilmakehän hiilidioksidimäärä laski mahdollisesti maakasvien leviämisen vuoksi noin 360 miljoonaa vuotta sitten.
Kauden ilmasto oli enimmäkseen kuiva ja lämmin. Napojen ja päiväntasaajan väliset lämpötilaerot olivat nykyistä pienemmät. Ilmasto kosteni kauden loppua kohti ainakin päiväntasaajan tuntumassa. Mannerjäätiköitä ei esiintynyt ainakaan kauden alku- ja keskivaiheilla. Merenpinta oli pääosin korkealla. Mantereella sijainnut etelänapa jäätiköityi vasta myöhäisellä devonikaudella. Ilmasto pysyi kuitenkin keskimäärin 2–3 celsiusastetta nykyistä lämpimämpänä.
Devonikaudella esiintyi lukuisia kerrostumahäiriöitä, joihin liittyi monesti merenpinnan muutoksia, satunnaisia hapettomia kausia ja mustan, eloperäisen aineen kasautumista merenpohjaan. Useimmat häiriöt tapahtuivat laajalla alueella. Jotkut niistä olivat osallisina lajien joukkotuhoissa, joista yksi tapahtui heti Frasne-vaiheen alussa. Kauden lopussa tapahtui kaksiosainen Kellerwasser-tapahtuma, jossa hävisi muun muassa lukuisia trilobiitti- ja lonkerojalkaisryhmiä. Tapahtuman uskotaan liittyneen merenpinnan laskemiseen, merten hapenpuutteeseen tai asteroiditörmäyksen aiheuttamaan auringonvalon häviämiseen, minkä vuoksi yhteyttävät eliöt sekä niitä syöneet otukset kuolivat. Niin ikään kauden loppupuolella syntyneessä Hangenbergin tapahtumassa monet ammoniitit tuhoutuivat ja merissä esiintyi hapenpuutetta.
Devonikauden simpukoista tehtyjen tutkimusten mukaan vuodessa oli kauden aikana noin 400 vuorokautta Maan nykyistä nopeammasta pyörimistahdista johtuen. Kuun kiertoaika oli noin 30,5 vuorokautta.
Kasvillisuus.
Maakasvit olivat kehittyneet jo ordoviki- ja siluurikauden aikana, mutta niiden valtakausi alkoi vasta devonikaudella. Ensimmäiset metsät syntyivät kauden aikana. Kasvit kehittyivät monimuotoisemmiksi kauden keskivaiheilla ja niiden lajimäärä kasvoi. Devonikauden ensimmäiset kasvit olivat luultavasti korkeintaan muutaman senttimetrin korkuisia, juurettomia, lehdettömiä ja liekomaisia. Kausi oli itiökasvien kukoistusaikaa. Ensimmäiset siemenkasvit ilmestyivät kauden loppupuolella. Siemen merkitsi merkittävää sopeutumista maaelämään.
Alkeellisilla sanikkaismaisilla maakasveilla ei ollut juuria tai lehtiä. Ne luikertelivat maassa ja niistä nousi ylöspäin haarautuvia varsia, joiden päässä oli siitepölytin. Kasvien liekomaisesta osasta saattoi ulottua heikkoja juurentapaisia osia. Kaukainen katinlieon edeltäjä "Zosterophyllum" oli alkeellinen maakasvi, joka kehittyi luultavasti "Cooksonian" kaltaisesta haarusanikkaisesta devonikauden alussa. "Rhyniophyta"-suvun lajit olivat liekomaisia ja lehdettömiä, maassa luikertavia kasveja, joista kohosi enintään puolen metrin mittaisia haarautuvia, siitepölyttimellä varustettuja varsia. Ensimmäiset kehittyneet maakasvit muistuttivat saniaisia, katinliekoa, mähkää ja lahnanruohoja. Niille oli kehittynyt juuret sekä lehdet, ja useat niistä kasvoivat melko paljon korkeutta.
Noin 385 miljoonaa vuotta sitten keskidevonikaudella ilmestyivät ensimmäiset pehmeävartiset, Cladoxylopsida-ryhmään kuuluneet "Wattieza"-puut, joissa oli jo ligniiniä. Frasne-vaiheeseen siirryttäessä puille oli kehittynyt jo suuria juurakoita. Syväjuurisia puita esiintyi jo noin 370 miljoonaa vuotta sitten. Ne kiihdyttivät maaperän eroosiota. Varhainen saniaispuu "Archaeopteris" sisälsi oikeaa puuainesta ja kasvoi suureksi. Kauden kenties tunnetuin kasvi on kortteita ja liekoja muistuttanut "Rhynia". Ensimmäiset metsät kasvoivat noin 360 miljoonaa vuotta sitten.
Keskidevonin lopussa ja Frasne-vaiheessa ilmestyivät esipaljassiemeniset kasvit. Myöhäisdevonin Fammene-vaiheessa ilmestyivät vuorostaan paljassiemeniset kasvit. Kauden lopussa tapahtui kasvien rivakka lajiutuminen, jonka aikana kehittyi sekä saniaisia, siemensaniaisia, "Calamites"-sukuisia kortepuita, liekoja että sinettipuita. Palmukasvien ja havupuiden edeltäjät haarautuivat devonikaudella luultavasti omiksi linjoiksiin. Myöhäisdevonikaudella esiintyi jopa 30 metriä korkeita puita.
Siemenkasvit ilmestyivät kauden lopussa ja lajiutuivat räjähdysmäisesti devonikauden lajiräjähdyksessä. Hyönteisten ja siemenkasvien keskinäinen riippuvuus, pölytys, on peräisin devonikaudelta. Kasvillisuuden leviäminen maalle kutisti ilmakehän hiilidioksidipitoisuutta, sillä kasvien yhteyttäminen vähentää hiilidioksidia. Maapallon keskilämpötila aleni sen seurauksena kasvihuoneilmiön heikennyttyä, minkä vuoksi myöhäisdevonin joukkotuho saattoi tapahtua.
Eläimistö.
Simpukkamaiset lonkerojalkaiset, yhdyskuntia muodostaneet graptoliitit, korallit ja sammaleläimet olivat yhä laajalle levinneitä merieläimiä devonikaudella. Punaleviä kasvoi paikoissa, joihin ei paistanut runsaasti auringonvaloa. Merieläimistöön kuului simpukoita sekä erilaisia meritähden sukuisia piikkinahkaisia, joihin yhä liittyvät merililjat olivat tavallisia. Myös pieniä niveljalkaisia trilobiitteja esiintyi vielä, vaikka niiden määrä olikin vähentynyt aiempien kausien runsauteen nähden. Syyksi epäillään kalojen, erityisesti haiden alkanutta trilobiittien käyttöä ravintonaan. Koralleihin kuului muun muassa nykyisistä lajiryhmistä poikkeavia levykoralleja sekä sarvikoralleja.
Leuattomat panssarikalat kehittyivät leuallisiksi panssarihaiksi devonikauden keskivaiheilla. Panssarihaista tuli pian suurikokoisia petoja. Leualliset luukalat kehittyivät ja varsieväiset ilmestyivät. Leualliset kalat syrjäyttivät alkeellisemmat ja hitaammat leuattomat kalat. Ensimmäiset rustokalat eli hait ilmestyivät, joista yksi oli "Cladoselache".
Devonikauden kalkkikuoriset eliöt olivat suureksi osaksi erilaisia kuin nykyiset. Mustekaloille ja helmiveneille sukua olleet kuorelliset nilviäiset ammoniitit ilmestyivät. Niveljalkaiset trilobiitit, lonkerojalkaiset ja suurikokoiset sulkakorallit olivat edelleen yleisiä. Myöhäisdevonikauden joukkotuho koetteli enimmäkseen merieläimiä sekä erityisesti lämpimässä ja matalassa merivedessä eläneitä lajeja. Suurin vaikutus kohdistui riutanrakentajalajeihin, mutta myös esimerkiksi trilobiitit, ammoniitit, lonkerojalkaiset ja leuattomat kalat kärsivät paljon. Tuho oli luultavasti melko hidas kestäen noin kolme miljoonaa vuotta.
Kalasammakko "Ichthyostega" nousi maalle myöhäisellä devonikaudella. Sen arvellaan kehittyneen varsievä- tai keuhkokalaa muistuttaneesta kalasta. Hämähäkkieläimet ja satajalkaiset olivat valloittaneet jo maaperän ja siivettömät hyönteiset seurasivat perässä.
Devonikauden jako.
Devonikausi jaetaan tavallisesti alempaan, keskiseen ja ylempään alakauteen kerrostumien perusteella. Alakausista käytetään nimityksiä varhais-, keski- ja myöhäisdevoni.