Рис. 6. Лес каменноугольного периода:

1 — лепидодендрон; 2 — кордаиты; 3 — сигиллярия, на коре ее — рубцы от опавших листьев; 4 — древовидный папоротник каулоптерис; 5 — клинолисты Sphaenophyllum с торчащими кверху спороносными колосками; 6 — группа ветвистых каламитов. Вьющийся папоротник справа — мариоптерис

Папоротники были представлены как мелкими тонкими теневыми папоротничками, так и древовидными крупными формами с широко распростертыми листьями. Одни из них одевали почву, другие вились вокруг деревьев, третьи высоко над землей вздымали свои перистые мелкоразрезные листья на вершинах прямых темных стволов, одетых шубою из мелких воздушных корешков или густым войлоком волокон.

За папоротниками идут клинолисты с членистыми стеблями и ветвями, и листьями, расширенными к концам. Листья сидели на узлах стебля кольцами. К сожалению, относительно их роли в природе того времени существует резкое разногласие. Немецкие авторы считают их водными растениями, которые свободно плавали в стоячих водах, тогда как английские смотрят на них, как на растения суши и объясняют тонкость их стеблей тем, что они вздымались на деревья или вились вокруг них.

Группа хвощей была представлена крупными мощными формами каламарий или каламитов. Стволы их могли расти в толщину и достигали большой мощности, листья были развиты лучше, чем у наших хвощей, и не срастались между собой. Органы плодоношения в виде шишки увенчивали концы стеблей и состояли из плодущих листьев, несших мешки со спорами двоякого рода, крупными и мелкими, и листьев бесплодных, служивших прикрытием. Ветви их располагались правильными кольцами. Каламиты росли основанием в воде большими группами или зарослями и подымались приблизительно на треть высоты, сравнительно с деревьями берегового леса.

Рис. 7. Лепидодендрон тина Lepidodendron obovatum Sternb. Спороносные колосья несколько преувеличены

Плауны особенно пышно были представлены чешуедревами, или лепидодендронами. Стволы этих гигантов имели до 30 м вышины и 2 м толщины при основании. Они могли расти в толщину, и ветви их ветвились вильчато, т. е. всегда надвое. Поверхность стволов правильно одета рубцами от опавших листьев. Листья узкие, некрупные, с шиловидными концами. Органы плодоношения на концах висящих книзу веток в виде довольно крупных шишек. Прямые высокие деревья лепидодендронов часто образовывали основу каменноугольного леса. Масса их спор, сыпавшихся сверху на болотистую лесную почву, входит, как было указано выше, в состав каменного угля.

Близки к ним были еще крупные деревья ботродендронов с гладкой корой. Сигиллярии — также деревья до 30 м вышиной, с рубчатой корой, появились на земле позже лепидодендронов и понемногу вытеснили их к концу рассматриваемой эпохи. Их своеобразные корни долго считались за остатки самостоятельной группы растений и носили (названия стигмарий. Они служили не только орудием прикрепления в жидкой болотной почве, но и для всасывания воздуха, с помощью торчавших кверху из почвы придатков, густо их покрывавших.

Голосеменные, или шишконосные растения были представлены прежде всего семенными папоротниками. Это крупные древовидные папоротники с сильно разрезной листвой, по краю долек которой сидели семена в особой чаще из листочков, покрытых характерными стебельчатыми железками. Листья настолько похожи на листья папоротников, что их долго считали за настоящие папоротники, и лишь впоследствии обнаружили их истинную природу, когда нашли листья с сидевшими на них семенами.

Следующая группа — кордаиты, деревья с мощным стволом и многочисленными ветвями. Листья крупные, линейные, сидели па концах веток густыми пучками. Соцветия их выходили из пазух листьев и напоминали сережки. Кордаиты росли целыми лесами, и листья их усыпали почву толстым слоем. Из современных нам растений они ближе всего стояли к араукариям, этим своеобразным «соснам» южного полушария. К кордаитам примыкали и некоторые представители гингковых, деревья с более широкими листьями, чем у кордаитов, высшее достижение среди растений каменного угля.

Образованный всеми этими растениями лес был несколько мрачен и однообразен. Никаких цветов, никаких птиц. У корней деревьев — грибы типа наших шампиньонов, в их гнилой древесине — бактерии. Из насекомых — нечто вроде стрекоз, пауки, скорпионы. Из позвоночных — двоякодышащие рыбы и немногочисленные земноводные. Однако к концу каменноугольной эпохи развилась на Земле еще и растительность другого вида. Растительность эта получила название глоссоптериевой, по имени характерного ее представителя папоротника глоссоптерис, что значит папоротник языковидный. В противоположность лесным папоротникам, мощным и снабженным мелкоразрезными перистыми листьями, языковидный папоротник был невелик, имел ползучее корневище и небольшие, совершенно цельные листья с закругленной верхушкой. Листья эти были плотными, кожистыми, способными выносить солнечные лучи и колебания тепла и холода. Главная область их распространения охватывала часть южного материка, особенно часть его, соответствующую Индии и известную под именем Гондваны, от современного названия одной деревни, около которой есть копи каменного угля, где впервые были найдены остатки соответствующих растений.

Рис. 8. Лесное болото каменноугольной эпохи:

1 — верхний лесной ярус из сигиллярий; 2 — подлесок из различных папоротников; 3 — клинолисты в воде; 4 — хвощи-каламиты; 5 — кроны кордаитов; 6 — лепидодендрон с вьющимся папоротником

Насколько можно судить по остаткам растений о климате этой отдаленной от нас эпохи, выходит следующее. Древовидные папоротники, чешуедревы, сигиллярии, каламиты и прочие растения каменноугольных болотистых лесов были найдены, и притом в очень больших количествах, как в странах, лежащие вблизи экватора, так и на Шпицбергене, Медвежьем острове и на островах полярного архипелага Северной Америки. В южном полушарии они известны в Бразилии и в Австралии. Если во всех этих странах, со столь разнообразными в настоящее время климатами и растительностью, была одинаковая флора, то и климат должен был быть сходным. Предполагали, что насыщенная водяными парами и углекислотой атмосфера того времени сильно препятствовала как ночному, так и зимнему лучеиспусканию, и температура всюду была равномерной, около 18° выше нуля, причем зимы вовсе не было. Деревья, растущие в странах, где бывает перерыв роста во время зимы или сухого времени года, неминуемо образуют годичные кольца в своей древесине. Деревья каменноугольного леса таких колен не образовывали и, следовательно, росли непрерывно.

Кроме того, деревья и вообще растения каменноугольного леса были недостаточно защищены своим строением от действия прямого солнечного света, особенно от ультрафиолетовых лучей. Это указывает на то, что солнечный свет как будто бы мало их беспокоил. Причиной этого, по всей вероятности, была избыточная облачность.

Совершенно в ином положении была растительность с характерным папоротником глоссоптерис. Среди нее нет совершенно ни чешуедревов, ни сигиллярий. Здесь, кроме глоссоптерис и близкого к нему гангамоптерис (языковидные папоротники), росли еще некоторые хвощи, например филлотеки, с довольно развитыми листьями. И в Австралии и в Индии пласты с остатками языковидных папоротников сопровождаются ледниковыми валунами и наводят на мысль, что растения эти развивались под влиянием появления ледников. Соответствующая этой растительности толща пресноводных отложений Индии достигает почти 6000 м толщины. В них заключены прослойки угля и остатки (растений суши, а также позвоночных животных. Обширное распространение глин с валунами и остатками языковидных папоротников заставляет думать, что огромный материк южного полушария в конце каменноугольной эпохи покрылся высокими оледенелыми горными хребтами, у подножья которых раскидывались обширные озера. С гор спускались крупные ледники, которые местами доходили до озерных котловин, местами же они заканчивались мощными потоками, которые несли льдины с вмерзшими в них обломками камней.