Anpassningar till landliv

Redan under devontiden hade ben, ett stödjande skelett och lungor utvecklats hos ryggradsdjur. Under karbon sker ännu fler anpassningar för att djuren ska klara livet på land.

Till skillnad från sina förfäder lägger kräldjuren sina ägg på land. Skalet är tåligt, och särskilda hinnor skyddar embryot inne i ägget, så att det kan hållas fuktigt också i torra landmiljöer.

Hinnorna reglerar dessutom äggets utbyte av syre, koldioxid och vatten med omgivningen. Tack vare detta kan ryggradsdjuren nu helt släppa bandet med vattenmiljön och klara sig bra i kontinenternas inre, torrare delar.

Det ger dem fördelar mot groddjuren, som var de första ryggradsdjuren på land. Groddjuren behöver fortfarande genomgå en vattenlevande fas i sin utveckling, eftersom deras ägg saknar skal och hinnor.

Djur som lever i vatten kan släppa ut de hanliga och honliga könscellerna rakt ut i vattnet och befruktningen sköts utanför kroppen.

På land är det ingen smart lösning. Befruktningen sker bäst inne i kroppen, och det innebär att könsorganen behöver förändras.

Landlevande djur behöver också nya sinnesorgan, eftersom luft och vatten har olika fysikaliska egenskaper. Djur på land har till exempel ingen nytta av fiskarnas sidolinjesystem, som används för att känna av rörelser i vattnet. Därför förlorar landdjuren detta organ.

I stället utvecklas yttre hörselorgan som kan förstärka ljudvågorna och leda dem till hörselcellerna. De är nödvändiga eftersom ljudvågor fortplantas sämre i luft än i vatten.

Jätteinsekter

Insekter och tusenfotingar andas genom luftkanaler som kallas trakéer. De är mindre effektiva än lungor. Därför kan en högre syrehalt ha underlättat för dem att bli stora.

Anledningen till att insekter och andra leddjur blir så stora under karbon är omtvistad. Många forskare tror att atmosfärens syrehalt var mycket högre än under andra tidsperioder, kanske så mycket som 35 procent. Idag är luftens syrehalt  21 procent.

Andra forskare menar att högre syrehalt än 25 procent var omöjlig, eftersom skogarna då så lätt skulle brunnit upp. I stället anser de att frånvaron av stora, konkurrerande landdjur gjorde att leddjuren kunde bli så stora. Under karbontiden var ryggradsdjuren fortfarande små.

Jätteträd

Under karbontiden blir många växtgrupper mycket högre än tidigare. En anledning till detta kan vara att växter konkurrerar om solljus för sin fotosyntes. Den som växer sig högst kan konkurrera ut andra växter. Men hur kunde de bli så höga?

Fossilfynd visar att det fanns olika lösningar på problemet. Oftast förstärktes stammen på olika sätt, den blir tjockare eller hade en grov bark.

Vissa ormbunkar blir höga genom att binda ihop många tunna stammar till en tjock stam. Hos andra växter utvecklas stödjande luftrötter, ungefär som i dagens mangroveskogar. Ännu en lösning är att klättra upp längs andra trädstammar, som nutida lianer.

Vingar och flygförmåga

Vi kan inte veta säkert vad som driver fram utvecklingen av vingar. Men vi kan anta att flygande insekter fick flera fördelar mot de som saknade flygförmåga.

De har till exempel större chans att komma undan rovdjur som olika spindeldjur och tusenfotingar. Dessutom blir de ensamma om födan i de övre skikten av karbontidens högväxta skogar.

Vi vet inte heller hur insekternas vingar utvecklas. En del forskare menar att de utvecklas från utväxter på det yttre skelettet. Andra tycker det är troligare att de utvecklas från gälar hos vattenlevande insekter, och får stöd för teorin från genetiska studier. Men - jordens allra tidigaste insekter var inte vattenlevande.