Está compreendido entre 299 milhões e 251 milhões de anos atrás. Pangeia se concolidou e o desaparecimento dos mares interiores fez com que o clima se torna-se seco no interior do continente, longe dos ventos húmidos do mar estas regiões se tornaram desertos colossais e que acabou dificultando a sobrevivência de animais e plantas.
O clima seco também fez diminuir as grandes florestas e pântanos abundantes no Carbonífero, assim os níveis de oxigênio também diminuíram até níveis atuais, ou talvez até mesmo um pouco inferiores.
Neste período a flora é caracterizada pelo surgimento e proliferação das coníferas, que se tornam as plantas dominantes neste período e se mantém até o período Cretáceo. Na fauna, se destacam o maior desenvolvimento e diversificação dos répteis; que passam a dominar definitivamente o mundo, atingindo grandes portes, e o topo da cadeia alimentar; e a decadência dos artrópodes gigantes; que se extinguem neste período. Com a queda do nível de oxigênio da atmosfera, os artrópodes terrestres já não podiam manter o grande porte, sendo que alguma espécies persistiam até o início do permiano como Apthoroblattina.
Mesosaurus
Quando adultos mediam cerca de um metro de comprimento, foram um dos primeiros grupos de répteis a adaptar-se a um ambiente aquático. Tinha corpo hidrodinâmico, patas com membranas interdigitais e cauda longa. O crânio era alongado e a boca estava cheia de dentes muito longos, finos e numerosos. A alimentação do mesossauro era carnívora.
Eryops
um dos maiores anfíbio que já existiu, com cerca de 3 metros de comprimento e quase 100 quilos, e por ser, segundo creem especialistas, o primeiro animal a desenvolver a habilidade de vocalização (emitir sons através da "boca"). Embora ele não tenha nenhum descendente direto, é o anfíbio permiano mais conhecido e um exemplo notável da engenharia natural.
Scutosaurus
Foi um réptil da ordem dos captorrinídeos, podendo ser considerado grande para os padrões da época, que é anterior ao surgimento dos dinossauros. O Scutossauro era um pacato herbívoro que passava o dia pastando, media cerca de 2,5 metros de comprimento podendo pesar 500 kg
Dimetrodon
Foi um gênero de predador sinápsideo (um grupo de animais intermediários entre os mamíferos e répteis) que floresceu durante o período Permiano, vivendo entre 280-265 milhões de anos atrás. Foi mais estritamente relacionada aos mamíferos do que aos répteis atuais, como os lagartos.
O dimetrodonte não era um dinossauro, apesar de ser popularmente agrupado com eles. Pelo contrário, é classificada como uma Pelycosauria.
Edaphosaurus
Foi um gênero de pelicossauro, embora popularmente identificado como um dinossauro, esse animal era um pelicossauro herbívoro, sem parentesco direto com os dinossauros.
Da mesma forma como seu parente, o Dimetrodon, ele possuía uma "vela" nas costas utilizada provavelmente como órgão termorregulador.
Moschops
Foi um gênero extinto de terapsídeo, era o maior animal de seu habitat, com um comprimento de corpo de aproximadamente 5 metros. Foi um pesado quadrúpede, herbívoro com dentes curtos.
Tinha um crânio espesso e muitos cientistas acreditam que os animais competiam um com os outros dando cabeçadas; as cabras da montanha usam um método semelhante (embora alguns cientistas sugiram que o crânio pesado no achado fóssil possa ser resultado de uma doença). Um rabo curto, mas pesado pode ter contrabalançado a sua grande cabeça se o espesso crânio for uma ocorrência natural. Ele foi provavelmente a fonte principal da comida de outro therapsida predador na área.
Anteosaurus
Foi um réptil semi-aquático com uma longa cauda e pernas fracas, o que indica um estilo de vida, aquático, muito semelhante ao de um crocodilo. Eles são essencialmente carnívoros, mas alguns têm sido conhecidos por serem herbívoros ou onívoros. A característica mais notável do Anteosaurus é a sua altura e o estreito crânio, que pesa cerca de 500-600 kg, tem 80 centímetros de comprimento, e cerca de 5-6 m de comprimento.
Prionosuchus
Foi o maior anfíbio que já existiu na Terra. Trata-se de um anfíbio pré-histórico da ordem extinta dos temnospondyli. Viveu no, no local onde hoje fica o Brasil.
Tinha nove metros de comprimento, e sua aparência lembrava a de um crocodilo, mas sem escamas, devido à sua natureza anfíbia. Era uma criatura aquática e carnívora, e é provável que se alimentasse de peixes e outros anfíbios. Seu habitat era provavelmente uma floresta tropical úmida.
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