9870 St Vincent Place, Glasgow, DC 45 Fr 45.

+1 800 559 6580

Главная сайта "Мир Животных" /Эволюция: Развитие жизни на Земле / Геологические эры / Жизнь динозавров / Каталог динозавров / Ледниковый период: Эпоха Мамонтов /

Земля в архейскую эру - какой она была, флора и фауна

Читать дополнительно: Жизнь в архейской эре: [2]; [3]; [4]; [5]; [6]; [7]; [8]; [9]; [10]Архей - протерозой

Догеологический этап развития Земли

Как считают учёные, Земля столкнулась с массивным космическим объектом.

В итоге врезавшееся тело, а точнее то, что от него осталось, оказалось на околоземной орбите. ФотоТаким образом образовалась протолуна, ставшая нашим естественным спутником.

Но это не все последствия удара. Резко увеличилась земная скорость вращения и наклон её оси. Как результат, появилась атмосфера, конденсат водяного пара, а затем и океаны. Где и родилась первая жизнь — бактерии. Это важный момент в планетном развитии. Ведь благодаря всем процессам того времени, стала возможна будущая жизнь на Земле.

Архейской эре предшествовал катархей, но его осадочные породы неизвестны. Его нижней временной границей является время образования планеты Земля – 4,6 млрд лет назад, а закончился он 4 млрд лет назад.

Рассматривать геологическую историю Земли мы начинаем обычно с раннего архея, т.е. с того момента, с которого сохранились древнейшие горные породы. 

Периоды истории Земли

 

История планеты Земля состоит из четырех эонов – отрезков времени, которые охватывают период от 4 млрд лет назад до современности.

Самым первым из них является архей продолжительностью в 1,5 млрд лет. Термин для его обозначения был предложен американским геологом Джеймсом Дана в 1872 году.

Архейская эра (от греческого «археос» — начало). — самый древний этап существования Земли.

Она началась около 4 млрд лет назад с бурлящих вулканов на раскаленной безжизненной Земле, на которую непрерывно падали метеориты из космоса, и продлилась примерно 1,5 млрд лет. К окончанию этого периода в морях нашей планеты уже появились первые живые существа. Именно с архейской эры начинается земная эволюция.

Вам может быть интересно: Ледниковый период - это...

Образование земной коры

Со времени образования Земли как планеты Солнечной системы - 5-6 млрд. лет назад - около 1 млрд. лет прошло до формирования сравнительно тонкой, неустойчивой земной коры, которая легко дробилась, расплавлялась и возникала вновь.

Через трещины изливались огромные количества магмы, заполняя большие пространства и образуя "лавовые моря", напоминающие, наверное, таковые на Луне.

Возникновение атмосферы

В эту же эпоху грандиозной вулканической деятельности Земля подвергалась усиленной метеоритной бомбардировке. Земная кора становилась толще и прочнее, лавы изливались уже более сосредоточенно, вдоль крупных разломов. Возникла первичная атмосфера, отличавшаяся от современной - азотно-кислородной.

Физико-химические процессы в раскаленных недрах планеты, которые сопровождала постоянная метеоритная бомбардировка, 4 млрд лет назад шли еще полным ходом. Однако тепловой поток уже не растекался в окружающем планету космосе, а задерживался формирующейся земной корой.

Основным источником газообразных соединений были вулканические извержения, поставлявшие азот, аммиак, углекислоту, водяные пары, метан, водород, инертные газы, соляную, борную, плавиковую кислоты и многие другие.

На странной Земле архейского периода не было континентов, ведь ее кора еще находилась в постоянном движении. Только миллионы вулканов, изливая на поверхность невероятное количество лавы, медленно образовывали горы и каменные плоскогорья, а разломы, покрывавшие поверхность, создавали глубокие океанические впадины.

Сначала атмосфера была бескислородной, она теряла гелий и водород за счет отделения их в мировое пространство.

Начало развития органической жизни вызвало появление кислорода, концентрация которого медленно повышалась.

Появление гидросферы

Когда земная кора остыла до температуры ниже точки кипения воды, последняя стала занимать определенные пространства на Земле - возникли первые озерные и морские бассейны. Появилась возможность размыва и переотложения материала, т.е. начали формироваться осадочные породы.

Таким образом, догеологический этап развития Земли, иногда называемый Лунным, продолжался сравнительно недолго - от образования первой земной коры до появления гидросферы.

Архейская эра

Архейская эра ведет свое начало со времени, когда Земля сформировалась как планета – около 4 млрд. лет назад. Ее продолжительность составляет 1 млрд. лет.

Нам все-таки еще очень мало известно об этом древнейшем этапе развития. Все породы настолько сильно изменили свой первичный облик, что восстановить его нередко оказывается невыполнимой задачей.

К концу раннего архея уже существовал, хотя возможно и не повсеместно, гранитогнейсовый слой земной коры, который уже 3,0-3,3 млрд. лет назад подвергался раскалыванию с формированием зеленокаменных и гранулитовых поясов. Следы еще более ранней стадии развития практически исчезли.

Естественно, что для архейского времени не приходится говорить о каких-либо типах тектонических структур, напоминавших фанерозойские. Какие-то морские бассейны, по-видимому, могли существовать. Однако попробуем все-таки восстановить «ландшафт» того времени.

Периодизация Архея

Любая эпоха делится на периоды. Каждому из них присущи определённые изменения планеты. Архейскую эру делят на четыре периода:

Период

Признаки

Эоархей

4-3,6 млрд лет назад

Формировалась земная кора, вулканические кратеры, соленые водоемы с горячей водой. Появились организмы – цианобактерии

Палеоархей

3,6-3,2 млрд лет назад

На этот период пришлось образование мирового океана и шло формирование первого континента. Рельеф поверхности – действующие вулканы.

Мезоархей

3,2-2,8 лет назад

Размеры материка достигли площади современного Мадагаскара. Происходит изменение климата – охлаждение планеты и формируется ледниковое образование.

Неоархей

2,8-2,5 млрд лет назад

Появился второй материк – Ур и первых многоклеточных организмов, то есть развитие жизни. Происходит образование полезных ископаемых, например, гранита и золота, кобальта и марганца, серы и никеля.

Последствия охлаждения Земли

Итак, первичная кора, образовавшаяся в результате охлаждения Земли, беспрерывно разрушалась паром и газом, которые выделяло раскаленное вещество. Извергаемая миллионами вулканов лава застывала на поверхности, образуя первичные горы и плоскогорья, материки и океанические впадины.

Мощная, плотная атмосфера также охлаждалась, в результате чего выпадали обильные дожди. На горячей земной поверхности они мгновенно превращались в пар. Сплошные облака обволакивали Землю, препятствуя прохождению солнечных лучей, согревающих ее поверхность. Твердая кора охладилась, океанические впадины заполнились водой.

В начале архея атмосфера и гидросфера были смешаны друг с другом и представляли парогазовую субстанцию, которая окутывала Землю. Поскольку через плотную массу практически не поступал солнечный свет, на поверхности планеты царил полумрак. Специалисты считают, что ближе к концу архея показатели давления и плотности атмосферы были намного выше современных. Парогазовая субстанция значительно влияла на воздействие вулканов. Гор и глубоких впадин на планете не было.

В древнюю эпоху атмосфера и гидросфера постепенно начали разделяться. Мировой океан был маленьким и представлял собой кислый солевой раствор.

Появление полезных ископаемых

Первичный океан, реки, атмосфера разрушали первичные горы и материки, образуя первые осадочные породы. На протяжении многих миллионов лет истории Земли эти породы, неоднократно подвергаясь воздействию раскаленного вещества, громадного давления и высокой температуры, сильно изменились. Ныне они твердые и плотные. С ними связано образование многих полезных ископаемых: строительного камня, слюды, никелевой руды, каолина, золота, молибдена, меди, кобальта, радиоактивных минералов, железа.

Из-за многочисленных вулканов именно в эру архея на планете начали появляться полезные ископаемые.

Вулканы выплёскивали на поверхность магму, содержащую различные металлы. В архее сформировались следующие основные виды полезных ископаемых:

  • медная руда;
  • железо;
  • золото;
  • серебро;
  • алюминий;
  • свинец;
  • цинк;
  • никель;
  • кобальт;
  • гранит.

Около возникших глубоких трещин земной коры начали накапливаться осадочные горные породы.

На территории России архейские месторождения найдены на Урале и в Сибири.

В архейскую эру в теплых водах первичного океана протекали различные химические реакции между солями, щелочами и кислотами. Им благоприятствовали солнечная радиация, плотная атмосфера, ионизация воды, вызываемая разрядами огромных молний.

Уже в архейскую эру, как мы знаем, появились протоплатформы — островки устойчивости между постоянно колеблющимися протогеосинклиналями.

Эти неподвижные плиты положили начало древнейшим ядрам континентов — щитам.

Принято считать, что примерно 3,5 млрд лет назад в архее на Земле возник самый ранний из них — гигантский Ваальбара. Он просуществовал около 700 млн лет и раскололся на сегменты, которые стали отдельными участками тверди.

В эту бурную геологическую эру великих потрясений сформировалась некоторая доля современной континентальной коры. Пока нельзя сказать, какая именно: по разным методам измерения получается от 5 до 40%, что составляет различие в восемь раз. Вот как мало мы еще знаем о древнейшем периоде развития Земли!

В конце архейской эры в морях появляются комочки белкового вещества, положившие начало всему живому на Земле. Основой синтеза первичных белковых веществ, несомненно, являлись аминокислоты. Но как же возникли сами аминокислоты?

Возникновение аминокислот

Результаты радиоастрономических исследований убедительно свидетельствуют о том, что в космосе имеется множество химических веществ, в состав которых входят элементы – органогены (водород, углерод, азот, сера, фосфор), производные мочевины и других органических соединений. Таким образом, сложные и разнообразные соединения углерода Земля, по определению академика А. И. Опарина, “получила в наследство от космоса”.

Абиогенные органические соединения характерны также для земной коры. Они образуют карбосферу, существующую и в современных условиях (например, в жерлах вулканов).

Битумы и многие другие органические вещества были обнаружены в газожидкостных включениях древних минералов магматического происхождения.

Существование карбосферы земной коры, органические соединения космоса, солнечные лучи, радиация в конце концов послужили причиной образования первичных аминокислот.

Чрезвычайно благоприятствовала возникновению и развитию жизни на Земле относительно постоянная на протяжении последних 3 млрд. лет температура ее поверхности.

Климат Архея

Ученым пока не удалось ничего узнать о климатических поясах данного периода. О существовании зон разного климата в архейской эре позволяют судить древние ледниковые отложения — тиллиты. Остатки оледенений в наши дни найдены в Америке, Африке, Сибири. Их истинные размеры определить пока не представляется возможным. Скорее всего, ледниковые отложения покрывали только горные вершины, ведь обширные материки во времена архейской эры еще не были сформированы. На существование теплого климата в некоторых зонах планеты указывает развитие флоры в океанах.

Атмосфера

Состав атмосферы в первые времена жизни Земли, как мы уже указывали раньше, по-видимому, резко отличался от теперешнего. Во-первых, в воздухе почти не было кислорода; во-вторых, воздух тогда содержал в себе много углекислого газа. Этот газ делал воздух малопроницаемым для солнечных лучей; поэтому нагревание солнцем было не слишком сильным.

Зато присутствие в воздухе этого газа и водяных паров очень задерживало охлаждение воздуха в ночное время. Земля была как бы окутана мало проницаемой для тепла оболочкой, которая сохраняла собственную земную теплоту и повышала среднюю температуру Земли.

Один ученый высчитал, что если бы теперь количество углекислого газа увеличилось в воздухе втрое, то средняя температура на Земле повысилась бы почти на 10 градусов. Этого повышения было бы с избытком довольно, чтобы растаяли льды в полярных странах и чтобы сошли снега с высоких горных вершин. Климат Земли должен был бы резко измениться: продолжительные морозы случались бы только изредка, зима сократилась бы, лето стало бы длиннее и жарче; в общем, в наших местах климат установился бы такой, какой мы находим сейчас, например, в нашем Закавказье. А на крайнем севере, где теперь простирается область вечной мерзлоты, установился бы довольно мягкий климат умеренного пояса.

Есть все основания думать, что в архейскую эру климат был еще значительно теплее и благодаря большому содержанию углекислого газа в воздухе, и благодаря тому, что Земля еще не растратила своей первоначальной теплоты, и, наконец, благодаря тому, что само Солнце блистало ослепительно белым светом и посылало на Землю более горячие лучи.

Вам может быть интересно: Третичный период


Жизнь расцвела в теплых водах тогдашних морей и океанов. Создавались новые формы растительного мира, а в результате работы растений земная атмосфера стала понемногу очищаться от углекислоты и обогащаться кислородом. Кислород в растворенном виде появился и в море. Так создались условия, при которых стала возможна животная жизнь. Она и возникла вслед за растительной.

Архейская флора и фауна

У первых живых существ не было ни раковин, ни панциря, ни твердого скелета. Поэтому в породах архейской эры не встречаются их отпечатки.

Однако отложения известняка и графита архейской эры, которые могли образоваться лишь в результате деятельности живых организмов, свидетельствует об их существовании в то время.

Ученые утверждают, что зарождение жизни началось именно в период Архея. И хотя эти формы были слишком уж малы, они все же представляли собой настоящие живые микроорганизмы, первые бактериологические сообщества, оставившие после себя след на планете в виде окаменелых строматолитов.

Прокариоты

Архейская эра характеризуется появлением первых прокариотов – доядерных одноклеточных организмов.

Во время архейской эры появились первые прокариоты – одноклеточные организмы, не имеющие ядра. С помощью фотосинтеза прокариоты производят кислород и создают благоприятные условия для появления новых форм жизни. Делятся прокариоты на два домена – бактерии и археи.

Археи

В настоящее время установлено, что археи имеют особенности, отличающие их от других живых организмов. Поэтому классификация, объединяющая их с бактериями в одну группу, считается устаревшей.

Внешне археи схожи с бактериями, но некоторые имеют необычные формы. Эти организмы могут поглощать как солнечный свет, так и углерод. Существовать могут в археисамых непригодных для жизни условиях.

Один из видов архей является пищей для морских обитателей.

Несколько видов было обнаружено в кишечнике человека. Они принимают участие в процессах пищеварения.

Другие виды используют для очистки сточных рвов и канав.

Бактерии

Установлено, что именно бактерии внесли значительный вклад в формирование нанокристаллов арогонита – минерала на основе карбоната кальция. Арагонит входит в состав поверхностного слоя раковин современных моллюсков, содержится в экзоскелете кораллов.

Цианобактерии стали виновниками возникновения залежей не только карбонатных, но и кремневых осадочных образований.

архейская эраО том, что жизнь на земле зародилась в период архейской эры, свидетельствуют найденные окаменелые стромалиты – отходы жизнедеятельности цианобактерий.

Первые строматолиты были обнаружены в Канаде, Сибири, Австралии и Африке.

Благодаря цианобактериям возникли залежи карбонатных и кремневых образований. Колонии древних бактерий похожи на плесень. Располагались они и в области вулканов, и на дне озер, и в прибрежных районах.

Водоросли

Раз бактерии могут приспособляться к самым различным условиям жизни, то они могли дать начало и другим группам организмов.

От них, действительно, получили свое происхождение некоторые водоросли.

Переход от бактерий к водорослям был большим шагом вперед по пути эволюции. Правда, и водоросли в большинстве своем относятся еще к миру микроскопически малых существ, но они обладают более определенной организацией и принадлежат к более сложным существам, наряду с простейшими животными организмами.

Подобно бактериям, одноклеточные растения и животные кишат повсюду на земле, и их-то и открыл впервые Левенгук в стоячей воде.

В одноклеточных телах этих существ мы находим расчленение на протоплазму и ядро; кроме того, они нередко обладают защитной оболочкой или своего рода скелетом, поражающим иногда тонкостью и изяществом строения.


Вспомним, что животные питаются только готовыми сложными органическими соединениями — углеводами, жирами и белками. Эти соединения животные сами для себя приготовить не могут. Они их получают из растительного мира. Не будь растений, животные погибли бы с голоду. Стало быть, животные и появиться на Земле могли только после возникновения растений. Растения приготовили для них запас питательных веществ.

Кроме того, они создали и другое необходимое для животной жизни условие. Животные нуждаются не только в питании, но и в дыхании. А для этого им нужен кислород.

Вам может быть интересно: Что такое фотопериодизм

В настоящее время в воздухе, как мы знаем, содержится около 21% кислорода. Его количество постоянно, и это постоянство поддерживается деятельностью растений, непрерывно обогащающих воздух кислородом. Не то было в архейскую эру.

Животный мир Архея

Однако относительно животных архейской эры мы знаем еще меньше, чем относительно растений. Кое-где сохранились раковинки одноклеточных животных, так называемых корншожек. По-видимому, животные в те времена играли еще небольшую роль в жизни Земли.

Вам может быть интересно: Животные кайнозойской эры

Возможно, что бактериофаги и вирусы — это остатки древнейших организмов. Они тоже изменились в течение истории Земли, приспособившись к существованию в новых условиях. Бактериофаги выработали способность бороться с бактериями, вирусы стали губить растения и животных. Но при всем том они не поднялись даже на такую ступень организации, на какой находятся бактерии. Поэтому в них можно видеть остатки первичных организмов, существовавших в архейскую эру.

Вывод

Архейская эпоха сыграла значительную роль в развитии планеты. Это было время гигантских вулканов и мощных землетрясений, о которых людям даже страшно и подумать. Но именно архейская эра стала первой ступенью развития жизни на Земле, которое продолжилось в протерозое.

Читать также: Периоды протерозойской эры

Две древнейшие эры, архейскую и протерозойскую, объединяют в эон – криптозой, или эру скрытой жизниЭто связано с тем, что жизнь в криптозое была представлена самыми примитивными формами и ее следы очень сложно обнаружить.


 

РАЗДЕЛЫ
САЙТА

File: eco-90-10.html
Menu URL:
Exists?: