Катархей в рамках теории «холодного» происхождения Земли

РАЗВИТИЕ ЭКОСИСТЕМ ЗЕМЛИ

В ДОКЕМБРИЙСКИЕ ЭОНЫ

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

 

Циклы развития Земли подразделяются на эоны, эры, периоды. Мы живем в фанерозойском эоне, кайнозойской эре, четвертичном периоде.

Эон (др.-греч.

aion — «век, эпоха») — в геологии, отрезок времени геологической истории, в течение которого формировалась эонотема; объединяет несколько эр.

 

Геохронологическая шкала
Эон	Эра	Период
Ф а н е р о з о й	Кайнозой	Четвертичный
Неоген
Палеоген
Мезозой	Мел
Юра
Триас
Палеозой	Пермь
Карбон
Девон
Силур
Ордовик
Кембрий
Д о к е м б р и й	П р о т е р о з о й	Нео протерозой	Эдиакарий
Криогений
Тоний
Мезо протерозой	Стений
Эктазий
Калимий
Палео протерозой	Статерий
Орозирий
Риасий
Сидерий
А р х е й	Неоархей
Мезоархей
Палеоархей
Эоархей
Катархей
Источник

 

 

Схема геологической истории Земли, эоны, эры, периоды

В геологии различают четыре эона:

Фанерозой		до	0 млн. лет тому назад
Протерозой	2.500	до	542 млн. лет тому назад
Архей	3.800	до	2.500 млн. лет тому назад
Катархей (Гадей )	4.570	до	3.800 млн. лет тому назад

КАТАРХЕЙ

 

Катархей (также азой, гадей ^[1] , преархей, приской ^[2] ) — геологический эон, когда Земля была безжизненной, лишенной гидросферы ^[4] и кислородной атмосферы планетой, на территории которой осуществлялась интенсивная вулканическая деятельность. В это время происходит формирование земной коры ^[5] .

Катархей охватывает первый миллиард лет существования нашей планеты (появившейся 4,6 млрд. лет назад) ^[6]

Катархей в рамках теории «холодного» происхождения Земли

В рамках этой теории катархей по временной шкале истории Земли приходится на эпоху от её рождения до начала архея, т.е приблизительно на время от 4,54 до 4,0 млрд лет назад.

После архейского эпизода расплавления верхней мантии и её перегрева с возникновением в этой геосфере магматического океана вся первозданная поверхность Земли вместе с её первичной и изначально плотной литосферой очень быстро погрузилась в расплавы верхней мантии. Это объясняет отсутствие катархея в геологической летописи.

Условия на молодой Земле резко отличались от нынешних. В то время существовали только ландшафты неприветливой суровой и холодной пустыни с черным небом (вследствие очень разреженной атмосферы), слабо греющим Солнцем (его светимость была на 25-30 % ниже современной) и во много раз большим диском Луны (в то время она находилась на границе предела Роша, то есть на расстоянии около 17 тыс. км от Земли), на котором ещё не существовало «морей».

Рельеф напоминал испещренную метеоритами поверхность Луны, однако был сглажен из-за сильных и практически непрерывных приливных землетрясений и сложен только монотонно темно-серым первичным веществом, покрытым сверху толстым слоем реголита.

Никаких вулканов, извергающих на поверхность молодой Земли потоки лавы, фонтаны газов и паров воды в те времена не было, как и не существовало ни гидросферы, ни плотной атмосферы. Те же небольшие количества газов и паров воды, которые выделялись при падении планетезималей и осколков Протолуны, поглощались пористым реголитом.

Сутки в начале катархея длились 6 часов и приблизительно равнялись периоду обращения Луны, однако последний очень быстро возрастал

Поверхность Земли в начале Катархея напоминала лунную. Затем извержения лавы и вулканов создали атмосферу, состоящую из метана, хлора, углекислого газа и сероводорода. Азота и кислорода еще не было. На фото изображен космонавт Нейл Армстонг, катающийся по поверхности Луны.

 

 

Многочисленные вулканы и трещины в земной коре изливали лаву и извергали раскаленные газы. Они переплавляли многократно породы Земли. До нас не дошел ни один неповрежденный камень катархейского эона. Пейзаж Земли в катархее был похож на снимок поверхности Венеры (в радиоволновых лучах). Снимок сделан с орбиты планеты. Кратеры вулканов и поля расплавленной лавы. Возраст поверхности коры Венеры – 500 милионов лет. Это соответствует катархею Земли.

 

 

Снимок безжизненной почвы Венеры, сделанный спускаемым космическим аппаратом. Видны многократно переплавленные породы. Такой же была Земля после появления первичной атмосферы.

 

АРХЕЙСКИЙ ЭОН

 

Архейский эон, архей (др.-греч. ἀρχαῖος — древний) — один из четырех главных эонов в истории Земли, охватывающий период от 3,9-3,8 до 2,5 млрд лет назад. В это время на Земле еще не было кислородной атмосферы. Она состояла из метана, хлора, углекислого газа и паров воды.

В это время появились первые анаэробные бактерии, которые сформировали многие ныне существующие залежи полезных ископаемых: серы, графита, железа и никеля.

Термин «архей» предложен в 1872 году американским геологом Дж. Дана ^[1]

Архей разделен на четыре эры (от наиболее поздней до наиболее ранней):

• Неоархей
• Мезоархей
• Палеоархей
• Эоархей

 

Эоархе́й — геологическая эра, часть архея. Охватывает временной период от 4 до 3,6 миллиарда лет назад. Нахождение эры между Катархеем и Палеоархейской эрой. Возможно, прокариоты появились уже в конце этой эры. Кроме того, к эоархею относятся древнейшие геологические породы — формация Исуа в Гренландии.

 

Палеоархе́й (от др.-греч. παλαιός — «старый» и ἀρχαῖος — «древний») — геологическая эра, часть архея. Охватывает временной период от 3,6 до 3,2 миллиарда лет назад. Датировка чисто хронологическая, не основана на стратиграфии. Самая ранняя форма жизни найдена в эту эру (хорошо сохранившиеся остатки бактерий возраста более 3,46 млрд лет, Западная Австралия).

Мезоархе́й (от др.-греч. μέσος - «средний» и ἀρχαῖος — «древний») — геологическая эра, часть архея. Охватывает временной период от 3,2 до 2,8 миллиарда лет назад. Датировка чисто хронологическая, не основана на стратиграфии. Окаменелости, найденные в Австралии показывают, что в мезоархей на Земле уже жили строматолиты. В этот период, около 2,8 млрд. лет назад раскололся первый суперконтинентВаальбара.

Неоархе́й — геологическая эра, часть архея. Охватывает временной период от 2,8 до 2,5 миллиарда лет назад. Период определен только хронометрически, геологический слой земных пород не выделяется. Также относится к Беломорскому циклу, в который происходило формирование настоящей континентальной земной коры ^[1] . Кислородный фотосинтез впервые появился в этой эре, и стал причиной кислородной катастрофы, случившейся позже в палеопротерозое из-за ядовитого выброса кислорода в атмосферу, произведенного за счет фотоавтотрофов, которые появились чуть ранее в Неоархее.

 

ЖИВЫЕ ОРГАНИЗМЫ АРХЕЯ

Прокариоты

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

? Прокариоты

Строение типичной клетки прокариот: капсула, клеточная стенка, плазмолемма, цитоплазма, рибосомы, плазмида, пили, жгутик, нуклеоид.

Латинское название

Procaryota

Надцарства

Бактерии Археи

Прокариоты (лат. Procaryota, от греч. προ «перед» и κάρυον «ядро»), или доядерные — одноклеточные живыеорганизмы, не обладающие (в отличие от эукариот) оформленным клеточным ядром.

Прокариоты разделяют на два таксона в рангедомена (надцарства): Бактерии (Bacteria) и Археи (Archaea). ^{[ источник не указан 139 дней ]}

Для клеток прокариот характерно отсутствие ядерной оболочки, ДНК упакована без участия гистонов. Тип питания осмотрофный.

Генетический материал прокариот представлен одной молекулой ДНК, замкнутой в кольцо, имеется только один репликон. В клетках отсутствуют органоиды, имеющие мембранное строение.

Характерные особенности

• Наличие оформленного ядра — нет
• Наличие жгутиков, плазмид и газовых вакуолей
• Структуры, в которых происходит фотосинтез — хлоросомы
• Формы размножения — бесполый способ, имеется псевдосексуальный процесс, в результате которого происходит лишь обмен генетической информацией, без увеличения числа клеток.
• Размер рибосомы — 70sпо

 

СТРОМАТОЛИТЫ

Строматолиты — ископаемые остатки деятельности цианобактерий. Строматолит — ископаемое карбонатное (чаще известковое или доломитовое) стяжение, образовавшееся на дне мелководного водоема.

 

 

Докембрийский строматолит

 

 

 

Строматолит кембрийского периода

 

 

Название произошло от сочетания греческих слов στρῶμα «подстилка» и λίθος «камень», буквально: каменная подстилка, каменная прослойка.

Изучение строматолитов позволило однозначно связать их образование с жизнедеятельностью колоний нитчатых цианобактерий. Это было показано в результате обнаружения остатков нитей в ископаемых строматолитах и подтверждено исследованиями их современных аналогов. Таким образом, принципиально изменилось представление о строматолитообразователях, и возникновение постройки связывалось уже не с жизнедеятельностью отдельного организма, а с жизнедеятельностью колонии.

Открытие: Примерно в начале 30-х годов XX века в разных странах началось геологическое изучение строматолитов, что позволило отечественному исследователю Н. Н. Дингельштедту в 1935 г. впервые сопоставить уральские строматолиты с аналогичными постройками из докембрийских толщ Америки и Китая. Ридинг (Riding, 1991) предложил классификацию бентосных микробиальных карбонатных отложений по их происхождению. В формировании этих отложений участвовали три группы организмов: бактерии, цианобактерии и водоросли в сочетании с тремя процессами:

1. захват частиц осадка;
2. биоминерализация органической ткани;
3. осаждение минералов на поверхности организмов и осадка.

 

 

Современные строматолиты. Западная Австралия.

 

 

• Команде французских ученых из Парижского Института Геофизики и Национального центра научных исследований (НЦНИ) Франции удалось обнаружить следы жизни в строматолитах, чей возраст составляет около 2,7 млрд. лет ^[2] . Обнаружено их существенное сходство со строматолитами нашего времени — по форме органических остатков, образованных колонией бактерий.
• Эти известковые отложения в необычной форме, чем-то напоминающей морскую капусту, возможно, были образованы неисчислимой колонией бактерий, активных в эпоху Архея (от 4 до 2,5 млрд лет назад). Такие месторождения обнаружены в Австралии (осадочное образование Тумбиана) на глубине 70 метров ^[3] , а также в Южной Африке ^[4] .
• Использование микроскопической и спектроскопической техники позволило изучить органическую материю и минералы, напрямую связанные с недрами скал, с точностью до нанометров, что в тысячи раз мельче, чем разрешение обычного микроскопа. При помощи этой техники удалось исследовать связи между ископаемыми микроорганизмами и их влияние на жильные минеральные породы; так, например, были найдены нанокристаллыарагонитов в современных строматолитах.

 

ПРОТЕРОЗОЙСКИЙ ЭОН

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

 

Протерозойский эон, протерозой (греч. πρότερος — первый, старший, греч. ζωή — жизнь) — геологический эон, охватывающий период от 2500 до 542,0 ± 1,0 млн лет назад. Приходит на смену архею.

Протерозойский эон — самый длительный в истории Земли.

Периодизация

• Палеопротерозой;
• Мезопротерозой;
• Неопротерозой

Палеопротерозо́й — геологическая эра, часть протерозоя, начавшаяся 2,5 миллиарда лет назад и окончившаяся 1,6 миллиарда лет назад. В это время наступает первая стабилизация континентов. В это время также эволюционировали цианобактерии — тип бактерий, использующих биохимический процесс фотосинтеза для производства энергии и кислорода. Важнейшее событие раннего палеопротерозоя — кислородная катастрофа. Палеопротерозой разделен на четыре эпохи (от наиболее поздней до наиболее ранней):

• Статерий
• Орозирий
• Риасий
• Сидерий

Мезопротерозо́й — геологическая эра, часть протерозоя, начавшаяся 1,6 миллиарда лет назад и окончившаяся 1 миллиард лет назад.

Мезопротерозой разделен на три эпохи:

• Стений
• Эктазий
• Калимий

Основные события эры: формирование протоконтинентаРодиния и эволюционирование полового воспроизводства живых организмов.

Неопротерозой, англ. Neoproterozoic Era — геохронологическая эра (последняя эра протерозоя), начавшаяся 1000 млн лет назад и завершившаяся 542 млн лет назад.

С геологической точки зрения характеризуется распадом древнего суперконтинента Родиния как минимум на 8 фрагментов, в связи с чем прекращает существование древний суперокеан Мировия. Во время криогения наступило самое масштабное оледенение Земли — льды достигали экватора.

· К позднему неопротерозою (эдиакарий) относятся древнейшие ископаемые останки живых организмов, так как именно в это время у живых организмов начинает вырабатываться некое подобие твёрдой оболочки или скелета. Большинство фауны неопротерозоя не может считаться предками современных животных, и установить их место на эволюционном древе весьма проблематично.

Наиболее значимые события

• Образование кислородной атмосферы в палеопротерозое, появление озонового слоя планеты. Ранее существовало предположение, что через 600 млн лет после начала протерозоя, около 2 млрд лет назад, содержание кислорода достигло так называемой «точки Пастера» — около 1 % от его содержания в атмосфере, современной нам. Ученые считают, что такая концентрация кислорода достаточна для того, чтобы обеспечить устойчивую жизнедеятельность одноклеточных аэробных организмов. Сейчас, однако, доказано, что не позднее 2,4 млрд лет назад содержание кислорода в атмосфере уже достигло примерно 10 % от современного — произошла кислородная катастрофа[1], [2].
• Формирование современного объема мирового океана ^[1] .
• Наиболее длительное в истории Земли гуронское оледенение (2,4-2,1 млрд лет назад); несколько эпох глобального оледенения в позднем неопротерозое;
• Появление многоклеточных организмов: губки, грибы. Конец протерозоя (венд) можно назвать «веком медуз» ^[2] .
• Результатом жизнедеятельности прокариотов (бактерий и одноклеточных водорослей, живших, по-видимому, и на суше, в пленках воды между минеральными частицами в зонах частичного затопления вблизи водоёмов) стало образование почвы.
• Полезные ископаемые
• Ранний протерозой был временем выдающегося железорудного накопления (например, Кривой Рог, Курская магнитная аномалия).
• На юге Африки в это же время образовывались золото-урано-пиритовые конгломераты.
• Поздний протерозой известен железными рудами (например, Урал), медно-полиметаллическими рудами (например, Австралия), а также урановыми, кобальтовыми, медными, оловянными рудами.

123Следующая ⇒

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: