Протерозойская эра

Размещено на http://www.allbest.ru/

Оглавление

Введение

1. Подробная стратиграфическая шкала

2. Протерозойская эра

Список используемой литературы

Введение

История нашей планеты еще хранит в себе немало загадок. Ученые разных областей естествознания вложили свою лепту в изучение развития жизни на Земле.

Считается, что возраст нашей планеты составляет около 4,54 миллиарда лет. Весь этот временной промежуток принято делить на два основных этапа: фанерозой и докембрий. Эти этапы называются эонами или эонотемой. Эоны в свою очередь делятся на несколько периодов, каждый из которых отличается совокупностью изменений, происходивших в геологическом, биологическом, атмосферном состоянии планеты.

1. Подробная стратиграфическая шкала

1. Докембрий, или криптозой -- это эон (временной промежуток развития Земли), охватывающий около 3,8 миллиардов лет. То есть, докембрий -- это развитие планеты от момента образования, формирования земной коры, протоокеана и возникновения жизни на Земле. К концу докембрия на планете уже были широко распространены высокоорганизованные организмы с развитым скелетом.

Эон включает в себя еще две эонотемы -- катархей и архей. Последний, в свою очередь, включает в себя 4 эры.

1. Катархей -- это время образования Земли, но не было еще ни ядра, ни земной коры. Планета была еще холодным космическим телом. Ученые предполагают, что в этот период на Земле уже была вода. Катархей длился около 600 млн. лет.

2. Архей охватывает период в 1,5 млрд лет. В этот период на Земле еще не было кислорода, происходило формирование залежей серы, железа, графита, никеля. Гидросфера и атмосфера представляли собой единую парогазовую оболочку, которая плотным облаком окутывала земной шар. Солнечные лучи сквозь эту завесу практически не проникали, поэтому на планете царил мрак.2.1 2.1. Эоархей -- это первая геологическая эра, которая длилась около 400 млн.лет. Важнейшее событие эоархея -- формирование гидросферы. Но воды было еще мало, водоемы существовали отдельно друг от друга и пока не сливались в мировой океан. В это же время земная кора становится твердой, хотя астероиды еще бомбят Землю. На исходе эоархея образуется первый в истории планеты суперконтинент -- Ваальбара.

2.2 Палеоархей -- следующая эра, которая также длилась приблизительно 400 млн.лет. В этот период формируется ядро Земли, возрастает напряженность магнитного поля. Сутки на планете длились всего 15 часов. Зато повышается содержание кислорода в атмосфере за счет деятельности появившихся бактерий. Остатки этих первых форм палеоархейской эры жизни были найдены в Западной Австралии.

2.3 Мезоархей также длился около 400 млн.лет. В мезоархейскую эру нашу планету покрывал неглубокий океан. Участки суши представляли собой небольшие вулканические острова. Но уже в этот период начинается формирование литосферы и запускается механизм тектоники плит. В конце мезоархея наблюдается первый ледниковый период, во время которого на Земле впервые образуются снег и лед. Биологические виды по-прежнему пока представлены бактериями и микробными формами жизни.

2.4 Неоархей -- завершающая эра архейского эона, длительность которой составляет около 300 млн. лет. Колонии бактерий в это время формирует первые на Земле строматолиты (известняковые отложения). Важнейшее событие неоархея - образование кислородного фотосинтеза.

II. Протерозой -- один из длиннейших временных отрезков истории Земли, который принято делить на три эры. Во время протерозоя впервые появляется озоновый слой, мировой океан достигает практически современного объема. А после длительнейшего гуронского оледенения на Земле появляются первые многоклеточные формы жизни - грибы и губки. Протерозой принято делить на три эры, каждая их которых содержала по несколько периодов.

3.1 Палео-протерозой -- первая эра протерозоя, которая началась 2,5 млрд. лет назад. В это время полностью формируется литосфера. А вот прежние формы жизни вследствие увеличения содержания кислорода практически вымерли. Этот период получил название кислородной катастрофы. К концу эры на Земле появляются первые эукариоты.

3.2 Мезо-протерозой длился приблизительно 600 млн.лет. Важнейшие события этой эры: формирование континентальных масс, образование суперконтинента Родиния и эволюция полового размножения.

3.3 Нео-протерозой. Во время этой эры Родиния распадается примерно на 8 частей, суперокеан Мировия прекращает свое существование, а на исходе эры Земля практически до экватора покрывается льдами. В неопротерозойскую эру живые организмы впервые начинают приобретать твердую оболочку, что в дальнейшем послужит основой скелета.

III. Палеозой -- первая эра фанерозойского эона, начавшаяся приблизительно 541 млн. лет назад и длившаяся около 289 млн. лет. Это эпоха появления древней жизни. Суперконтинент Гондвана объединяет южные материки, чуть позже к нему присоединяются остальные части суши и появляется Пангея. Начинают формироваться климатические пояса, а флора и фауна представлена, в основном, морскими видами. Только к концу палеозоя начинается освоение суши, и появляются первые позвоночные.

Палеозойскую эру условно делят на 6 периодов.

1. Кембрийский период длился 56 млн. лет. В этот период формируются основные горные породы, у живых организмов появляется минеральный скелет. А важнейшим событием кембрия является возникновение первых членистоногих.

2. Ордовикский период -- второй период палеозоя, длившийся 42 млн. лет. Это эпоха образования осадочных пород, фосфоритов и горючих сланцев. Органический мир ордовика представлен морскими беспозвоночными и сине-зелеными водорослями.

3. Силурийский период охватывает следующие 24 млн. лет. В это время вымирают практически 60% живых организмов, существовавших прежде. Зато появляются первые в истории планеты хрящекостные и костные рыбы. На суше силур знаменуется возникновением сосудистых растений. Суперконтинеты сближаются и образуют Лавразию. К концу периода отмечено таяние льдов, уровень моря повысился, а климат стал мягче.

4. Девонский период отличается бурным развитием разнообразных форм жизни и освоением новых экологических ниш. Девон охватывает временной промежуток в 60 млн. лет. Появляются первые наземные позвоночные, пауки, насекомые. У животных суши формируются легкие. Хотя, по-прежнему, преобладают рыбы. Царство флоры этого периода представлено пропапоротниками, хвощевидными, плаунами и госеменными.

5. Каменноугольный период часто называют карбоном. В это время Лавразия сталкивается с Гондваной и появляется новый суперконтинент Пангея. Образовывается и новый океан -- Тетис. Это время появления первых земноводных и рептилий.

6. Пермский период -- последний период палеозоя, завершившийся 252 млн. лет назад. Предполагают, что в это время на Землю упал крупный астероид, что привело к значительному изменению климата и вымиранию практически 90% всех живых организмов. Большая часть суши покрывается песками, появляются самые обширные пустыни, которые только существовали за всю историю развития Земли.

IV. Мезозой -- вторая эра фанерозойского эона, продолжавшаяся почти 186 млн.лет. В это время материки приобретают практически современные очертания. А теплый климат способствует бурному развитию жизни на Земле. Исчезают гигантские папоротники, а им на смену появляются покрытосеменные растения. Мезозой - это эпоха динозавров и появления первых млекопитающих.

В мезозойской эре выделяют три периода: триас, юра и мел.

1. Триасовый период длился чуть более 50 млн. лет. В это время Пангея начинает раскалываться, а внутренние моря постепенно мельчают и высыхают. Климат - мягкий, зоны выражены не ярко. Почти половина растений суши исчезает, так как распространяются пустыни. А в царстве фауны появляются первые теплокровные и сухопутные рептилии, ставшие предками динозавров и птиц.

2. Юрский период охватывает промежуток в 56 млн. лет. На Земле царил влажный и теплый климат. Суша покрывается зарослями папоротников, сосен, пальм, кипарисов. На планете царят динозавры, а многочисленные млекопитающие отличались пока маленьким ростом и густой шерстью.

3. Меловой период -- наиболее продолжительный период мезозоя, длившийся почти 79 млн. лет. Практически заканчивается раскол континентов, Атлантический океан значительно увеличивается в объеме, на полюсах формируются ледяные покровы. Увеличение водной массы океанов приводит к образованию парникового эффекта. В конце мелового периода происходит катастрофа, причины которой до сих пор не ясны. В результате вымерли все динозавры и большинство видов рептилий и голосеменных растений.

V. Кайнозой -- это эра животных и человека разумного, начавшаяся 66 млн. лет назад. Континенты в это время приобрели свое современное очертание, Антарктида заняла южный полюс Земли, а океаны продолжали увеличиваться. Уцелевшие после катастрофы мелового периода растения и животные оказались в совершенно новом мире. На каждом континенте начали формироваться уникальные сообщества форм жизни.

Кайнозойскую эру делят на три периода: палеоген, неоген и четвертичный.

1. Палеогеновый период закончился приблизительно 23 млн. лет назад. В это время на Земле царил тропический климат, Европа скрывалась под вечнозелеными тропическими лесами, лишь на севере континентов росли листопадные деревья. Именно в период палеогена происходит бурное развитие млекопитающих.

2. Неогеновый период охватывает следующие 20 млн. лет развития планеты. Появляются киты и рукокрылые. И, хотя по земле еще бродят саблезубые тигры и мастодонты, фауна все больше приобретает современные черты.

3. Четвертичный период начался более 2,5 млн. лет назад и продолжается до сих пор. Два важнейших события характеризуют этот временной отрезок: ледниковый период и появление человека. Ледниковая эпоха полностью завершила формирование климата, флоры и фауны континентов. А появление человека ознаменовало начало цивилизации.

2. Протерозойская эра

Протерозойская эра берет свое начало больше 2600 миллионов лет назад с погрешность примерно в 100 млн. лет. Данная эпоха существовала на протяжении двух миллиардов лет, и является самой длительной за всю историю существования Земли. Именно в этот период по поверхности Земли начали ползать черви и кишечнополостные (во всяком случае об этом свидетельствуют проведенные анализы). Также ученые отметили существование простейших раковин, которые на то время, представляли из себя сложные организмы. До недавнего времени они были простыми, однако эволюция внесла свои коррективы. А все начиналось с обыкновенных комочков цитоплазмы. Как видим, теория Дарвина лишний раз находит себе подтверждение. Эти частицы появились в морях архея.

Движение земной коры в протерозой

Около 1,1 млрд лет назад все континенты столкнулись, образовав суперконтинент, которому современные ученые дали имя Родиния, а затем вновь разошлись. За это время случилось несколько ледниковых периодов, когда замёрзла даже большая часть поверхности океана. Самым холодным был ледниковый период, начавшийся около 700 млн лет назад. Во время него, согласно теории «Земля-снежок», замёрзла большая часть планеты.

В течение протерозойской эры происходило дальнейшее разрастание земной коры и формирование ядер континентов из остатков архейских протоконтинентов.

В раннем протерозое сформировался так называемый Амазонский кратон, континентальное ядро сегодняшней Южной Америки. Он занимает практически всю северную и центральную часть современной Бразилии с прилегающими районами Венесуэлы, Гайаны и Суринама. Примечательно, что к востоку от Амазонского кратона еще сохранились фрагменты щита времен архея.

Вследствие объединения сразу четырех кратонов в протерозое сформировалось и континентальное ядро Индии. Наконец, такие древнейшие кратоны, как Фенноскандия (территория Балтийского щита), Волго-Уральский (бассейн Волги) и Сарматский (территория Украины, Молдавии и прилегающей части Румынии), образовали ядро континентальной части современной Европы, континент Балтика. Объединение этих кратонов завершилось примерно 1600 млн лет назад. В протерозое, как и в архейскую эру, на Земле продолжалась достаточно активная вулканическая деятельность. Это было связано с более широким распространением материков вследствие накопления значительных масс земной коры континентального типа. Известно, что, когда океанская кора пододвигается под континент, происходят вулканические процессы с образованием магматических пород, которые сами становятся частью континента.

Сегодня ученые находят морские накопления протерозойской эры, покрытые вулканическими осадками, на которых также залегают отложения морей. Это позволяет предположить, что в протерозое спокойное и медленное развитие земной коры одновременно сопровождалось бурными горообразовательными процессами.

В конце протерозоя благодаря таким интенсивным горообразовательным процессам на месте морских бассейнов возникли горы, а осадочные отложения преобразовались. Тем не менее встречающиеся сегодня породы той эпохи отличаются все же меньшей степенью метаморфизма по сравнению с древнейшими архейскими.

В породах протерозоя найдены отложения морей, суши, гор, пустынь и ледников, что свидетельствует о климатическом разнообразии планеты в то время. Продукты разрушения древних пород накапливались в прогибах, именно таким образом сформировались толщи кварцевых и аркозовых песчаников на Восточно-Европейской, Северо-Американской и других платформах.

Протерозойская эра подарила человечеству множество полезных ископаемых. В результате жизнедеятельности железобактерий в этот период образовались крупнейшие железорудные месторождения. На обширных пространствах океанского дна 2,5 млрд лет назад накапливались отложения, которые называются сегодня железистыми кварцитами. Они включают в себя чередующиеся слои кварца и содержащего железо минерала магнетита.

Многокилометровые осадочные накопления железистых кварцитов в настоящее время распространены по всему миру. На территории России знамениты железорудные месторождения Курской магнитной аномалии. Сегодня ученым уже известны железобактерии, которые образуют внутри своей клетки крошечные кристаллики магнетита и способны реагировать на магнитное поле. Возможно, именно они своего рода отголоски некогда процветавшей на нашей планете жизни. Крупные осадочные железные руды, сформировавшиеся в протерозойскую эру, также обнаружены в Кривом Роге (Украина), бассейне реки Амазонки, западной Австралии, системе Трансвааль на юге Африки, Бразилии и на Канадском щите.

В Восточной Сибири распространены медистые песчаники протерозойской эры, а на юге Африканского континента встречаются золото-урано-пиритовые конгломераты, возникшие, по-видимому, в раннем протерозое. Поздний протерозой также известен урановыми, кобальтовыми, медными и оловянными рудами.

Протерозойская эра характеризуется проявлениями на нашей планете тектогенеза, или периодов складчатости, то есть совокупности тектонических движений и процессов, обеспечивающих образование тектонических структур земной коры.

После тектонического сжатия и вулканических процессов в это время также завершилось объединение Гвианского и Западно-Бразильского щитов в Южной Америке, Регибатского и Эбюрнейского щитов в Западной Африке. Произошла консолидация большей части Канадского щита, фундамента Восточно-Европейской, Сибирской и Китайско-Корейской платформы.Конец протерозоя ознаменовался завершением так называемой байкальской складчатости, предопределившей размещение главнейших структурных элементов нашей планеты.

Байкальская складчатость - одна из древнейших эпох интенсивного горообразования на Земле. Именно в этот период на широких площадях в различных частях мира отлагались молассы - мощные толщи осадочных горных пород (Урал, Енисейский кряж, Восточный Саян, Прибайкалье, Скандинавские и Скалистые горы).

Сам термин «байкальская складчатость» был предложен в 1932 году Н. С. Шатским. Зонами развития геосинклинальных образований, сформировавшихся в протерозойскую эру в результате байкальской складчатости, считаются системы южного обрамления Сибирской платформы, а также ядра складчатых массивов Урала, Таймыра, Казахстана, Тянь-Шаня и обширных пространств фундамента Западно-Сибирской равнины. Присутствие древних массивов байкальской складчатости зафиксировано также на Кавказе, в Афганистане, Иране и Турции. Современные геофизические исследования показывают, что в эпоху байкальской складчатости на всей планете происходили интенсивные тектонические движения. В частности, в Западной Европе аналог байкальской складчатости - кадомская или ассинтская складчатость (Франция).

Итак, в этот период жизни планеты сформировался структурный план земной коры, предопределивший ее дальнейшее развитие на протяжении всей последующей геологической истории. Помимо этого, байкальская складчатость принесла нам множество полезных ископаемых, включая крупнейшие месторождения цветных, драгоценных и редких металлов, хорошо известных сегодня на нашей планете.

Микрофлора

Самые ранние жители этой эпохи -- это бактерии и археи. Подобные организмы состоят из одной клетки, различимой только под микроскопом, и называются прокариотами, в этой клетке нет ядра. Это простейшие формы жизни, размножающиеся простым делением на две одинаковые половинки.Однако были и другие микроорганизмы - цианобактерии. Они произрастали в больших количествах в тёплых мелководных морях по краям континентов на холмиках, похожих по структуре на плотные маты. Их называют строматолитами. Именно строматолиты оказались первыми настоящими окаменелостями, поскольку прокариоты сами по себе настолько малы, что их невозможно обнаружить в ископаемом виде.

Примерно 700 млн лет назад количество строматолитов начало уменьшаться. Возможно, это произошло из-за развития организмов, которые ими питались. В настоящее время строматолиты можно обнаружить лишь в нескольких местах на Земле, таких как залив Шарк в Австралии.

Производители кислорода.

Цианобактерии -- это вид водорослей, получающих питание путём преобразования углекислого газа воздуха под воздействием солнечного света, это такой же процесс фотосинтеза, как и тот, что происходит в зелёных растениях, появившихся гораздо позже. Потребляя углекислый газ, они, как и растения, «выдыхают» кислород. Таким образом, благодаря появлению в океанах огромного количества цианобактерий, атмосфера Земли навсегда изменилась, Сначала большая часть этого кислорода поглощалась горными породами, богатыми железом и серой. Но в конечном итоге, когда породы впитали столько кислорода, сколько смогли, через десятки миллионов лет оставшийся кислород начал заполнять атмосферу.

Повышение уровня кислорода несло некоторым организмам неминуемую гибель, но в то же время открывало путь для развития эукариотов. Поскольку эукариоты не могли использовать кислород или самостоятельно вести фотосинтез, они поглощали более мелкие клетки, в которых происходил фотосинтез, и существовали совместно с ними. Постепенно эти мелкие клетки утратили способность жить самостоятельно и превратились в мелкие органы, которые называются митохондриями и хлоропластами, в составе основных клеток.

Животные в протерозое

В протерозое начали появляться первые черви, также ученые обнаружили остатки кишечнополостных животных, у которых была очень сложная биологическая структура. Эволюция внесла свой вклад во время преобразования простых организмов в сложные. Началом для зарождения многих видов были комочки цитоплазмы, расположенные в морях, начавших свое существование еще в архейской эре.

Останки шульгита, найденные археологами, приписываются именно к протерозою. Этот материал по своей структуре похож на уголь, образовывалось данное вещество из растений. В то же время на Земле обитали животные, имеющие известковые раковины. Об этом свидетельствуют обнаруженные остатки мрамора.

Первыми известковыми существами, проживающими в морях, были представители семейства жгутиковых. С одной стороны, они были животными, а с другой напоминали по параметрам растения. Но так или иначе, природа пришла к компромиссу, распорядилась создать из одного семейства несколько видов растений и животных.

В протерозойской эре начали проживать многоклеточные организмы, которые образовались из одноклеточных. Теперь перед клетками ставились различные задачи. В качестве примера можно привести археоциаты или губки, эти два вида были схожи между собой. На то время все живые организмы существовали при помощи моря. На поверхности никого не было, за исключением разве что бактерий, поскольку им совершенно не важно в каким условиях существовать.

Особенно примечательным в процессе эволюции этого периода является то, что организмы начали сотрудничать друг с другом, чтобы выжить в сложных условиях. Вместо того чтобы существовать совершенно обособленно, они стали жить вместе, причём одни клетки «специализировались» на одной функции, а другие -- на другой.

Ракоскорпионы.

Самыми сложными и совершенными существами протерозойской эры были ракоскорпионы. Закованные в броню и хорошо вооруженные, эти хищники наводили ужас на все живое. Тот, кто не имел прочной раковины или не мог глубоко зарываться в донный ил, неотвратимо становился добычей ракоскорпиона. Но, похоже, что даже крепкие раковины далеко не всегда спасали зазевавшихся брахиопод и двустворчатых моллюсков.

Тело ракоскорпионов усеивали длинные шипы, оно было покрыто мощной защитной броней и состояло из сегментов. Голова и грудь прятались под сплошным четырехугольным панцирем, сквозь который смотрели на мир четыре глаза -- два больших, состоящих из множества крохотных глазков, и два обычных.

На конце тела у некоторых ракоскорпионов имелась длинная прямая игла, которая, по-видимому, соединялась с ядовитой железой и служила для того, чтобы парализовать или убивать добычу.

Ракоскорпионы имели шесть пар конечностей. Но со временем первая пара постепенно превратилась в хелицеры -- клешни, а последняя, шестая пара конечностей, в своего рода весла, с помощью которых некоторые из множества видов ракоскорпионов научились плавать. Орудуя этими «веслами», протерозойские хищники могли развивать довольно значительную скорость.

Вооруженные до зубов, эти морские пираты справлялись с любым обитателем протерозойских морей и озер -- ведь обитали ракоскорпионы не только в соленой, но и в пресной воде, а их размеры в разное время менялись от 10--12 сантиметров до трех метров в длину.

Учеными накоплено огромное количество отпечатков и слепков тел неизвестных животных, живших в конце протерозойской эры. Их размеры невелики -- до нескольких сантиметров в диаметре. Но главное то, что по сей день никто не может с уверенностью сказать, как выглядели эти животные и к какому типу живых существ они относились. Единственное, что известно -- все они не имели известковых скелетов и раковин. Некоторые ученые называют протерозой «эрой медуз», так как считают медуз и им подобных существ самыми распространенными в этот период животными.

Одним словом -- наши знания о животном и растительном мире, отстоящем от нас на целый миллиард лет, пока еще крайне скудны. Протерозой терпеливо ждет новых исследователей.

стратиграфический протерозойский кора животный

Список используемой литературы

1. Олейников А.Н. Геологические часы - Ленинград: Недра, 1987 - с.115

2. Коробков И.А. Палеонтологические описания - Ленинград: Недра, 1971 - с.200

3. Яковлева И. Палеонтология в картинках - Москва: Детская литература, 1977 - с.48

4. Гаузе Г.Ф. Борьба за существование. - М.-Ижевск, 2002. -159с.

5. Рид Г. История Земли. Ранние стадии истории Земли. - Л.: Недра, 1981. - 238 с.

6. Бердников В.А. Эволюция и прогресс. - М.: Наука, 1991. - 203 с.

7. Медников Б.М. Дарвинизм в ХХ веке. М. - Советская Росиия,1976. - 225 с.

8. Научная электронная библиотека eLibrary http://elibrary.ru/

9. Университетская библиотека онлайн www.biblioclub.ru

Размещено на Allbest.ru