Razvoj življenja in biosfere v predkambriju. Živali predkambrijskega in kambrijskega obdobja (13 fotografij) Predkambrijsko obdobje

Izraz "predkambrij" je zelo priročen, saj zajema celotno obdobje geološke zgodovine Zemlje od časa, ko so se na njej začeli pojavljati geološki procesi, in do začetka kambrija. To časovno obdobje je v različnih virih ocenjeno različno, vendar so odstopanja majhna. Začetek predkambrija je približno 4,0 milijarde let, konec pa 570 milijonov let. Včasih so predkambrijca imenovali azoe ("brez življenja"), kriptozoe ("skrito življenje"), s temi imeni poudarjajo odsotnost življenja ali razvoj le najpreprostejših oblik organizmov v predkambrijski dobi. Zdaj je bilo ugotovljeno, da sta se obe imeni izkazali za napačni, saj so se nižje biološke oblike pojavile skoraj hkrati z najstarejšimi manifestacijami sedimentacije, v poznem predkambriju pa so poleg nižjih obstajale razmeroma visoko organizirane oblike. . Načeloma lahko biostratigrafsko metodo uporabimo za rifejsko in vendsko nahajališče (z naprednejšim razvojem). K temu so pripomogle številne najdbe stromatolitov v rifejskih nahajališčih in neskeletna favna ediakarskega tipa v vendu. Tako poznega proterozoika ni več mogoče pripisati kriptozoiku, saj je tam življenje obstajalo v eksplicitni in ne skriti mikroskopski obliki.

Predkambrijsko obdobje je 7/8 zgodovine Zemlje. V tem času se je rodilo življenje, korenito se je spremenila zemeljska skorja in postavljene so bile njene glavne strukture, nastal je velik del (več kot 60%) mineralnih surovin. Vendar pa je predkambrij razmeroma slabo raziskan in za to obstajajo objektivni razlogi. Bistvo je predvsem v močni dislokaciji predkambrijskih kamnin in visoki stopnji njihovega metamorfizma.

Glavna vrsta metamorfizma v predkambriju je regionalna, ki se pojavlja pri visokih temperaturah in tlakih. V večini primerov opazimo naslednji vzorec: starejše so kamnine, močneje so metamorfozirane. Najstarejše kamnine so tako močno metamorfizirane, da je zelo težko, včasih pa tudi nemogoče ugotoviti, iz katerih kamnin - sedimentnih ali magmatskih - so nastale. Procesi metasomatizma in granitizacije, ki so bili razširjeni v predkambrijskih formacijah, so privedli do nastanka migmatitov - svojevrstnih kamnin trakaste teksture in celo do popolne metasomatske obdelave prvotnih kamnin in njihovega preoblikovanja v granite. Ti procesi so praviloma potekali z intenzivnim dotokom in odstranjevanjem elementov in spojin z vročimi parno-vodnimi raztopinami. Migmatiti in graniti sestavljajo velika polja granita-gnajsa.

Druga značilnost predkambrijskih kamnin je njihova močna dislokacija, prisotnost kompleksnih gub številnih vrst. Med predkambrijskimi tvorbami lahko glede na naravo tektonike ločimo številne strukturne stopnje, ki kažejo na manifestacijo v predkambriju več epoh zlaganja. Raziskovalci se morajo sprijazniti s približno in netočno delitvijo in korelacijo predkambrijskih formacij glede na stopnjo metamorfizma, globino magmatske in tektonske obdelave ter petrografske značilnosti kamnin, saj je biostratigrafsko metodo nemogoče v celoti uporabiti za Predkambrij. Radiološke metode imajo tudi velike omejitve, povezane z močnim popačenjem datiranja pod vplivom zgoraj omenjenih sekundarnih sprememb, ki »pomladijo« najstarejše kamnine. Najprimernejša za razkosavanje predkambrija je geozgodovinska metoda, ki se uporablja v povezavi z radiogeokronološko metodo.

Posebnost razmer v predkambriju je privedla do nastanka samo za ta čas značilnih kamnin. Primer so jaspiliti - železoviti kvarciti, sestavljeni iz trakov, sestavljenih predvsem iz kvarcita in hematita (ali magnetita). Jaspiliti so v glavnem omejeni na proterozojske plasti; nastali so s sodelovanjem mikroorganizmov.

Predkambrij je razdeljen na velike stratigrafske enote, meje med katerimi sovpadajo z manifestacijami diastrofizma. Najbolj splošna delitev predkambrija je bila izvedena konec 19. stoletja. Leta 1872 je ameriški geolog J. Dan najstarejše formacije poimenoval arhejske (grško archeos - starodavni). Toda z najdbami ostankov bakterij in cianobiontov lahko arheo imenujemo tudi archaeosa (grško archeos - starodavni, zoe - življenje). Zadnji izraz pripada tudi J. Danu. E. Emmons in D. Walcott sta leta 1888 izpostavila zgornji del teh najstarejših plasti, ki so vsebovali ostanke: vitalne aktivnosti organizmov, pod imenom proterozoik (grško: proteros - primarni, zoe - življenje).

Te enote so obstajale dolgo časa v rangu obdobij (skupin), potem ko se je pokazalo njihovo bistveno daljše trajanje (približno 2 milijardi let vsaka) v primerjavi z obdobji fanerozoika, je bilo treba uvesti nove, večje geokrone ( stratoni). V sedanjem stratigrafskem kodu (1992) imata arhej in proterozoj rang akronov (akrotemov), ki se delijo na dve coni - zgodnji in pozni, ki v stratigrafski lestvici ustrezata eonotemom - spodnji in zgornji. Spodnji in zgornji arhejski eotemi nimata več podrazdelkov v mednarodni stratigrafski lestvici, spodnji proterozoik pa je razdeljen na dva eratema - spodnji in zgornji. V Rusiji se imenujejo Spodnja Karelija in Zgornja Karelija, saj se najbolj reprezentativni in dobro raziskani odseki proterozoika nahajajo v Kareliji. Zgornji proterozoj je razdeljen na rifej in vend. Rang Rifeja ni povsem jasen, Vendij pa je obdobje (sistem). Rifej je razdeljen na tri ere (ere): spodnji rifej, srednji rifej in zgornji rif.

Življenje je nastalo v zgodnjem arheju in so ga prvotno predstavljali prokarioti – enocelični organizmi, ki nimajo jedra. Sem spadajo bakterije in cianobionti (modrozelene alge). Slednji je imel odločilno vlogo pri nastanku kisikove atmosfere. Kot poudarja M. Rutten (1973), vsebnost kisika, proizvedenega na anorganski način, ne more preseči 0,001 pG trenutne vsebnosti v atmosferi. To je tako imenovana "raven Yuuri". Fotosinteza cianobiontov, ki vsebujejo klorofil, je pred približno 3 milijardami let postala tako razširjena, da je vsebnost kisika v ozračju rasla hitreje kot njegova izguba med oksidacijo mineralov v zemeljski skorji. Tako je bila Jurijeva raven premagana. Toda takšno ozračje še vedno velja za brez kisika. Ozračje kisika mora vsebovati vsaj 0,01 trenutne ravni kisika, vzeto kot 1 (ali vsaj 1 %). To je "pasteurjev nivo". Do srednjega rifeja (pred 1,3 milijarde let) so se pojavile prve glive in alge. Na začetku poznega rifeja (pred približno 1 milijardo let) so se v zelo opazni količini pojavili evkarionti - enocelični in večcelični organizmi, katerih celice vsebujejo jedro. Vendsko obdobje je čas množičnega pojavljanja skeletnih živali - svojevrstne favne ediakarskega tipa.

V celotnem arhejskem Akronu je bila zemeljska skorja povsod zelo gibljiva in prepustna. Ni bilo diferenciacije na platforme in geosinklinale. Šele ob koncu zgodnjearhejske dobe se je režim približal geosinklinalnemu. Za arhejske kamnine, starejše od 2,8 Ga, so značilni bazični in ultrabazični vulkanizem ter granitizacija. Takrat je bila zemeljska skorja povsod v evgeosinklinalnih razmerah (pangeosinklinalna stopnja, po V. V. Belousovu). Arhejske plasti pogosto tvorijo granitno-gnajsne kupole - zaobljene ali podolgovate strukture, sestavljene iz granitov v jedru, ter granitno-gnajsov, migmatitov in kristalnih skrilavcev vzdolž obrobja. Nastajanje takšnih struktur je povezano s plastičnim tokom snovi.

V predkambriju ločimo več glavnih stopenj geološkega razvoja, ki jih ločijo globalni diastrofni cikli (epohe zlaganja, tektogeneza) prvega reda, ki so se zgodili 3750-3500 (Sami), 2800-2600 (Kenoran ali Belo morje) , 2000-1900 (Karelščina), - 1000 (Grenville) in 680-650 (Katangian ali Baikal) pred milijoni let. Poleg tega ločimo diastrofične cikle drugega in nižjega reda, o katerih bomo razpravljali v nadaljevanju.

Kot rezultat saamske tektogeneze so nastali obsežni nagubani ovali, sestavljeni iz kompleksov »sivih gnajsov«, t.j. večinoma plagiognejsi tonalitske, trondhjemitne in granodioritske sestave, ki ležijo pod kamninami zelenkamnitih arhejskih pasov.

Kenoransko zlaganje, ki se je pokazalo pred 2,8 milijarde let v Južni Afriki, je privedlo do nastanka najstarejšega relativno togega območja na planetu - protoplatforme. Belomorsko zgubanje, ki se je pokazalo približno ob istem času, je povzročilo tudi izumrtje protogeosinklinalnega režima na nekaterih območjih in njihovo preoblikovanje v protopplatforme (anabarski masiv, aldanski ščit itd.). Kasnejše epohe tektogeneze so privedle do povečanja območja protopplatform. Tako lahko od konca arheje (pred 2,8 milijarde let) govorimo o stopnji protoplatforme v razvoju zemeljske skorje. Protogeosinklinale (predhodne geosinklinale) so obstajale med protoplatformami, kjer so prevladovali enaki pogoji kot v pangeosinklinalah.

Karelsko zlaganje ob koncu zgodnjega proterozoika je zaključilo nov cikel geosinklinalne sedimentacije. Ena od njegovih posledic je bilo izumrtje geosinklinalnega režima na obsežnih območjih, nastanek prvih velikih stabilnih blokov - epikarelskih platform, ki je nastala kot posledica združitve protoplatform po utrditvi protogeosinklinal, ki se nahajajo med njimi. Znotraj teh ozemelj se je začelo oblikovanje tipične platforme.

Tako se je do konca zgodnjega proterozoika (dokončanje karelskega zlaganja) v pomembnem delu vzhodne in severne Evrope oblikovala vzhodnoevropska platforma, v večini srednje Sibirije je nastala Sibirska platforma, kitajsko-korejska in tarimska platforma nastal na severu Kitajske in na Korejskem polotoku.platforme, na južni Kitajski - južnokitajska platforma, v večini polotoka Hindustan - indijska platforma, v osrednjem in zahodnem delu Avstralije - avstralska platforma. V Afriki in na Arabskem polotoku izstopajo severnoafriška, južnoafriška in arabska platforma, v večini Severne Amerike - severnoameriška platforma. Za večino Južne Amerike sta predvideni dve platformi. Skoraj vso Antarktiko, z izjemo njenega zahodnega dela, zaseda Antarktična platforma. Poleg platform so bile geosinklinale in geosinklinalni pasovi, ki so epikarelske platforme ločevali med seboj in se od protogeosinklinal razlikovali v linearnih strukturah.

Bajkalsko zlaganje, ki se je zgodilo ob koncu rifeja in v vendiju, je privedlo do končne konsolidacije starodavnih platform. Od predkambrija so obstajale severnoameriška, vzhodnoevropska, sibirska, kitajska, južnoameriška, afriško-arabska, indijska, avstralska in antarktična platforma. Domneva se, da je zadnjih pet južnih platform v paleozoiku sestavljalo superplatformo Gondwana.

Ves čas po zlaganju Bajkala lahko imenujemo čas platform in geosinklinal. Na naslednjih območjih so prevladovale geosinklinalne razmere. Med vzhodnoevropsko, sibirsko in kitajsko platformo je bil uralsko-mongolski mobilni (geosinklinalni) pas. Med severnoameriško in vzhodnoevropsko platformo je mogoče zaslediti grampijsko geosinklinalno območje severnoatlantskega mobilnega pasu, severnoameriško platformo je s severa mejila innuitska geosinklinala, z jugovzhoda pa apalaška geosinklinala istega pasu. Okoli celotnega obalnega dela Tihega oceana je bil ogromen pacifiški mobilni pas z dvema vejama - geosinklinalnimi regijami zahodnega in vzhodnega Pacifika. Med Gondvano in platformami severne poloble je bil subretitudinalni sredozemski mobilni pas.

Med predkambrijskimi formacijami izstopajo litološko-stratigrafski kompleksi - združenja kamnin, ki jih odlikuje litološka izvirnost, ki ustrezajo glavni stopnji v geološkem razvoju ozemlja in zasedajo določen stratigrafski položaj, ločeni od sosednjih kompleksov vzdolž odseka s strukturnimi ali znatno stratigrafsko neskladnost. Kompleks je največja enota lokalne stratigrafske lestvice; združuje številne serije ali suite in ima svoje ime, ki izhaja iz imena stratotipskega nahajališča oziroma najbolj tipične serije, vključene vanj. S pomočjo kompleksov dobijo velike stratigrafske enote predkambrija v rangu eonotemov in eratemov bolj frakcijsko razčlenitev.

V spodnjem arheju po podatkih L. I. Salopa (1982) ločimo naslednje litološko-stratigrafske komplekse (od spodaj navzgor): Iengry, Ungrinsky, Fedorovsky, Sutamsky, Slyudyansky, Isuansky (serija Isua). V zgornjem arheju se razlikujejo kompleksi: komatiite, Kivatinsky, Timiskamingsky, Modis.

Spodnjekarelski eratem vključuje šest litostratigrafskih kompleksov (od spodaj navzgor): Dominionski greben (Tungud-Nadvoitsy), Witwatersrand, spodnji jatulski, zgornji jatulski (animikijski), ladogski (transvaalski) in vepsijski. V zgornjem karelskem eratemu, tako kot v mlajših formacijah, litostratigrafskih kompleksov ni mogoče razlikovati.

Predkambrijske tvorbe so izjemno bogate z minerali. Več kot 70 % zalog železa in kroma je zgoščenih v predkambriju; 70% zlato, uran, nikelj; več kot 60 % bakra in mangana; 100% ekstrakcija muskovita in flogopita. Ta okoliščina določa pomemben praktični pomen preučevanja predkambrija.

ARHEJSKI AKRON (ARHEJSKA AKROTEMA) - AR

Arhejski Akron je trajal več kot 1,5 milijarde let, čeprav njegovo natančno trajanje ni znano in spodnja meja ni bila določena. Pogojno je določena s starostjo najstarejših kamnin in se lahko zmanjša, ko se pridobijo novi podatki, čeprav se ta starost, ki se zdaj približuje 4,2 milijarde let, verjetno ne bo bistveno spremenila. Arhejske kamnine so zasledovane na ščitih starodavnih ploščadi. Starost kamnin serije Isua na Grenlandiji je ocenjena na 3.760-4.000 Ma (magnetitni kvarciti, tonaliti). Granulit-gnajsi in čarnokiti kompleksa Kan južnojenisejskega dviga Sibirske platforme so stari 4100 Ma. Po mnenju avstralskih geologov na Mednarodnem geološkem kongresu v Moskvi leta 1984 so gnajsi Yilgarnovega ščita. Avstralska platforma je stara 4.100-4.200 milijard let. Zgornja starostna meja arhejskega akrona je na ravni 2.500-2.600 Ma.

V skladu s predkambrijsko stratigrafsko lestvico, sprejeto v Rusiji (tabela 1, barva vk.), razdelite arhej na dva dela v rangu eonotemov - spodnji in zgornji arhej, ki ustrezata zgodnji in pozni arhejski coni.

ZGODNJI ARHEJSKI EON (SPODNJI ARHEJSKI EONOTEM) - AR,

splošne značilnosti

Starostna meja med zgodnjo in poznoarhejsko cono je začrtana na ravni 3.150 Ma. Najstarejše tvorbe se včasih imenujejo "katarhei" (iz grške kata - spodaj izraz J. Sederholma, 1893), čeprav obseg tega stratona ni opredeljen in se razume na različne načine.

Spodnje arhejske formacije, ki sestavljajo pomembna območja kleti starodavnih platform, so začetki celinske skorje in jih predstavljajo različne globoko metamorfizirane para- in orto-kamnine. Najstarejši med njimi so tako imenovani "sivi gnajs". To so predvsem gnajsi andezidacitne sestave, pa tudi amfiboliti, železoviti kvarciti in drugi produkti metamorfizma tako sedimentnih kot magmatskih kamnin. Facies metamorfizma - granulit, amfibolit.

Te najstarejše formacije, katerih starost običajno presega 3,5 milijarde let, so razvite na vseh celinah. V Evropi so to serija Kola polotoka Kola, serija Belega morja Karelije itd.; v Aziji - Aldanska serija Aldanskega ščita, Anabarska serija Anabarskega masiva, Kanski kompleks polovice Kan, serija Zerenda v Kazahstanu, Hindustanski kompleks v Indiji itd.; v Afriki - "starodavni gnajsi" Svazija, kompleks gnajs-granulita Zimbabveja itd.; v Severni Ameriki - gnajs-granulitni kompleksi kanadskega ščita; v Južni Ameriki, Avstraliji, Antarktiki - najstarejši kompleksi ščitov.

organski svet

Nastanek življenja in najzgodnejše faze njegovega razvoja so bili podrobno obravnavani v 5. poglavju. Očitno so se že pred 3.500 milijoni let, v zgodnjem arheju, pojavili pravi živi organizmi - prokarioti (bakterije in cianobionti). Identifikacija organskih ostankov v najstarejših kamninah je zelo težka. Mikroorganizmi Eobacterium isolatum so bili najdeni v kremenčevih skrilavcih skupine Onverwacht skupine Swaziland Superseries (Južna Afrika) in v prekrivajoči seriji Fig-Three s starostjo 3.500-3.100 Ma.

V kamninah serije Isua na jugozahodu Grenlandije s starostjo okoli 3,800 milijonov let so izolirane palice dolžine 0,45–0,7 µm in premera 0,18–0,32 µm z dvoslojnimi lupinami, filamentom podobnimi tvorbami, mikroskopskimi sferičnimi, diskoidnimi in poligonalnimi. lupine enoceličnih prokariotov (cianobiontov). To so najstarejši paleontološki ostanki. V prvi polovici arheje so šli prokarionti skozi težko razvojno pot, saj sta že sredi arheja obstajali dve neodvisni kraljestvi organskega sveta - bakterije in cianobionti (modro-zelene alge). Ti prvi prebivalci Zemlje so živeli v skoraj anoksičnem okolju in so naseljevali plitva vodna telesa na globinah, najverjetneje od 10 do 50-60 m, saj je bila za zaščito pred uničujočim ultravijoličnim sevanjem potrebna vsaj 10 m debela plast vode. sonce.

Po shemi LI Salop (1982) je v arhejskem Akronu ločimo šest diastrofizmov: gothobian drugega reda (-4000 milijonov let), samski prvega reda (3750-3500 milijonov let), belingvski, svazijski, drugi red Barberton tretjega reda (v poznem arheju) in Keno-Ransky (Belo morje) prvega reda (2800-2600 Ma). Vsi ti cikli diastrofizma so vključevali nagubane deformacije, intenziven in raznolik magmatizem, migmatizacijo, granitizacijo in druge procese.

Glede na naravo tektonskega režima je L. I. Salop predlagal, da bi zgodnje arhejce imenovali permobilni eon (lat. per - v celoti, mobilis - mobilnost). Po mnenju drugih avtorjev gre za jedrsko ali pangeosinklinalno stopnjo v zgodovini Zemlje.

Najbolj značilni elementi zgodnjearhejske strukture so obsežni "zapognjeni ovali" do 600-800 km v premeru in "interovalna polja", ki se nahajajo med njimi - kombinacija kupol in korit. Pri ustvarjanju teh strukturnih oblik so bila prvotna navpična gibanja. Obsežna polja granitoidov so omejena na osrednje dele ovalov. Značilna je centripetalna vergenca gub na krilih ovalov. Slednji niso urejeni urejeno, kar kaže na odsotnost vodilnega okvirja - kratonskih blokov, ploščadi. Ne manjše strukturne oblike so granitno-gnajsne kupole.

Za tektonski režim zgodnjega arheja so značilne naslednje značilnosti:

Pomanjkanje diferenciacije zemeljske skorje na platforme in geosinklinale;
- pomanjkanje kontrastnega reliefa in grobih klastičnih usedlin;

Monotonost suprakrustalnih kamnin (lat. supra - vrh, vrh, crusta - lubje) na vseh
celine - znak "Pantalassa", planetarni ocean;

Široka razširjenost anortozitov je znak umirjenega tektonskega okolja;
šele ob koncu zgodnjearhejske dobe se je režim nekoliko približal geosinklinalnemu;

Tanka in precej plastična primarna skorja, zaradi katere ni moglo nastati obokanih dvigov in globokih prelomov;

Vnos ogromnih množic granitoidov kot posledica saamskega diastrofizma, ki je povzročil zgostitev zemeljske skorje do 25-30 km (Salop, 1982).

Najpogostejše suprakrustalne kamnine so melanokratski amfibol, amfibol-piroksen in piroksenski plagiognejsi, kristalni skrilavci in amfiboliti. To so zelo metamorfizirane bazične ali ultrabazične lave, morda tufi. V zahodni Grenlandiji, na polotoku Kola, na Aldanskem ščitu, v Južni Afriki, so bili ugotovljeni komatiiti, visokomagnezične vulkanske ultramafično-mafične kamnine. Metabaziti so pogosto granitizirani, preoblikovani v plagiogneise (migmatite), enderbite (natrijeve čarnokite), čarnokite. Metavolkaniti so povezani z biotitnimi, granat-biotitnimi, silimanit- in kordieritnimi gnajsi.

Za sedimentne se nedvomno štejejo marmorji kalcitne in dolomitne sestave, grafitni gnajsi in kristalni skrilavci. Značilna je transformacija kamnin v pogojih granulitne in amfibolitne facije. Granulitni facies regionalnega metamorfizma je izjemna značilnost spodnjega arheja.

Najbolje so proučene spodnje arhejske formacije na aldanskem ščitu. Supracrustalni kompleks ščita, serija Aldan, je najbolj popolna predstavitev vseh znanih podrazdelkov spodnjega arheja. Starost serije je 3.800-4.000 Ma. Kamnine serije Aldan predstavljajo kvarciti, piroksenski in amfibolni skrilavci, amfiboliti in gnajsi Iyengrijanske podserije z debelino več kot 3 km. Zgoraj leži timptonska podserija - gnajsi, amfiboliti s členi marmorja in apneno-silikatne kamnine. Debelina je približno 8 km. Še višja je podserija Dželtulinskaja, ki jo sestavljajo granat-biotit, piroksenski gnajsi, granuliti in marmorji. Moč je več kot 4 km. Skupna debelina serije Aldan je približno 15 km. Med predkambrijskimi nahajališči se razlikujejo različni litostratigrafski kompleksi, sestavljeni iz kamnin, ki odražajo posebnosti okolja njihovega nastanka. V spodnjearhejskih formacijah ločimo šest litostratigrafskih kompleksov (Salop, 1982):

1. Iengry metabazit-kvarcit: osnovni skrilavci, amfiboliti
(metabaziti), horizonti kvarcitov in gnajsov z visoko vsebnostjo aluminijevega oksida (Zverevskaya sekvenca Stanovoy
greben, serija Daldynskaya Anabarskega dviga, serija Ranomena na Madagaskaru).

2. Ungra metabazit: melanokratski dvopiroksenski in amfibolni kristalni skrilavci, amfiboliti po bazičnih in ultrabazičnih vulkanikih, vmesne plasti gnajsov in silikatno-magnetitnih kamnin (Ungrin formacija aldanskega ščita, zgornja anabarska podserija
Anabarski masiv, serija Kan iz Jenisejskega dviga, v Severni Ameriki - spodnji del kompleksa Grenville; spodnji del spodnjearhejskih kompleksov ekvatorialne, zahodne in severozahodne Afrike; v Avstraliji - spodnji deli gnajs-granulitnih kompleksov).

3. Fedorovski metabazit-karbonat: osnovni piroksenski kristalni skrilavci, amfiboliti (metabaziti) s podrejenimi vmesnimi plastmi karbonatnih kamnin (marmorji, apneno-silikatni skrilavci). Vmesne plasti gnajsov, kvarcitov, magnetitnih kamnin. Na ta kompleks so omejeni najstarejši evaporiti v zgodovini Zemlje (marmorji, ki vsebujejo anhidrit, apnenčasti kristalni skrilavci Aldanskega ščita, Kanada, Brazilija), pa tudi kamnine, bogate s fosforjem. Porazdeljeno v masivu Anabar, v grebenu Jeniseja, v regiji Sayan (zgornji del serije Sharyzhalgai), na ukrajinskem ščitu (serija črnih jerebov-Bug, suita Belotserkovskaya), v Severni Ameriki (zgornji del kompleksa Grenville) , v Afriki itd.

4. Sutamski kompleks: tankoslojni granat-biotitni gnajsi, groboplastni ali masivni levkokratski granatni granuliti, interkalacije različnih gnajsov, metabaziti, marmorni jarki, gnajsi z visoko vsebnostjo aluminijevega oksida. Poznan v masivu Anabar, v vzhodnem Sajanu, pogorju Stanovoy, na polotoku Kola, v Afriki.

5. Slyudyansky kompleks: karbonatne in silikatno-karbonatne kamnine in različni kristalni parašisti (granat-biotit, silimanit-kordierit itd.). karbonati
tu vsaj 30 %, metabaziti pa so podrejenega pomena. Slyudyanskaya serija južnega Bajkala, serija Biryusa in Derba iz Vzhodnega Sajana, serija Vakhanskaya Pamirja itd. Starost 3,7 milijarde let je bila pridobljena iz frnikol iz serije Biryusa.

6. Serija Isua: amfiboliti, para- in ortošisti, jaspiliti, felzitni metavulkaniki, metakonglomerati. Moč serije je 2 km. Na Grenlandiji se kamnine serije pojavljajo v obliki ločnega pasu med obsežnim poljem amitsok gnajsov - tonalitnih očalastih kamnin s temno obarvanimi minerali granulita in amfibolitnega facija. Kamnine serije Isua segajo v starost 3.760 Ma; gnajsi Amitsok - 3.980 Ma, granitni gnajsi Gotkhob - 4.065 Ma.

Serija Isua je verjetno nastala med dvema obdobjema tektono-magmatske aktivnosti. Pred odlaganjem te serije se je zgodil gothobian diastrofizem (faza zlaganja) II reda (4 Ga), ki je povezan z nastankom amitsok gnajsa (granulitna facija). Ob koncu nastanka serije Isua se je pojavil saamski diastrofizem prvega reda (3.750-3.500 Ma), ki je zaključil saamsko obdobje tektogeneze.

Konsistentnost sestave suprakrustalnih plasti spodnjega arheja na velikih območjih kaže na enotne pogoje za njihov nastanek.

Odsotnost kakršnih koli znakov erozijskih območij kaže na odlaganje sedimentov in izlivanje lave v prostrani plitki ocean - "Pantalassa". Odsotnost grobih klastičnih kamnin kaže na odsotnost razčlenjenega reliefa.

Prvič se v kompleksu Fedorov pojavljajo karbonatne kamnine, ki označujejo pomemben stratigrafski mejnik, povezan z zmanjšanjem vsebnosti CO 2 in močnih kislin v sestavi ozračja in hidrosfere. Po odlaganju četrtega kompleksa - Sutam - se je vsebnost CO 2 še bolj zmanjšala, tako da se je peti - Slyudyansky - kompleks izkazal za znatno karbonatno.

Zaporedja železove rude so lahko nastala zaradi odstranjevanja železa med vulkanskimi izbruhi, silicijev dioksid (SiO 2) pa je bil v presežku v raztopini. Grafitne kamnine spodnjega arheja (kompleksi Fedorovka, Slyudyanka itd.) so najverjetneje abiogenega izvora, saj takrat ni bilo dovolj biomase, da bi tvorila tako veliko grafitnih kamnin. Enako velja za fosfate. pasme.

Pomemben del spodnjearhejske suprakrustalne plasti sestavljajo globoko metamorfizirane vulkanske kamnine osnovne in delno ultrabazične sestave. Prisotnost kisle lave ni dokazana. Metabaziti kompleksov Iengry in Ungrin ustrezajo toleitnim bazaltom, Fedorov kompleks ustreza alkalnim bazaltom, mlajši deli serije Aldan pa ustrezajo vulkanskim kamninam toleitne in alkalno-bazaltne serije, s sodelovanjem bazaltov in nefelinitov. Tako sčasoma opazimo povečanje alkalnosti kamnin.

Metabaziti kompleksa Slyudyanka so podobni bazaltnemu andezitskemu tvorbi otoških lokov in do neke mere bazaltom geosinklinalnih formacij.

Za nekatere spodnjearhejske komplekse je značilna prisotnost globoko metamorfiziranih ultramafičnih visoko aluminijevih kamnin - komatiitov (širše razvitih v zgornjem arheju).

Plutonske formacije so najbolj razvite v saamskem ciklu tektogeneze v intervalu 3.750-3.500 Ma. Možnost uporabe aktualistične metode pri geološki interpretaciji spodnjih arhejskih kamnin je močno omejena, saj je geneza številnih kamnin nejasna. Na primer, v spodnjem arheju (razen zgornjih delov serije Isua) ni psefitov. Kvarciti so povezani z mafičnimi in ultrabazičnimi kamninami, kar v fanerozoiku ni opaziti. Nenavadne tektonske strukture - gnajsovi ovali nimajo analogov v mlajših slojih.

Fizične in geografske razmere

Značilnosti spodnjih arhejskih metasedimentnih kamnin kažejo na obstoj vroče hidrosfere. Preučevanje izotopske sestave kremenčevih kamnin, zlasti razmerja med devterijem in vodikom ter izotopi 18 O/16 O, ki so odvisni od temperature, je pokazala naslednjo porazdelitev srednje letne temperature (Salop, 1982).

V zgodnjem arheju je bila temperatura zemeljskega površja verjetno nad 70°C ali celo nad 100°C. Takšna površinska temperatura bi lahko bila le posledica učinka tople grede, ki ga ustvarja močno ozračje. Pojavi se analogija s sodobno atmosfero Venere, katere površinska temperatura je 480 ° C, tlak atmosfere ogljikovega dioksida je približno 90 barov.

Atmosfera in hidrosfera sta predvsem produkta razplinjevanja in ločevanja tekočih in plinastih sestavin iz plašča. Nastajanje primarne zemeljske skorje je spremljalo nastanek primarne, v bistvu vodikove atmosfere, ki se je kasneje razpršila v vesolje. Sekundarna primitivna (primarna v geološkem smislu) atmosfera je nastala šele po padcu temperature, ko plini niso mogli več premagati sile privlačnosti. Kasneje se je ozračje spreminjalo glede na procese vulkanizma, sedimentacije in nato fotosintezo rastlin.

Sestava primitivne atmosfere je ustrezala sestavi plinastih produktov vulkanskih izbruhov (vodna para, ogljikov dioksid, dušik, "kisli dim" - HC1, HF, H 2 S , amoniak, metan).

Vsebnost vode v Zemljinem plašču je trikrat večja od mase vode v sodobnih oceanih. Vir te vode je bil nastanek lave bazaltne in andezitne sestave. V geološki zgodovini se je ogljikov dioksid odlagal v karbonate 10 tisoč krat več, kot ga zdaj vsebuje ozračje (in ga rastline asimilirajo in zakopajo 1000-krat več kot v ozračju).

Primarna atmosfera je vsebovala približno 99 % CO 2 (brez vode). Tlak bi moral biti približno 70 barov, ob upoštevanju raztapljanja CO 2 v hidrosferi pa 50-60 barov. Pri tem tlaku mora biti vrelišče vode 260-285°C.

Prosti kisik je bil v sekundarni (primitivni) atmosferi praktično odsoten. Njegov glavni vir je biogena fotosinteza. Kisika, kot poudarja L. I. Salop, ni bilo v tej atmosferi, sodeč po izotopski sestavi žvepla v sedimentnih kamninah, do meje približno 2,3-2,4 milijarde let (PR |). Po mnenju M. Ruttena (1973) je bila pred približno 3 milijardami let presežena točka Urey, ko je bila vsebnost kisika 0,001 sodobne, do konca arheja (2,5 milijarde let) pa je bila dosežena Pasteurova točka, v katerem je vsebnost kisika 0,01 od moderne. Do te ravni se atmosfera še vedno šteje za brez kisika. Analiza plinskih vključkov v kemogenih kvarcitih serije Iengry je dala naslednje rezultate: CO 2 - 60 %, H 2 S , SO , NH 3 , HCI , HF približno 35 %, N 2 + redki plini 1-8 %. V mlajših kemogenih kremenčevih sedimentih se vsebnost kisika naravno poveča: AR 2 - 5,5 %, PR -PZ - 12 %, PZ 2 -KZ - 18 %. Hkrati se vsebnost CO2 zmanjša z 42 % v AR2 na trenutno v kenozoju.

Tako je bila zgodnja arhejska atmosfera zelo gosta, anoksična, vroča in je bila sestavljena predvsem iz vodne pare, ogljikovega dioksida in številnih drugih komponent (tipičen je »kisli dim«). To ozračje je povzročilo močan učinek tople grede.

Hidrosfera v zgodnjem arheju je bila močno ogljikova, vsebovala je močne kisline, t.j. je bil agresiven, izrazito mineraliziran in slan. To dokazujejo tudi starodavni evaporiti (kompleks Fedorov na Sibirski platformi, v Kanadi, Braziliji). Zaradi interakcije z veliko količino alkalijskih in zemeljskoalkalijskih se sestava vode približala nevtralni (pH približno 7).

POZNI ARHEJSKI EON (ZGORNJI ARHEJSKI EONOTEM) - AR

splošne značilnosti

Poznoarhejski eon zajema čas 3.150-2.600 (po drugih virih 2500) milijonov let. Formacije zgornjearhejske eonoteme se močno razlikujejo od spodnjearhejske, kar pomeni začetek nove velike stopnje v zgodovini Zemlje - platformsko-geosinklinalne. Stratotip zgornjega arheja je superserija Svazi (Južna Afrika, Svazi). Za suprakrustalni kompleks so značilne sedimentno-vulkanogene plasti, ki so blizu evgeosinklinalnemu tipu. Miogeosinklinalne in platformne formacije so še vedno nepomembno porazdeljene. Kamnine so metamorfizirane v razmerah amfibolitne in zelenkaste facije, tako da je primarna narava precej dobro prepoznavna. Pogosto so konglomerati, značilni so jaspiliti, lokalno razvita je granitizacija.

Zgornjearhejske suprakrustalne kamnine in vdori, ki sekajo skoznje, so razširjeni na vseh celinah. To so na primer kompleks Lop iz Karelije, leptitna tvorba na Švedskem, Teterevskaya, Konksko-Verhovtsevskaya serija Ukrajine, superskupina Svaziland v Južni Afriki, formacija Sherry Creek v ZDA, kompleks Pilbara v Avstraliji itd. .

organski svet

Do poznega arheja so bile ustvarjene razmere, ki so bile ugodnejše za obstoj in razmnoževanje organizmov: znižala se je temperatura vode, zmanjšala se je njena kislost in kemična agresivnost. Prve določljive organske ostanke so našli v zgornjih arhejskih kamninah: fitoliti (stromatoliti, onkoliti) in mikrofosili. Stromatoliti so predstavljeni z majhnimi nazobčanimi in kupolastimi oblikami ter plastastimi tvorbami. To so, kot že omenjeno zgoraj, odpadni produkti cianobiontov. Mikrofosili so tudi cianobionti in bakterije. Kremenaste kamnine serije Fig Tree (Južna Afrika) vsebujejo mikroskopske formacije, ki spominjajo na enocelične alge in bakterije. Količina biomase v primerjavi z zgodnjimi arheji se je znatno povečala, vendar so jo predstavljali izključno prokarioti, saj evkarionti še niso nastali. Poznoarhejski prokarionti se od mlajših analognih fosilov razlikujejo po manjši velikosti celic.

Dejavnost cianobiontov je postopoma privedla do povečanja količine kisika v atmosferi in hidrosferi. Pred približno 3 milijardami let je bila presežena točka Juri; vsebnost kisika v ozračju se je dvignila nad 0,001 od sodobne. Kasneje bo s tem povezana aktivacija razvoja in zapleta drugih skupin organizmov ter sprememba procesov sedimentacije in kopičenja.

Strukture zemeljske skorje in kamnin

Na vseh območjih so zelenkamnite kamnine zgornjega arheja razvite v obliki ozkih, pogosto nepravilnih območij, ki predstavljajo strukture geosinklinalnega tipa, ločene z obsežnimi polji globoko metamorfoziranih kamnin spodnjega arheja. Izrazito neskladnost opazimo skoraj povsod med zgornjimi arhejskimi in spodnjimi proterozojskimi plastmi.

Za zgornji arhej so značilni različni vulkani s prevlado mafičnih: toleitski bazalti, komatiiti, diabazi in bazaltni andeziti. Pogosto je sferična ločitev. V klastičnih kamninah prevladujejo greywacke, arkoze, meleži, peliti in konglomerati. Najpogostejše tektonske strukture so gnajs in granitno-gnajsne kupole s premerom 10-40 (ne več kot 100) km. Kupole so obrobljene s kamninami zelenega škrilavca in tvorijo cele skupine, ki sestavljajo razširjene "granitno-zelenokamnite pasove", ki se nahajajo med relativno stabilnimi masivi - protoplatformami.

Zelenkamniti pasovi so najverjetneje obsežna korita, ki so zapletena zaradi prelomov in so posledica globalnega raztezanja zemeljske skorje. Po mnenju LI Salop je treba sisteme korit in dvigov, ki jih ločujejo, obravnavati kot starodavna geosinklinalna območja - protogeosinklinale.

Pasovi zelenega kamna so neenakomerno razporejeni. Območja razvoja spodnjih arhejskih plasti, brez zelenkamnitih pasov, so verjetno najstarejši stabilnejši elementi zemeljske skorje, ki jih lahko imenujemo protopplatforme.

Najbolj popolne in najbolje preučene odseke zgornjega arheja najdemo v Južni Afriki, Kanadi in Zahodni Avstraliji.

Razvojno področje superserije Svazi (Južna Afrika, Svazi) - zgornji arhejski stratotip - se nahaja v gorskem območju Barberton in je strukturno sinklinorij Svazija.

Po mnenju D. Hunterja spodnji del odseka predstavlja starodavni gnajski kompleks, sestavljen iz kamnin amfibolitne in granulitne facije metamorfizma. Nastali so že dolgo pred kopičenjem superskupine Svazi in se v tej slednji pojavljajo v obliki konglomeratnih kamenčkov.

Za kamnine Svazilandske superserije so v nasprotju s kamninami kleti značilne nizke stopnje metamorfizma (zelenšistična facija) z jasno razločljivimi primarnimi strukturami. Od spodaj navzgor v tej "super-seriji" izstopajo tri serije: Onverwacht, Fig-Three in Modis.

Serija Onverwacht je razdeljena na tri formacije:

Spodnji Onverwacht: osnovne blazine lave in ultramafične leče, tanke vmesne plasti črnih kremenčevih kamnin, felzitni tufi. Ultramafične in bazične kamnine so bogate z Mg ter revne z Al in K ter so opredeljene kot posebna skupina komatiitov z debelino več kot 2 km.

Middle Onverwacht (Formacija reke Comati): blazinasti bazalti in ultramafične lave, vdori porfirnega feldspata (3-4 km).

Zgornji Onverwacht - ciklično ponavljanje blazinastih bazaltov ali andezitov, kisle lave in kremenčevih kamnin (5 km).

Serija Fig-Three (figovo drevo) vključuje (od spodaj navzgor):

Kemogeni sedimenti (pasaste kremenčeve, smukecno-karbonatne, kremenovo-sericitne kamnine);

Graywacks, skrilavci, trakaste kremenčeve kamnine;

Graywackes, skrilavci, železovi kvarciti, tufi.
Skupna debelina serije Fig-Three je več kot 2 km. Serija Modis leži v neskladju in jo predstavljajo polimiktični konglomerati, feldspar peščenjaki, meljevci in skrilavci (debelina 3,1 km).

Skupna debelina superserije Svazi je do 16 km. Po odlaganju kamnin iz serije Modis so bile vse sekvence superserije Svazi zložene, prelomljene s strmimi narivi v luskaste in pahljačaste plošče in vdrte s številnimi telesi granitoidov, od katerih so najstarejši stari 3-3,4 milijarde let. .

Svazilandska superserija spada med najstarejše formacije sinklinorij zelenih kamnov.

Na Kanadskem ščitu se sedimentno-vulkanogene plasti province Superior (Lake Superior) štejejo za zgornji arhejski parastratotip.

Sestavljajo zelenkamnite pasove - podolgovate izolirane odseke sinklinorske strukture, v katerih se linearne, pogosto izoklinalne gube izmenjujejo s kupolastimi strukturami. Zelenkamnite pasove ločujejo polja granitoidov, granit-gnajsov in gnajsov.

Plasti zelenih kamnov imajo običajno tričlensko strukturo: klastične kamnine, včasih vulkanske, so na dnu in na vrhu, v srednjem delu prevladujejo vulkani.

Vse zelenkamnite plasti so vdrte z velikimi masivi biotitnih in amfibolnih granitov ter granodioritov, starih 2.600-2.800 Ma. Ti vdori so povezani z diastrofizmom Belega morja (kenoran).

Na Baltskem ščitu so zgornje arhejske formacije najbolje preučene v Kareliji, na polotoku Kola in vzhodni Finski. Serija Gimolskaya, razvita v Kareliji blizu meje s Finsko, je sprejeta kot regionalni stratotip (na Finskem je to serija Ilomanti). Za to serijo je značilna dvočlenska struktura: na dnu so osnovni efuzivi, zgoraj sedimentne kamnine in felzitne vulkanske kamnine.

Vse zgornje arhejske plasti Baltskega ščita ležijo transgresivno, včasih s konglomerati na dnu, na spodnjih arhejskih kamninah, predvsem na sivih gnajsih, in jih z ostro neskladnostjo prekrivajo spodnjeproterozojske kamnine.

Zgornjearhejska zaporedja je vdrta z velikim številom granodioritnih in mikroklinsko-plagioklasnih granitnih masivov, starih 2.600-2.800 Ma.

Korelacija zgornjega arheja Baltskega ščita s stratotipom (Južna Afrika, Svazi): finski komatiiti ustrezajo spodnjemu delu serije Onverwacht. Spodnje vulkanogene sekvence primerjamo z zgornjim delom serije Onverwacht. Zgornje vulkanogeno-terigene sekvence ustrezajo seriji Fig-Three. Najvišje tvorbe serije Gimolskaya (Okunevskaya, Keivskaya) približno ustrezajo seriji Modis.

Skupna debelina zgornjega arheja Baltskega ščita je 4-8 km (2-4 krat manj kot pri strato-tipu - v Južni Afriki). Na ukrajinskem ščitu je zgornji arhej najbolj polno zastopan v porečju srednjega toka Dnepra, kjer je razvita serija Konk-Verhovtsevskaya, ki se neskladno pojavlja na gnajsih spodnjega arheja. V osnovi serije so kvarciti z visoko vsebnostjo aluminijevega oksida ali čisti kvarciti. Zgoraj se pojavljajo metabaziti, vmesni in felzitni vulkani, redkeje metasedimentne kamnine (debeline do 5 km). Jaspiliti se nahajajo v srednjem delu serije.

Kamnine serije se pojavljajo v ozkih sinklinalah, upognjenih v tlorisu, ki se nahajajo med kupolami spodnjearhejskih gnajsičnih granitov. Starost granitoidov, ki vdrejo v zelenkamnite kamnine, je 2.600-2.800 Ma.

Zgornji del serije Konksko-Verhovtsevskaya približno ustreza seriji Fig-Three. Sestava zgornjih arhejskih nahajališč v različnih delih sveta je med seboj zelo podobna. Med njimi so po besedah ​​L. I. Salopa štirje globalno izraženi litostratigrafski kompleksi.

Predkambrij predstavlja večino geološke zgodovine Zemlje - približno 3,8 milijarde let ali približno 90 % trajanja geološke zgodovine Zemlje.

Sprva se je predkambrij imenoval azoična (brez življenja) doba, vendar se je v tem času na Zemlji pojavilo in razvilo rastlinsko in živalsko življenje.

Intenzivno preučevanje geološke zgodovine predkambrija se je začelo konec 20. stoletja, v povezavi s pojavom močnih metod izotopske geokronologije.

Stratigrafska delitev predkambrija je bila predmet številnih razprav. Od leta 1978 je v ZSSR predkambrij razdeljen na proterozoik in arhej. Stratigrafska komisija je v devetdesetih letih 20. stoletja sprejela enotno predkambrijsko časovno lestvico, ki pa povzroča veliko polemik.

Z bolj diferenciranim pristopom je nastanek in premik predkambrijskih celin opisan takole. Sprva je bila celina Vaalbara, nato pa se je po prvi poledenitvi (pred 2,9-2,7 milijarde let) razdelila na Ur, Nuno in Atlantik. Nato so se celine spet zbližale v Rodinijo (v obdobju od 1 milijarde do 750 milijonov let nazaj). V tem obdobju je Zemlja doživela drugo poledenitev. Potem ko je supercelina razpadla na proto-Lavrazijo in proto-Gondvano. Ob koncu predkambrijske dobe je na Zemlji spet obstajala ena celina Panotia.

Organsko življenje je bilo koncentrirano v obalnem plitvem, dobro osvetljenem, ekološko optimalnem pasu morij. V teh razmerah so se močno razvili stromatoliti (odpadni produkt bakterij), nekatere vrste alg (Grypania spiralis) in nevretenčarji (ciklomeduza). Predkambrijske kopenske mase, brez vegetacije, so se dvigale nad morskimi prostori v obliki golih, ogromnih skalnatih otokov.

organski svet

Organskih ostankov v arhejskih nahajališčih skoraj ni, vendar iz tega ne izhaja, da živali in rastline v arhejski dobi sploh niso obstajale. Domneva se, da so v Arheju, vsaj v zadnjih obdobjih, na zemeljski obli že živeli enocelični in morda celo večcelični organizmi, ki niso imeli mineralnega okostja, ki bi se lahko ohranil v fosilnem stanju do danes.

V proterozojskih nahajališčih so organski ostanki veliko pogostejši kot v arheju. Predstavljajo jih apnenčasti izločki modro-zelenih alg, prehodi črvov in ostanki koelenteratov. Med najstarejšimi rastlinskimi ostanki so poleg apnenčastih alg tudi kopičenja grafitno-ogljične snovi, ki nastanejo kot posledica razgradnje. Corycium enigmaticum. Nitaste alge, glivične filamente in oblike, podobne sodobnim kokolitoforjem, so našli v kremenčevih skrilavcih železove rude v Kanadi. V železovih kvarcitih Severne Amerike in Sibirije so našli železove produkte vitalne aktivnosti bakterij.

Znanstveniki iz predkambristov

Dolgo časa je bila v Leningradu leta 1967 na podlagi Laboratorija za predkambrijsko geologijo in geohronologijo Akademije znanosti ZSSR (IGGD) ustanovljena edina specializirana znanstvena ustanova na svetu za preučevanje predkambrija. Ustanovitelji inštituta, katerih raziskave so bile osnova za preučevanje predkambrija, so bili A. A. Polkanov, E. K. Gerling, S. V. Obručev, N. A. Elisejev, V. A. Nikolaev, N. G. Sudovikov, K. O. Kratz, D. A. Timofejev.

Vodilno vlogo pri identifikaciji in razvoju stratigrafije Rifeja in Venda imajo tudi sovjetski akademski znanstveniki N. S. Shatsky, B. S. Sokolov in drugi.

Poglej tudi

Napišite oceno o članku "Prekambrij"

Literatura

V tem članku ali razdelku so ali zunanje reference, vendar viri posameznih navedb ostajajo nejasni zaradi pomanjkanja opomb. Izjave ne, se lahko zaslišijo in odstranijo. Članek lahko izboljšate tako, da dodate natančnejše reference na vire.

• Stratigrafija in korelacija predkambrija. M.-L., 1960.
• Stratigrafija poznega predkambrija in kambrija. M., 1960.
• Mihailov D. Dvorana akademskega sveta. Izjemni predkambristični znanstveniki. SPb., 2006. - 242 str.
• Jordan N.N. razvoj življenja na zemlji. - M .: Razsvetljenje, 1981.
• Koronovsky N.V., Khain V.E., Yasamanov N.A. Zgodovinska geologija: Učbenik. - M .: Akademija, 2006.
• Ushakov S.A., Yasamanov N.A. Drift celin in podnebje Zemlje. - M .: Misel, 1984.
• Yasamanov N.A. Starodavno podnebje Zemlje. - L.: Gidrometeoizdat, 1985.
• Yasamanov N.A. Priljubljena paleogeografija. - M .: Misel, 1985.

Opombe

Povezave

• Predkambrij // Velika sovjetska enciklopedija: [v 30 zvezkih] / pogl. ur. A. M. Prohorov. - 3. izd. - M. : Sovjetska enciklopedija, 1969-1978.

Odlomek, ki označuje predkambrij

- Ali ga želiš tudi ti? Sem nežno vprašal žensko.
Samo žalostno je prikimala in se spet tesno zaprla v svoj žalostni svet, nikogar ni spustila noter, tudi hčerke, ki je bila že tako zaskrbljena zanjo.
– Oče je dober, samo ne ve, da smo še živi. - je tiho rekla punca. - Prosim, povej mu...
Verjetno ni nič hujšega na svetu kot čutiti krivdo, ki jo je čutila ... Ime ji je bilo Christina. V času svojega življenja je bila vesela in zelo srečna ženska, ki je bila ob smrti stara komaj šestindvajset let. Njen mož jo je oboževal ...
Njena hčerka se je imenovala Vesta in bila je prvi otrok v tej srečni družini, ki so jo vsi oboževali, oče pa jo je preprosto oboževal ...
Isti vodja družine se je imenoval Arthur in bil je enako vesela, vesela oseba, kot je bila njegova žena pred smrtjo. In zdaj mu nihče in nič ni mogel pomagati, da bi našel vsaj nekaj miru v svoji bolečini raztrgani duši. In v sebi je rasel sovraštvo do svoje ljubljene, svoje žene, poskušal je zaščititi svoje srce pred popolnim zlomom.
- Prosim, če greš k očetu, se ga ne boj ... Včasih je čuden, a takrat "ni pravi." - je zašepetala punca. In zdelo se je, da ji je neprijetno govoriti o tem.
Nisem je želel spraševati in je še bolj vznemirjati, zato sem mislil, da bom sam ugotovil.
Vesto sem vprašal, katera od njih mi želi pokazati, kje so živeli pred smrtjo in ali njen oče še živi tam? Kraj, ki so ga poimenovali, me je nekoliko razžalostil, ker je bil precej oddaljen od moje hiše in je trajalo dolgo, da sem prišel tja. Zato se nisem mogel takoj omisliti ničesar in vprašal svoje nove znance, ali bi se lahko spet pojavili vsaj čez nekaj dni? In ko je prejela pritrdilen odgovor, jima je »napeto« obljubila, da bom v tem času zagotovo spoznala njunega moža in očeta.
Vesta me je zlobno pogledala in rekla:
- Če te oče ne želi takoj poslušati, mu poveš, da ga njegov "lisičji mladič" zelo pogreša. Tako me je oče poklical šele, ko sva bila sama z njim in tega ne ve nihče drug razen njega ...
Njen zvit obraz je nenadoma postal zelo žalosten, očitno se je spomnil nečesa, ki ji je zelo ljubo, in res je postala nekaj takega kot mala lisica ...
No, če mi ne verjame, mu to povem. - Obljubil sem.
Številke, ki so nežno svetleče, so izginile. In še vedno sem sedel na svojem stolu in se trudil ugotoviti, kako bi lahko od svoje družine pridobil vsaj dve ali tri proste ure, da bi lahko držal besedo in obiskal očeta razočaran v življenju ...
Takrat je bila zame “dve ali tri ure” od doma precej dolgo obdobje, za katerega bi se nujno morala javiti babici ali mami. In ker mi nikoli ni uspelo lagati, sem moral nujno najti pravi razlog za tako dolgo odhod od doma.
Svojih novih gostov nikakor nisem mogel razočarati ...
Naslednji dan je bil petek in moja babica je kot običajno šla na tržnico, kar je počela skoraj vsak teden, čeprav, po pravici povedano, ni bilo velike potrebe po tem, saj je na našem vrtu raslo toliko sadja in zelenjave. , ostale izdelke pa so bile najbližje trgovine z živili običajno nabito polne. Zato je bil tak tedenski »izlet« na tržnico verjetno preprosto simboličen – babica se je včasih rada samo »prezračila«, se srečala s prijatelji in znanci, pa tudi nam s tržnice za konec tedna prinesla kaj »posebno okusnega«. .
Dolgo sem se vrtel okoli nje, nisem mogel misliti na nič, ko je moja babica nenadoma mirno vprašala:
- No, zakaj ne sedite ali je nestrpno za nekaj? ..
- Moram oditi! – navdušena nad nepričakovano pomočjo sem izbruhnila. - Za dolgo časa.
Za druge ali zase? je vprašala babica in se namrščila.
- Za druge, in to res potrebujem, sem dal besedo!
Babica me je, kot vedno, pogledala, ko študiram (malo ljudem je bil všeč njen videz - zdelo se je, da ti gleda prav v dušo) in na koncu rekla:
- Da bom doma do večerje, ne kasneje. Je dovolj?
Samo prikimala sem in skoraj skočila od veselja. Nisem si mislil, da bo tako enostavno. Babica me je pogosto res presenetila – zdelo se je, da je vedno vedela, kdaj je resno, kdaj pa samo muha, in mi je običajno, če je le mogoče, vedno pomagala. Bil sem ji zelo hvaležen za vero vame in moja čudna dejanja. Včasih sem bil celo skoraj prepričan, da točno ve, kaj počnem in kam grem ... Čeprav je morda res vedela, a je nisem nikoli vprašal o tem? ..
Skupaj sva zapustila hišo, kot da bi šla tudi jaz z njo na tržnico, in že na prvem ovinku sva se sporazumno razšla in vsaka je že šla svojo pot in po svojem poslu ...
Hiša, v kateri je še živel oče male Veste, je bila v našem prvem "novem okrožju" v gradnji (kot so se imenovale prve stolpnice) in je bila od nas oddaljena približno štirideset minut. Vedno sem rad hodil in mi to ni povzročalo nevšečnosti. Samo to novo območje mi res ni bilo všeč, saj so bile hiše v njem zgrajene kot škatle vžigalic - vse enake in brez obraza. In ker se je ta prostor šele začel graditi, v njem ni bilo niti enega drevesa ali kakšnega »zelenja« in je bil videti kot kamnito-asfaltna maketa nekega grdega, lažnega mesta. Vse je bilo hladno in brez duše in tam sem se vedno počutil zelo slabo - zdelo se mi je, da preprosto nimam ničesar za dihati ...
Pa vendar, najti številke hiš, tudi ob največji želji, je bilo tam skoraj nemogoče. Kot, na primer, v tistem trenutku sem stal med hišama št. 2 in št. 26 in nisem mogel razumeti, kako je to lahko?!. In spraševal sem se, kje je moja "pogrešana" hišna številka 12?.. V tem ni bilo nobene logike in nisem mogel razumeti, kako lahko ljudje živijo v takem kaosu?
Končno mi je s pomočjo nekoga drugega nekako uspelo najti pravo hišo in že sem stal pri zaprtih vratih in se spraševal, kako me bo srečal ta popolni neznanec? ..
Na enak način sem srečal veliko neznanih meni neznanih in to je na začetku vedno zahtevalo veliko živčno napetost. Nikoli mi ni bilo prijetno vdreti v nečije zasebno življenje, zato se mi je vsak tak »pohod« vedno zdel malce nor. In prav tako sem popolnoma razumel, kako divje je moralo zveneti za tiste, ki so dobesedno pravkar izgubili ljubljeno osebo, neka deklica pa je nenadoma vdrla v njihova življenja in izjavila, da jim lahko pomaga govoriti z mrtvo ženo, sestro, sinom, mamo, oče ... Strinjajte se - zanje je moralo zveneti absolutno in popolnoma nenormalno! In če sem iskren, še vedno ne morem razumeti, zakaj so me ti ljudje sploh poslušali?!.
Tako sem zdaj stal pri neznanih vratih, nisem si upal poklicati in si nisem predstavljal, kaj me čaka za njimi. Toda takoj, ko se spomnim Christine in Veste in se miselno grajam zaradi strahopetnosti, se prisilim, da dvignem rahlo tresočo roko in pritisnem gumb za klic ...
Zelo dolgo nihče ni odpiral vrat. Želel sem oditi, ko so se vrata nenadoma odprla in na pragu se je pojavil, očitno nekoč čeden, mladenič. Zdaj je bil na žalost vtis od njega precej neprijeten, saj je bil preprosto zelo pijan ...

Predkambrij, predkambrij ali kriptozoik - prvi del geološke zgodovine Zemlje. Predkambrij je splošno ime za tri eone hkrati zgodovina Zemlje - (pred 4,6-4,0 milijarde let), (pred 4,0 do 2,5 milijarde let) in (pred 2,5 milijarde do 541 milijonov let). Tako predkambrij pokriva večino zgodovine Zemlje (pred 4,6 milijarde let – pred 541 milijoni let ali 90 % celotne geološke zgodovine Zemlje). Predkambrij, sestavljen iz treh eonov, je pred zadnjim eonom - - ki se nadaljuje še danes.

Predkambrij je obdobje nastanka Zemlje, obdobje začetnega razvoja zemeljske skorje, nastajanja atmosfere in prvo življenjsko obdobje. Znanstveniki so obdobja - predkambrij in fanerozoik - razdelili tako, da se predkambrijsko obdobje konča z začetkom dobe in kambrijskim obdobjem. Kambrijsko obdobje je znano po tako neverjetnem pojavu, kot je "", ko se je na planetu pojavila množica živih organizmov. Ogromna raznolikost razvitih oblik živih organizmov v kambrijskem obdobju še vedno povzroča burne razprave med znanstveniki, a to lahko najdete v enem od naslednjih člankov.

Pomen Takšna porazdelitev geoloških obdobij v zgodovini Zemlje je v tem, da je predkambrij ali kriptozoik (kriptozoik - iz starogrškega "skritega življenja") obdobje nastanka Zemlje, ko se je življenje šele začelo razvijati. , konča pa se v obdobju, ki je poznano vsem paleontologom, kot začetek bogatih nahajališč fosilnih živih organizmov. Od tega trenutka se začne Phanerosa (iz starogrške - eksplicitno življenje).

Sprva se je predkambrijsko obdobje ali kriptozoik imenovalo azojska doba, torej obdobje brez življenja, prvo obdobje v zgodovini planeta, ko ni bilo življenja. Vendar so poznejše študije omogočile ugotoviti, da so azojsko dobo naseljevali živi organizmi, čeprav ne v enakem obsegu kot v poznejšem fanerozoju. Prvo življenje se je pojavilo že na samem začetku arheja, pred 3,7 milijarde let, po katerem je postalo neprimerno imenovati to obdobje azoik, pojavila pa so se nova imena zanj - predkambrij (to je obdobje pred kambrij ali kambrijsko eksplozijo). življenja) ali kriptozoik (skrito življenje).

Dokumentarni film o zgodovini Zemlje:

Ali želite kupiti letalske karte hitro, ugodno in ugodno? V tem primeru morate vedeti, da lahko karte za Tulo kupite na spletnem mestu Business Travel. Izberite smer, datume, število potnikov in oddajte naročilo.

povzetek

Tema: EVOLUCIJA ŽIVLJENJAinBIOSFERE vPredkambrijsko obdobje

Predkambrijska faza razvoja Zemlje še ni v celoti raziskana. Zbrane različne informacije o ostankih življenja v geoloških usedlinah nam omogočajo, da celotno predkambrijsko obdobje, ki traja približno 4 milijarde let, razdelimo na dve obdobji: starejše, arhejsko, in manj staro, proterozojsko. Trajanje vsakega od njih je približno 2 milijardi let. Archean se je začel z nastankom Zemlje kot planeta pred 4,6 milijarde let in končal s pojavom prostega kisika v atmosferi pred 2,5 milijardami let. Prvi večcelični organizmi so zaključili odštevanje proterozoika pred približno 570 milijoni let.

Življenje Zemlje v predkambriju je bilo zelo premalo raziskano. To je razloženo ne le z dolgotrajno geološko preobrazbo nahajališč s sledovi življenja, temveč tudi z redkostjo fosiliziranih ostankov. Vendar pa je nesporno, da je predkambrijski ocean postal zibelka življenja, ki je povzročil nastanek in razvoj biosfere.

V primerjavi z litosfero, hidrosfero in atmosfero je biosfera najmlajša lupina Zemlje. Skozi celotno fazo svojega obstoja je aktivno sodeloval z ostalimi geosferami planeta. Njegov nastanek je povezan z nastankom in razvojem življenja na Zemlji.

Za nastanek in razvoj življenja na Zemlji so bili potrebni naslednji pogoji: prisotnost določenih kemikalij, vir energije, odsotnost plinastega kisika in neomejeno dolgo življenjsko dobo. Življenjska aktivnost vsakega organizma je najprej kombinacija različnih medsebojno povezanih kemičnih procesov. Nastanek Zemlje in življenja na njej je bil en sam medsebojno povezan proces kot posledica kemičnega razvoja snovi sončnega sistema (Voitkevich, 1986).

Pojav življenja na Zemlji je treba po hipotezi akademika A.I. Oparina obravnavati kot naravno evolucijo ogljikovih spojin. Edinstvena vloga ogljika pri nastanku življenja in njegovem poznejšem razvoju je povezana s kombinacijo njegovih lastnosti, ki jih ne premore nobeden od drugih elementov periodnega sistema. Ogljikov atom v svoji zunanji orbiti ima le štiri elektrone, čeprav ima lahko osem elektronov. Tako lahko mesta "manjkajočih" elektronov napolnimo z elektroni iz zunanjih lupin štirih drugih atomov. Ta sposobnost ogljika, da tvori štiri enakovredne valenčne vezi z drugimi atomi, omogoča gradnjo ogljikovih skeletov različnih vrst - linearnih, razvejanih in cikličnih. Močne kemične vezi se tvorijo tudi med atomi ogljika in atomi drugih elementov, ki pa se lahko zlahka porušijo med sintezo in razgradnjo organske snovi v blagih pogojih, na primer med fiziološkimi procesi.

Vodik je prevladujoči element v vesolju. Posledično in zaradi izjemne kemične aktivnosti ogljika so spojine vodika in ogljika - ogljikovodiki z najbližjimi derivati ​​zelo razširjene v vesolju. Podatki o kemični sestavi meteoritov, kometov in asteroidov kažejo, da je bilo nastajanje organskih spojin v sončnem sistemu v zgodnjih fazah njegovega razvoja tipičen in množičen pojav (Voitkevich, 1986).

Po besedah ​​akademika AI Oparina se na površju nastajajoče Zemlje pojavljajo začetni ogljikovodiki in cianidi (spojine ogljika z dušikom), pa tudi njihovi najbližji derivati ​​kisika, dušika, žvepla in fosforja z uporabo zunanjih virov energije (ultravijolični žarki, električni izpustov in lokalnega segrevanja) se postopoma spreminja v vse bolj kompleksne organske snovi: najprej v monomere, kot so aminokisline, dušikove baze, sladkorji, nato pa v njihove polimere, kot so beljakovine in nukleinske kisline. Kombinacija teh polimerov v večmolekularne sisteme in kasnejša evolucija teh sistemov, ki temelji na njihovi prebiološki naravni selekciji, je služila kot pot, po kateri so nastajali probionti (predhodniki živih organizmov) in eobionti (pravzaprav živi organizmi) - predniki vse življenje na Zemlji. Tako je bila kemična evolucija predpogoj za biološko evolucijo tudi v vesoljskih razmerah, na prvi stopnji nastanka Zemlje.

Kot rezultat številnih izračunov, ki temeljijo na preučevanju razpada radioaktivnih snovi in ​​trajanja njihove razpolovne dobe, je bilo ugotovljeno, da je planet Zemlja pred približno 4,6 milijarde let pridobil velikost blizu sodobne. Njegov nastanek je posledica interakcije med procesi kondenzacije primarnega sončnega plina in prašne snovi ter akrecije (povečanje velikosti na obrobju) blokov in majhnih planetov, ki so bili v bližini. Trčenje padajočega materiala z Zemljo, krčenje (stiskanje) nastajajoče Zemlje in razpad radioaktivnih elementov, ki jih vsebuje telo mladega planeta v velikih količinah, so privedli do njegovega segrevanja. Površinska temperatura lahko doseže 1500-1600 °C in zagotovi ponovno taljenje in stratifikacijo snovi (Sorokhtin, 1974).

Povišanje temperature je povzročilo taljenje in diferenciacijo zemeljske snovi v jedro, plašč in skorjo. Pred približno 4 milijardami let se je notranja temperatura planeta stabilizirala blizu svoje trenutne ravni, na približno 2000-3000 ° C, površinska temperatura pa je padla na 100 ° C ali manj. Tanka atmosfera ni mogla zadržati toplote planeta in ohlajanje Zemljine površine se je nadaljevalo. Primarno skorjo so očitno sestavljale osnovne vulkanske in magmatske kamnine in je bila osnova za nastanek zemeljske bazaltne plasti. Bila je tanka lupina iz silikatne snovi, podobne plovcu. Manjkale so tako celine kot oceanske depresije. V tem času je planet z okrepljenim sončnim vetrom izgubil svojo primarno atmosfero, ki je bila sestavljena iz vodika in helija.

Preoblikovanje trdne snovi Zemlje zaradi njenega taljenja je privedlo ne le do nastanka talin, temveč tudi do sproščanja plinov in vodne pare na površje. Najverjetneje so bile plinaste emisije po svoji kemični sestavi podobne emisijam sodobnih vulkanov. Posledično je bila sekundarna atmosfera sestavljena predvsem iz ogljikovega dioksida s primesjo vodne pare, amoniaka, metana, žveplovega dioksida, vodikovega sulfida in je vsebovala "kisle hlape" - aerosole klorovodikove in fluorove kisline. Ni vseboval kisika in je imel bolj redukcijske kot oksidativne lastnosti. Postopno povečevanje plasti sekundarne atmosfere ter kopičenje ogljikovega dioksida in vodne pare v njej je povzročilo povečanje učinka tople grede. Atmosferske padavine, ki vsebujejo raztopine "kislega dima", so imele kemični učinek na kamnine, vse do njihovega dokončnega uničenja. V primarnih depresijah skorje je bil tekoči medij razmeroma močna raztopina klorovodikove in borove kisline.

Plini starodavne sekundarne atmosfere so pod vplivom sončnega sevanja, kozmičnega sevanja in morebitnih električnih razelektritev v razmerah naraščajočega učinka tople grede same atmosfere postopoma propadali. Zlasti je bila atmosfera nasičena z dušikom, ki se je sprostil med uničenjem amoniaka. Kemično preperevanje je počasi izgubilo svojo prevladujočo vlogo pri uničevanju kamnin in se umaknilo fizičnemu preperevanju med terigensko sedimentacijo.

Več epoh zlaganja in tektonsko-magmatske aktivacije je zapletlo relief litosfere in oblikovalo prve vzpetine. V kombinaciji z metamorfizacijo terigenskih sedimentov so postavili temelje za nastanek starodavnih ščitov prihodnjih celin.

V takšnih razmerah bi se ogljikove spojine lahko razvile v precej velikem obsegu in se spremenile v tiste kompleksne organske snovi, ki so postavile temelje za nastanek življenja na Zemlji. Nekakšna "naravna selekcija" v neživi snovi se je zvedla na dejstvo, da so se nekatere kompleksne organske molekule uspešneje uprle uničujočim učinkom ultravijoličnih žarkov in segrevanja kot preproste, sčasoma se je primitivni ocean spremenil v raztopino različnih organskih spojin - "hranilna juha" - okolje, ugodno za tvorbo novih, bolj kompleksnih organskih molekul.

Prve oblike življenja na planetu so bile najverjetneje biokemično preproste enocelične ali necelične sferične strukture, ki so bile odvisne od zunanjih virov prehrane. Najzgodnejše življenje je verjetno obstajalo v obliki heterotrofnih bakterij, ki so se hranile z organskimi snovmi, katerih velikost je bila sorazmerna z velikostjo organskih molekul. Hrano in energijo so prejemali s predelavo organskega materiala, ki je nastal prej kot posledica abiogene sinteze, t.j. pojav biopolimerov, sposobnih za presnovo.

Nastanek življenja je neločljivo povezan z anaerobnim (brez kisika) vodnim okoljem oceana, ki je ščitilo najstarejše organizme pred škodljivimi učinki močnega sončnega in kozmičnega sevanja ter ohranjalo precej ozke in razmeroma stalne temperaturne razmere.

Primarne primitivne celice, ki so bile v morskem okolju, so imele najtesnejši stik z vsemi kemičnimi elementi periodnega sistema. Ti organizmi v svojem življenjskem delovanju niso »izbrali« vseh elementov, temveč le tiste, ki so bili naklonjeni njihovi rasti in izboljšanju fizioloških procesov. Tako je po hipotezi VI Vernadskega (1940) o nastanku biosfere nastanek življenja pomenil začetek biosfere, ki je nastala kot kompleksen samoregulacijski planetarni sistem. Prvi pojav življenja med nastankom biosfere se ne bi smel zgoditi v obliki posameznih organizmov, temveč v obliki njihovih skupnosti (biocenoz).

Osrednji in doslej nerešen problem nastanka življenja na Zemlji je rekonstrukcija evolucije mehanizma dednosti. Po hipotezi A. I. Oparina bi lahko hkrati z "naravno selekcijo" v neživi snovi, ki je privedla do prevladujoče tvorbe kompleksnih organskih spojin,

pojdite skozi proces združevanja teh molekul v celotne molekularne sisteme, ki štejejo na tisoče in milijone molekul. Te koacervatne "kaplje" so imele lupino, ki jih je ščitila pred okoliškim vodnim okoljem. Lahko se zrušijo, ponovno oblikujejo in, ko dosežejo določeno velikost, se razdelijo. Koacervati so imeli sposobnost selektivno absorbirati potrebne snovi iz okoliške raztopine in se znebiti nepotrebnih. Ohranjene so bile le tiste, ki med delitvijo niso izgubile svojih lastnosti, kemične sestave in strukture v hčerinskih kapljicah ter pridobile sposobnost samorazmnoževanja. Zaradi takšne naravne selekcije in dolgotrajne evolucije so se probionti spremenili v kompleksne biološke sisteme, ki so živi organizmi. Vendar ta hipoteza A. I. Oparina ne pojasnjuje nastanka sistema za prenos dednih informacij (genetske kode) od prednikov do potomcev, ki je postal ena glavnih lastnosti živih. Zato je njegova ideja, da so bili koacervati predhodniki življenja, sporna.

Obstaja domneva, da bi kemična evolucija kozmične meglice lahko privedla do nastanka molekule DNK - nosilca genetskih informacij. Možno je tudi, da bi v nekaterih izjemno ugodnih pogojih do takšne sinteze prišlo na Zemlji. Prihodnje kozmokemične, biokemične in genetske študije bodo omogočile odgovor na to najpomembnejše vprašanje o prehodu nežive snovi v stanje žive snovi.

Skozi zgodovino nastanka biosfere so bili njeni najvplivnejši geokemični dejavniki mikroorganizmi (bakterije in modrozelene alge), nenavadno sposobni prilagajanja spreminjajočim se razmeram in vedno neverjetno številni. V celotni kasnejši geološki zgodovini Zemlje so se le malo spremenile, verjetno zaradi svoje ogromne ekološke stabilnosti.

Primarni heterotrofni organizmi, ki so imeli lastnosti živega bitja, so se hitro razmnožili in dosegli največjo možno biomaso, hkrati pa izčrpali svojo hranilno bazo. Morali so izumreti ali preiti na nov vir hrane. Očitno je določeno vlogo odigrala izbira tistih arhaičnih organizmov, ki so se v vodnem okolju, nasičenem z različnimi plini, vključno z ogljikovim dioksidom, "naučili" sintetizirati organsko snov s sodelovanjem sončne energije. Tako je bil problem prehrane "rešen", za proizvodnjo hrane na prvi stopnji pa je bilo uporabljeno ultravijolično sevanje Sonca. Ta nova metoda prehrane je prispevala k hitremu naseljevanju organizmov blizu površine starodavnih vodnih teles, s pojavom prostega kisika kot stranskega produkta fotosintetskega procesa, ki je sprožil nastanek zemeljskega ozonskega zaslona, ​​začeli so se prvi avtotrofi. uporabljajo sevanje v vidnem delu sončnega spektra, predvsem njegove energijsko najbolj nasičene rdeče žarke. Zaradi tega je sintetizirajoči pigment alg blizu površine dobil zeleno barvo.

Pred pojavom fotosintetskih organizmov je zemeljska atmosfera nastala predvsem iz vulkanskih plinov, vključno z vodikovim sulfidom, ki ga je absorbiralo vodno okolje. Pomembno količino prostega kisika, ki se je pojavil v vodi, obogateni z vodikovim sulfidom, so uporabili prvi kemosintetični organizmi in absorbirali mineralne, premalo oksidirane snovi oceana, pa tudi primarna litosfera. Kisika se je v ozračju nabralo malo, saj je predvsem reagiral z železom, raztopljenim v vodi. Hkrati so se oborili železovi oksidi, ki so tvorili trakaste rdeče obarvane železne formacije. Šele potem, ko je bil ocean osvobojen železa in drugih polivalentnih kovin, se je vsebnost kisika v ozračju začela povečevati.

S prehodom na fototrofno prehrano se je povečalo število prvih fotosintetskih organizmov, zelenih in rdečih alg. Boj za obstoj je potekal med tistimi, ki so bili v osvetljenem delu vodnega okolja, in organizmi, ki so se pojavili in med kemosintezo absorbirali kisik. Del kisika je bil uporabljen za razgradnjo organskih ostankov. V tem boju so zmagali fotosintetični organizmi, ki so potisnili anaerobne kemosintetične avtotrofe v območje globokomorske tvorbe mulja. Posledično je postalo mogoče preoblikovati atmosfero brez kisika v kisikovo. Prehod na aerobno dihanje je omogočil nastanek kompleksnih večceličnih organizmov.

Nastanek ozonskega zaslona je sčasoma pripeljal do nastanka visoko organiziranega življenja na Zemlji, ki je obvladalo celotno površino planeta. Če upoštevamo nastanek življenja kot najpomembnejši pojav v evoluciji biosfere, potem je naslednji najpomembnejši dogodek pojav fotosintetskih organizmov.

Celotno geološko obdobje razvoja Zemlje od nastanka do pojava prostega kisika v ozračju se je imenovalo arhejsko. Njegovo trajanje - približno dve milijardi let - je polovica geološkega življenja Zemlje (4,6 milijarde let) in govori o izjemno počasnem procesu preoblikovanja prvotne kozmične snovi v živo snov. Že na tej stopnji nastanka biosfere so se vse geosfere razvijale vzporedno in soodvisno (tabela 2.1), čeprav je bila sama biosfera omejena z okoljem arhejskega plitvega toplega oceana.

Naslednja faza evolucije je ustvarjanje večceličnih organizmov, ki je trajalo skoraj 2 milijardi let proterozoika.

Proterozoik je razdeljen na spodnji (pred 2,6-1,9 milijarde let), srednji (1,9-1,7 milijarde let) in zgornji - rifejski (pred 1,7-0,6 milijarde let). Konec Rifeja, ki je trajal približno 110 milijonov let, se je imenoval Vendij.

V celotni proterozojski dobi je litosfera doživela več epoh zlaganja in magmatske aktivacije, ki so zaključile nastanek granitno-metamorfne podlage starodavnih platform.

V spodnjem in srednjem proterozoju se je površina celin postopoma povečevala. Pri fizičnem preperevanju, ki je postalo prevladujoče v geološki sedimentaciji, so imele glavno vlogo atmosferske padavine. Dežni tokovi vode so intenzivno uničevali in odnašali kamnine v ocean. Posebej pomembno povečanje površine celin se je zgodilo v Rifeju. Kot rezultat najmanj štirih tektonsko-magmatskih epoh so v starodavnih geosinklinalnih regijah nastali novi gorski sistemi. Različne celinske mase so se združile v en sam supercelino. Možno je, da je na začetku zgornjega proterozoika območje celin doseglo največjo velikost v celotni geološki zgodovini Zemlje. Zgodnji superkontinent je trajal do konca Venda, ko se je začel cepiti.

V proterozoju je še naprej obstajal plitek topel ocean z obilico vulkanskih otokov. Količina vode v njej se je postopoma povečevala.

Atmosferska plast se je zaradi razpadanja juvenilnih plinov še naprej povečevala. Povečala se je vsebnost kisika, ki je v ozračju Rifeja dosegla 0,01 % trenutne ravni. Nekateri geologi menijo, da je do nastanka kisikove atmosfere prišlo še hitreje.

Latitudinalna klimatska cona je bila verjetno bolj izrazita kot v poznejšem geološkem času (Monin in Šiškov, 1979). To je mogoče razložiti z večjo kot zdaj hitrostjo vrtenja globusa in manjšim volumnom zračne ovojnice. Povečanje mase ozračja in s tem povezano povečanje izmenjave zraka, učinek tople grede, toplotna vztrajnost, povečanje naklona Zemljine ekvatorialne ravnine in ravnine ekliptike, pa tudi upočasnitev dnevne rotacije planeta. do konca proterozoika je postopoma "zabrisala" podnebne cone.

V splošnem ozadju podnebne heterogenosti proterozoika se je pojavilo več ledenih epoh, zlasti v rifeju.

Ob koncu spodnjega proterozoika (pred 2,0-1,9 milijarde let) so se verjetno pojavili evkarionti - prvi fotoavtotrofni organizmi, v celicah katerih je že bilo jedro. Vprašanje njihovega izvora ni dokončno rešeno. Obstajata dve glavni teoriji o nastanku in kasnejšem razvoju evkariontov - simbiotična in nesimbiotična. Po prvem je izvor evkariontov povezan s prodiranjem enega prokariontskega nejedrskega organizma v drugega.

Druga teorija nakazuje njihov izvor od prednikov, ki so skupni modro-zelenim algam, z jedrom v celici so živi organizmi pridobili sposobnost za nove pomembne procese: mitozo, mejozo in genetsko rekombinacijo. Od prvih evkariontov izvirajo bicenoforji, ki predstavljajo obsežno in raznoliko skupino najpreprostejših organizmov, razširjenih v naravi in ​​v našem času. Te celice imajo eno ali več jeder, imajo vso pestro prehrano, ki je značilna za rastlinske in živalske organizme. Številni predstavniki rodu Euglena so v tem pogledu indikativni (slika 1). Številne vrste euglene spremenijo svojo prehrano glede na habitatne razmere. V dobri situaciji postanejo brezbarvni in absorbirajo že pripravljene organske snovi iz vode.

Razvoj avtotrofnih flagelatov z zelenim pigmentom - klorofilom je privedel do nastanka zelenih alg, iz katerih so nastale višje kopenske rastline. Razvoj bičevcev, ki pripadajo heterotrofnim evkariontom, motornega aparata - flagele - je bil eden najpomembnejših trenutkov pri oblikovanju organskega sveta na Zemlji.

Literatura

1. Kiselev V.N. Osnove ekologije: Zbornik. dodatek.- Minsk: Universitztskae, 1998.- 367 str.

2. Zapolsky A.K., Salyuk A.I. Osnove ekologije: Podruchnik/ Perur. TO.M. Sitnik.— 2. pogled., dodaj. in revidirano— K.: šola Vishcha,2004. — 382 Z

Kljub temu, da je o teh daljnih časih znanega zelo malo, mnoga neverjetna bitja, ki so v tistem obdobju naseljevala Zemljo, oživijo v sposobnih rokah paleontologov in biologov.

Od bitij seveda ni ohranjeno nobeno okostje. Predvsem zato, ker pravzaprav živali takrat še niso imele okostja. V kambriju pa so vendarle pridobili kostno lupino in začetke notohorde, a zaradi predpisa časov na njihovo varnost ni treba računati. Vsi podatki o živalih vendskega obdobja (predkambrij ali, kot ga imenujejo tudi ediakar, ki je trajal od približno 635 do 541 ± 1 milijon let nazaj) in kambrij (ki se je začel pred približno 541,0 ± 1 milijon let in končal 485,4 ± 1,9 milijona let) znanstveniki prejmejo s prstnimi odtisi.

Eden od glavnih virov teh odtisov danes je Burgess Shale, ki se nahaja v Kanadi.

Ta mehka žival vendskega obdobja je imela trdno glavo v obliki polmeseca, podobno ščitu trilobita, pa tudi dolgo telo, ki je bilo sestavljeno iz enakih segmentov in spominja na telo polihetnih črvov.

Še ena ediakarska žival, ki precej močno spominja na prej omenjeno spriggin. Značilnost mnogih vendskih organizmov je, da so segmenti njihovih teles tako rekoč zamaknjeni drug proti drugemu (dikinsonija, charnia itd.) V nasprotju z vsemi zakoni dvostranske simetrije (simetrija zrcalne refleksije, v kateri je predmet ima eno simetrično ravnino, glede na katero sta njeni dve polovici zrcalno simetrični; dvostranska simetrija vključuje telesa ljudi in najsodobnejših živali - NS). To dejstvo bega znanstvenike, saj je prej veljalo, da so vendske živali predniki anelidov. Danes se ta ideja postavlja pod vprašaj, kar je zelo zmedeno za raziskovalce, ki poskušajo izslediti izvor nekaterih vrst od drugih.

Drug "prebivalec" vendskega obdobja je dikinsonija

Ediakarske živali - Iranci (prikazano modro), spodaj - trižarni albumares

Toda to bitje kambrijskega obdobja se je paleontologom zdelo tako neverjetno, da se jim je za trenutek zazdelo, da vidijo halucinacije. Od tod tudi ime. Konec koncev, sodeč po preživelih odtisih te živali, je logično domnevati, da je imela namesto nog konice (in dve ali tri v enem segmentu), na hrbtu pa je bilo nekaj nekakšnih mehkih procesov! To je z vidika biološke znanosti komaj mogoče. K sreči so se kasneje našli jasnejše odtise, ki kažejo, da je bila halucigenija preprosto obrnjena na glavo, druga vrsta njenih mehkih nog pa se na tisku ni odrazila. Torej je halucinacija izgledala takole:

Črvu podobna žival kambrija. Morda se hrani s spužvami, saj se njeni ostanki pogosto nahajajo skupaj z ostanki gobic.

Predstavnik nove generacije večceličnih organizmov, rod fosilnih mehkih luskastih živali. Domneva se, da je Viwaxia živela od konca spodnjega kambrija do srednjega kambrija.

Primitivni hordati, dolgi le približno 5 cm, so imeli morda eno prvih bodic v zgodovini. Čez milijone let se bo ta preprosta struktura spremenila v hrbtenico, brez katere ne bi mogli stati ali hoditi. Mimogrede, videz okostja kot takega, pa tudi bolj popolne oči, sta eden najpomembnejših dejavnikov, ki so značilni za kambrijsko eksplozijo.

Še en pomemben predstavnik kambrija in poznejših geoloških epoh. To je izumrli razred morskih členonožcev. Morda ena najštevilčnejših in najbolj trdoživih vrst bitij, ki so kdaj živele na Zemlji. Trilobiti niso bili zelo lepi in so spominjali na sodobne uši, le veliko trše in večje - njihova dolžina telesa je lahko dosegla 90 cm.Do danes je znanih več kot 10 tisoč fosilnih vrst razreda trilobitov.

Iz starogrškega razreda Dinocarida (Dinocarida), ki mu pripada anomalocaris, je prevedena kot "nenavadna" ali "strašna" kozica. Verjetno najbolj neverjetna žival kambrijskih morij. Anomalocarisa, plenilca iz rodu fosilnih členonožcev, niso našli takoj - najprej so odkrili njegove dele in dolgo skomignili z rokami nad tako neverjetno živaljo. Torej je odtis zobatih ust anomalocaris veljal za čudno meduzo z luknjo na sredini. Ude, s katerimi je zgrabil žrtev, so bile kozice. Slika je postala jasnejša, ko so našli popoln odtis živali.

Anomalocaris je živel v morjih, plaval s pomočjo upogljivih stranskih rezil. So med največjimi organizmi, znanimi iz kambrijskih nahajališč. Dolžina njihovega telesa je lahko dosegla 60 cm, včasih pa 2 m.

Nič manj neverjetna bitja, podobna anomalocarisu. Tako kot Anomalocaris so vsi predstavniki izumrlega razreda dinokaridov. Toda namesto procesov prijemanja - "kozice", ima opabinija zložljivo proboscis in pet oči.

Marella res izgleda kot pošast iz grozljivk, Hurdia victoria pa je bila ena največjih plenilcev kambrijske dobe, saj je dosegla dolžino 20 cm.Usta teh bitij je bila uokvirjena z 32 ploščami, ki so nosile po dva ali tri zobe.

Nasploh, kot je že nekje zapisano, bi bil predkambrij zaradi obilice prigrizkov zanj kot nalašč za ljubitelje piva. Kot vedno, vsi niso razumeli šale in so začeli zahtevati sveže trilobite v barih