Протерозойський еон: найдовша доба на Землі

Протерозой перекладається з давньогрецької як «давнє життя». Це геологічний еон, який почався після архея і передував фанерозою; верхній підрозділ докембрію. Під час цієї епохи відбулися значні зміни в кліматі, географії та біології планети, що спричинило значний розвиток живих організмів, зокрема рослин і тварин. 

Протерозой тривав від 2500 млн років тому до 541,0±1,0 млн років тому — тобто майже 2 млрд років і тому є найдовшим еоном в історії Землі. Протерозою передував архей, який тривав від 4 мільярдів до 2,5 мільярдів років тому і характеризувався інтенсивною вулканічною активністю, формуванням перших материків і океанів, а також появою перших мікроорганізмів. 

Архей та протерозой є менш  досліджені у порівнянні з нинішнім фанерозоєм, адже планета досить сильно змінювалась і чим довше ці зміни тривали, тим менше залишалось можливостей для дослідження попередніх часів.  

Протерозой поділяється на три ери, а кожна ера складається з ряду періодів, що вказано у таблиці нижче:

Протерозойський еон був першим етапом у розвитку життя на Землі (принаймні, це було достовірно встановлено), коли почали формуватися складні екосистеми і різноманітність видів. 

У сидерійському періоді протерозою через потужний розвиток ціанобактерій, які виробляли кисень, сталася киснева катастрофа, адже кисню в атмосфері зʼявилось дуже багато. Внаслідок цього на планеті почали домінувати аеробні організми і витіснили анаеробів, для яких кисень був токсичним. Спочатку вивільнений ціанобактеріями кисень зв'язувався з залізом і атмосфера не змінювалася.

З часом більшість вільного заліза окислилося і кисень став потрапляти у повітря. Коли в атмосферу потрапило багато кисню, зменшилась кількість метану, бо він реагував з киснем і перетворився в вуглекислий газ і воду. Таким чином змінився склад атмосфери, зменшилась кількість метаногенів, що ще зменшило надходження метану. Парниковий ефект від концентрації в атмосфері метану зник і температура Землі почала знижуватися настільки, що почалось Гуронське зледеніння.

Органічний світ протерозою бідний, однак виявлено рештки залізобактерій, синьо-зелених водоростей (ціанобактерії) та інших організмів. Саме в протерозої рослини почали поступово освоювати суходіл.

Фотосинтез, за допомогою якого рослини виробляють кисень і забезпечують життя на Землі, став ключовим для протерозою. 

Перші рослини були примітивними мохоподібними і водоростями, що з часом розвинулися у більш складні форми, такі як папороті та голонасінні рослини. Мільйони років потому це призвело до появи ландшафтів з лісами та трав'янистими рослинами, які стали основою для розвитку багатьох сучасних екосистем.

Тварини також активно почали з'являтися в цей час. Початково це були прості безхребетні, такі як губки та медузи, але з часом розвивалися більш складні форми життя. У стенійському періоді протерозою сталась революція в плані статевого розмноження — до цього розмноження відбувалось іншими шляхами. Безхребетні тварини, такі як черевоногі та ракоподібні, стали домінуючими у водних середовищах, а згодом з'явилися перші хребетні тварини - риби.

Протерозой також помітний значними геологічними подіями, такими як формування суперконтиненту Родинія, розпадом суперконтиненту Колумбія, утворенням континентальних шаруватостей, гористих ландшафтів (докембрійські епохи складчастості) та великих океанських басейнів. 

Цей еон був характеризований не тільки розвитком життя, але й важливими подіями, такими як епохи зледенінь та вимирання, коли великі маси льоду покривали значну частину земної поверхні вкривали великі льодовикові куполи, які впливали на клімат та середовище на Землі. Епох зледеніння в протерозої було щонайменше три. Це призвело до значних змін у кліматичних умовах та географічних областях.

Масштабна зміна складу атмосфери та значне наповнення її киснем, спричинили в ранньому протерозої потужне Гуронське зледеніння (яке тривало з початку Сидерію і до кінця Ріасію) разом зі зміною складу повітря призвело до масового вимирання видів — тоді зникло до 90% всього живого на планеті. Гуронське зледеніння також пов'язують із парадоксом слабкого молодого Сонця.

 Водночас припинилось утворення джеспілітів — метаморфічної гірської породи з залізистого кварциту. Ця порода була дуже поширеною до кисневої катастрофи, але кисень спричиняє окиснення заліза, в результаті чого утворюється іржа. Джеспіліти більше не могли утворюватись, тому що кисню стало дуже багато.

Найбільш відомою є епоха зледенінь Кріогенію (Земля-сніжок) — це епоха вимирання наприкінці протерозою, яка сталась приблизно 650 млн років тому і тривала близько 200 млн років. Середня температура на планеті знизилася до −45 °С, льодовик укрив усю Землю льодовою товщею до 1,5 км. Саме тоді зникають багато видів організмів, зокрема чимало архейських бактерій.  Однак потепління настало дуже швидко — після двох сотень мільйонів років криги, тепло повернулось протягом лише 100 тисяч років. 

У цілому, епохи зледенінь та вимирань у протерозойському еоні грали важливу роль у формуванні клімату, середовища та еволюції життя, адже вони впливали на утворення нових ландшафтів, а місце вимерлих видів займали нові, більш розвинуті та пристосованіші.

Вивчення даного еону допомагає нам краще зрозумiти еволюцiю живих органiзмiв i їх взаємодiю з навколишнiм середовищем, адже він мав величезне значення для подальшого розвитку життя на Землi i залишив слiд у бiологiчнiй iсторiї планети.

Більше новин читайте на GreenPost.