Протерозойский эон: самые длинные сутки на Земле
Протерозой является одним из самых интересных и ключевых периодов истории Земли.
meteorologiaenred.com
Протерозой переводится с древнегреческого как «древняя жизнь». Это геологический эон, начавшийся после архея и предшествовавший фанерозою; верхнее подразделение докембрия. Во время этой эпохи произошли значительные изменения в климате, географии и биологии планеты, что повлекло за собой значительное развитие живых организмов, в том числе растений и животных.
Протерозой длился от 2500 млн лет назад до 541,0±1,0 млн лет назад — то есть почти 2 млрд лет и поэтому является самым длинным эоном в истории Земли. Протерозою предшествовал архей, который длился от 4 миллиардов до 2,5 миллиардов лет назад и характеризовался интенсивной вулканической активностью, формированием первых материков и океанов, а также появлением первых микроорганизмов.
Архей и протерозой менее исследованы по сравнению с нынешним фанерозоем, ведь планета достаточно сильно менялась и чем дольше эти изменения продолжались, тем меньше оставалось возможностей для исследования предыдущих времен.
Протерозой делится на три эры, а каждая эра состоит из ряда периодов, что указано в таблице ниже:
Протерозойский эон был первым этапом в развитии жизни на Земле (по крайней мере, это было достоверно установлено), когда стали формироваться сложные экосистемы и разнообразие видов.
В сидерийском периоде протерозоя из-за мощного развития цианобактерий, производивших кислород, произошла кислородная катастрофа, ведь кислорода в атмосфере появилось очень много. В результате на планете начали доминировать аэробные организмы и вытеснили анаэробов, для которых кислород был токсичным. Первоначально высвобожденный цианобактериями кислород связывался с железом и атмосфера не изменялась.
Со временем большинство свободного железа окислилось и кислород стал попадать в атмосферу. Когда в атмосферу попало много кислорода, уменьшилось количество метана, потому что он реагировал с кислородом, превращаясь в углекислый газ и воду. Таким образом, изменился состав атмосферы, уменьшилось количество метаногенов, что еще уменьшило поступление метана. Парниковый эффект от концентрации в атмосфере метана исчез и температура Земли начала снижаться настолько, что началось Гуронское оледенение.
Органический мир протерозоя беден, однако обнаружены остатки железобактерий, сине-зеленых водорослей (цианобактерии) и других организмов. Именно в протерозое растения начали постепенно осваивать сушу.
Фотосинтез, с помощью которого растения производят кислород и обеспечивают жизнь на Земле, стал ключевым для протерозоя.
Первые растения были примитивными мохообразными и водорослями, которые со временем развились в более сложные формы, такие как папоротники и голосеменные растения. Миллионы лет спустя это привело к появлению ландшафтов с лесами и травянистыми растениями, которые стали основой развития многих современных экосистем.
Животные также активно стали появляться в это время. Первоначально это были простые беспозвоночные, такие как губки и медузы, но со временем развивались более сложные формы жизни. В стенийском периоде протерозоя произошла революция в плане полового размножения – до этого размножение происходило другими путями. Беспозвоночные животные, такие как брюхоногие и ракообразные, стали доминирующими в водной среде, а впоследствии появились первые позвоночные животные - рыбы.
Протерозой также заметен значительными геологическими событиями, такими как формирование суперконтинента Родиния, распадом суперконтинента Колумбия, образованием континентальных слоистостей, гористых ландшафтов (докембрийские эпохи складчатости) и больших океанских бассейнов.
Этот эон сопровождался не только развитием жизни, но и важными событиями, такими как эпохи оледенений и вымирания, когда большие массы льда покрывали значительную часть земной поверхности покрывали большие ледниковые купола, влияя на климат и условия жизни на Земле. Эпох оледенений в протерозое было не менее трех. Это привело к существенным изменениям в климатических условиях и географических областях.
Масштабное изменение состава атмосферы и значительное наполнение ее кислородом, повлекшее в раннем протерозое мощное Гуронское оледенение (продолжавшееся с начала Сидерия и до конца Риасия) вместе с изменением состава воздуха привело к массовому вымиранию видов — тогда исчезло до 90% всего живого на планете. Гуронское оледенение также связывают с парадоксом слабого молодого Солнца.
В то же время прекратилось образование джеспилитов – метаморфической горной породы из железистого кварцита. Эта порода была очень распространена до кислородной катастрофы, но кислород вызывает окисление железа, в результате чего образуется ржавчина. Джеспиллиты больше не могли образовываться, потому что кислорода стало очень много.
Наиболее известна эпоха оледенений Криогения (Земля-снежок) — это эпоха вымирания в конце протерозоя, которая произошла примерно 650 млн лет назад и длилась около 200 млн лет. Средняя температура на планете снизилась до -45°С, ледник покрыл всю Землю ледовой толщей до 1,5 км. В это время исчезают многие виды организмов, в том числе немало архейских бактерий. Однако потепление наступило очень быстро — после двух сотен миллионов лет льда тепло вернулось в течение всего 100 тысяч лет.
В целом эпохи оледенений и вымираний в протерозойском эоне играли важную роль в формировании климата, среды и эволюции жизни, ведь они влияли на образование новых ландшафтов, а место вымерших видов занимали новые, более развитые и более приспособленные.
Изучение данного эона помогает нам лучше понять эволюцию живых организмов и их взаимодействие с окружающей средой, ведь он имел огромное значение для дальнейшего развития жизни на Земле и оставил след в биологической истории планеты.
Больше новостей читайте на GreenPost.
