Что было в архейской эре кратко
Архейская эра – периоды, особенности, климат кратко
История планеты Земля состоит из четырех эонов – отрезков времени, которые охватывают период от 4 млрд лет назад до современности. Самым первым из них является архей продолжительностью в 1,5 млрд лет. Термин для его обозначения был предложен американским геологом Джеймсом Дана в 1872 году.
Периодизация Архея
Архейской эре предшествовал катархей, но его осадочные породы неизвестны. Его нижней временной границей является время образования планеты Земля – 4,6 млрд лет назад, а закончился он 4 млрд лет назад.
Рис. 1. Архейская эра.
Периодов архейской эры геологи выделяют четыре:
На период эоархей приходится так называемая “Поздняя тяжелая бомбардировка” – время формирования кратеров на Луне и Марсе.
Рис. 2. Архейская эра фауна.
Растения и организмы
Флора и фауна архея не особо разнообразны. В данный период на планете существовал только один вид растений – одноклеточные нитчатые водоросли (сфероморфид).
В дальнейшем водоросли привели к формированию лишайников. В архее появились одноклеточные безъядерные организмы, которые называются прокариоты. Они могли производить кислород и создавать условия для возникновения новых организмов. Существует спорная теория о зарождении в этот период эукариотов – организмов из царства грибов.
Цианобактерии архея найдены геологами в Канаде, Африке и в азиатской части России.
Они повлияли на возникновение кристаллов арагонита и на появление кремневых и карбонатных залежей.
Другие особенности архейского периода
Температура воды в архее составляла 90 градусов. Единственной сушей в мезоархее являлись вулканические острова, которые можно считать первыми горами. Других типов гор не могло появиться из-за отсутствия тектонической активности. В результате столкновения с крупным астероидом, 3 млрд лет назад на планете появился самый древний из кратеров. Он обнаружен в Гренландии. Первые снег и лед земного происхождения появились 2,9 млрд лет назад. Первое оледенение получило название – понгольское (в честь города Понгола в ЮАР).
К основным событиям завершающего этапа этого эона (неоархею) следует отнести превращение материка Ур в суперконтинент Кенорленд. Это произошло около 2,7 млрд лет назад. Позже, около 2,6 млрд лет назад, Кенорленд присоединился к суперконтиненту Арктида.
Следующей геологической эрой стал протерозой. Он продолжался 2 млрд лет и включал в себя: палеопротерозой, мезопротерозой и неопротерозой.
Что мы узнали?
Событий в архейской эре геологической истории Земли было не так уж и много, их всего можно перечислить в кратком сообщении, которое будет включать в себя характеристику четырех периодов этой эры и описание специфики каждого из них. В смысле флоры и фауны архейская эра самая бедная из четырех, зато она привела к образованию некоторых полезных ископаемых.
История появления Земли начинается около 4 миллиардов лет назад. Архей — самая древняя эра, известная человеку. Все летоисчисления того времени, приняты условно. Еще нет жизни на Земле, и некому было оставить следы для изучения. Древнейшая эра разделена на 4 фазы развития.
Эоархей
Этим этапом начинается интереснейшая история планеты. Еще нет твердой поверхности. Земная кора очень тонкая и гибкая, то и дело прорывается потоками лавы. Ее так много, что начинают образовываться целые участки, похожие на материки.
Воды мало, зато повсеместно извергаются вулканы. Их активная деятельность нагромождает первые возвышенности. Под влиянием внешних условий, остывая, они превращаются в гранит. Остатки этих пород найдены в Норвегии. Тогда же появляются зачатки будущих полезных ископаемых — камня, меди, железа, золота и алюминия.
Атмосфера не знает кислорода, его заменяет углекислый газ. Все эти процессы протекали не одно тысячелетие, переходя в следующую стадию. И на самой границе перехода, на Земле появляются первые живые организмы, приспособившиеся к такому климату — бактерии.
Палеоархей
В этот момент начинается формирование земного ядра. Его появление усиливает магнитное поле планеты. Число живых организмов, появившихся ранее, начинает расти. Их деятельность постепенно уменьшает концентрацию углекислого газа в окружающей среде. Его вытесняет кислород.
Участки, созданные огромным количеством вулканической лавы, сливаются в единый материк. Океанов, как представляет их человек, еще нет. Вместо них небольшие впадины, заполненные водой. Повсюду продолжают извергаться вулканы. Климатический фон по-прежнему горячий, приблизительно 120 градусов.
Но происходящие изменения уже создают благоприятные условия. И первые микроорганизмы продолжают бурно расти по всей планете.
Мезоархей
Около 3 миллиардов лет назад Земля вступает в следующий период. Увеличивается количество воды на земной поверхности. Она занимает все больше места, формируя будущие океаны. Но они совсем неглубокие, с жидкостью зеленоватого цвета. Это объясняется большим содержанием железа в них.
Огромный шар Луны находится совсем близко от Земли. Из-за малого количества кислорода в атмосфере, дуют ураганные ветры. Постоянные извержения постепенно укрепляют земную поверхность. Начинают формироваться плиты в коре, способствующие появлению крупных участков суши. Она состоит в основном из базальтового камня.
Медленно, в течение нескольких тысячелетий, планета остывает. Водная часть уже не закипает от высоких температур. Все еще горячий воздух, опускается до 90 градусов.
Микроорганизмы, поселившиеся в будущих океанах, своей деятельностью меняют цвет воды. Железо оседает, и у нее появляется голубой оттенок, знакомый современным людям.
Неоархей
2,8 миллиардов лет назад, наступает последний этап древнейшей Архейской эры. Бурная деятельность вулканов, приводит к увеличению толщины земной коры. Разрастаясь, она теряет свою вязкость и гибкость. Наслаивание лавы повышает отдельные участки суши.
Случившееся в конце предыдущей стадии оледенение, меняет атмосферу Земли. Она остывает до 30-40 градусов. Увеличение количества воды и снизившаяся температура, положительно влияют на живые организмы.
Рядом с живущими одноклеточными бактериями, появляется новая форма жизни. На отмелях формируются многоклеточные организмы, цианобактерии. Впервые в мире появляются организмы, способные размножаться. Возникновение такой формы жизни резко повышает уровень кислорода. И он начинается накапливаться в атмосфере.
Вывод
Такими маленькими шагами, в течение миллиардов лет, начала формироваться планета Земля. Хотя до той, которую человек считает своим домом, еще очень и очень далеко.
Архейская эра (Архей) – от 4,0 до 2,5 млрд. лет назад
Архейский эон, архей (др.-греч. ρχαος — древний) — один из четырёх эонов (отрезок времени геологической истории, в течение которого формировалась эонотема, объединяет несколько эр) истории Земли, охватывающий время от 4,0 до 2,5 млрд. лет назад. Термин «архей» предложил в 1872 году американский геолог Джеймс Дана. Архей разделён на четыре эры (от наиболее поздней до наиболее ранней):
В это время на Земле ещё не было кислородной атмосферы, но появились первые анаэробные организмы. В этот же период активно формируются многие ныне существующие залежи серы, графита, железа и никеля. Архей и последующий за ним Протерозой входят во временной период Докембрий.
Гидросфера и атмосфера: климат
В самом начале архейской эры воды на Земле было мало, вместо единого океана существовали лишь разрозненные мелководные бассейны. Температура воды достигала 70-90° C, что могло наблюдаться лишь в случае существования у Земли того времени плотной углекислотной атмосферы. Ведь из всех возможных газов только СО2 мог создать повышенное давление атмосферы (для архея — 8-10 бар).
Температура архейской атмосферы при парниковом эффекте достигала почти 120°С. Если бы при том же давлении атмосфера в архее состояла, например, только из азота, то приземные температуры были бы ещё выше и достигали 100°С, а температура при парниковом эффекте превышала бы 140° С.
Примерно 3,4 млрд. лет назад количество воды на Земле значительно увеличилось и возник Мировой океан, перекрывший гребни срединно-океанических хребтов. В результате заметно усилилась гидратация базальтовой океанической коры, а скорость роста парциального давления СО2 в позднеархейской атмосфере несколько снизилась. Наиболее радикальное падение давления СО2 произошло только на рубеже архея и протерозоя после выделения земного ядра и связанного с ним резкого уменьшения тектонической активности Земли.
Благодаря этому в раннем протерозое столь же резко сократились выплавки океанических базальтов. Базальтовый слой океанической коры стал заметно более тонким, чем он был в архее, и под ним впервые сформировался серпентинитовый слой — главный и постоянно обновляемый резервуар связанной воды на Земле.
Флора и фауна
В архейских отложениях отсутствует скелетная фауна, которая служит основой для построения стратиграфической шкалы фанерозоя, тем не менее разнообразных следов органической жизни здесь довольно много. К ним относятся продукты жизнедеятельности сине-зелёных водорослей — строматолиты, представляющие собой кораллоподобные осадочные образования (карбонатные, реже кремниевые), и продукты жизнедеятельности бактерий — онколиты.
Первые достоверные строматолиты были обнаружены лишь на рубеже 3,2 млрд. лет назад в Канаде, Австралии, Африке, на Урале и в Сибири. Хотя имеются свидетельства обнаружения остатков первых прокариот и строматолитов в отложениях возрастом 3,8-3,5 млрд. лет, в Австралии и Южной Африке.
Также в кремнистых породах раннего архея найдены своеобразные нитчатые водоросли, имеющие хорошую сохранность, при которой можно наблюдать детали клеточного строения организма. На многих стратиграфических уровнях встречаются мельчайшие округлые тельца (размером до 50 m) водорослевого происхождения, принимавшиеся ранее за споры. Они известны под названием “акритарх”, или “сфероморфид”.
Животный мир архея значительно беднее, чем растительный. Отдельные указания на нахождение в породах архея остатков животных относятся к объектам, которые, по- видимому, имеют неорганическое происхождение (Aticocania Walcott, Tefemar kites Dons, Eozoon Dawson, Brooksalla Bassler) или являются продуктами выщелачивания строматолитов (Carelozoon Metzger). Многие окаменелости архея до конца не расшифрованы (Udokania Leites) или не имеют точной привязки (Xenusion querswalde Pompecki).
Таким образом, в архейском зоне достоверно найдены прокариоты двух царств: бактерии, преимущественно хемосинтезирующие, анаэробные и фотосинтезирующие цианобионты, продуцирующие кислород. Не исключено, что в архее появились и первые эукариоты из царства грибов, морфологически сходные с дрожжевыми грибами.
Древнейшие бактериальные биоценозы, т.е. сообщества живых организмов, включавшие только продуцентов и деструкторов, были похожи на плёнки плесени (т.н. бактериальные маты), располагавшиеся на дне водоёмов или в их прибрежной зоне. Оазисами жизни часто служили и вулканические области, где на поверхность из литосферы поступали водород, сера и сероводород – основные доноры электронов.
На протяжении почти всей архейской эры живые организмы были одноклеточными, сильно зависимыми от природных факторов существами. И лишь на рубеже архея и протерозоя произошло два крупных эволюционных события: появились половой процесс и многоклеточность.
Гаплоидные организмы (бактерии и сине-зелёные водоросли) имеют один набор хромосом. Каждая новая мутация сразу же проявляется у них в фенотипе. Если мутация полезна, она сохраняется в процессе естественного отбора, если вредна, устраняется.
Гаплоидные организмы непрерывно приспосабливаются к среде, но принципиально новых признаков и свойств у них не возникает. Половой процесс резко повышает возможность приспособления к условиям среды, вследствие создания бесчисленных комбинаций в хромосомах. Диплоидность, возникшая одновременно с оформленным ядром, позволяет сохранить мутации и использовать их как резерв наследственной изменчивости для дальнейших эволюционных преобразований.
Архейская эра
Всего получено оценок: 234.
Всего получено оценок: 234.
История планеты Земля состоит из четырех эонов – отрезков времени, которые охватывают период от 4 млрд лет назад до современности. Самым первым из них является архей продолжительностью в 1,5 млрд лет. Термин для его обозначения был предложен американским геологом Джеймсом Дана в 1872 году.
Периодизация Архея
Архейской эре предшествовал катархей, но его осадочные породы неизвестны. Его нижней временной границей является время образования планеты Земля – 4,6 млрд лет назад, а закончился он 4 млрд лет назад.
Рис. 1. Архейская эра.
Периодов архейской эры геологи выделяют четыре:
На период эоархей приходится так называемая “Поздняя тяжелая бомбардировка” – время формирования кратеров на Луне и Марсе.
Растения и организмы
Флора и фауна архея не особо разнообразны. В данный период на планете существовал только один вид растений – одноклеточные нитчатые водоросли (сфероморфид).
Цианобактерии архея найдены геологами в Канаде, Африке и в азиатской части России.
Они повлияли на возникновение кристаллов арагонита и на появление кремневых и карбонатных залежей.
Другие особенности архейского периода
Температура воды в архее составляла 90 градусов. Единственной сушей в мезоархее являлись вулканические острова, которые можно считать первыми горами. Других типов гор не могло появиться из-за отсутствия тектонической активности. В результате столкновения с крупным астероидом, 3 млрд лет назад на планете появился самый древний из кратеров. Он обнаружен в Гренландии. Первые снег и лед земного происхождения появились 2,9 млрд лет назад. Первое оледенение получило название – понгольское (в честь города Понгола в ЮАР).
К основным событиям завершающего этапа этого эона (неоархею) следует отнести превращение материка Ур в суперконтинент Кенорленд. Это произошло около 2,7 млрд лет назад. Позже, около 2,6 млрд лет назад, Кенорленд присоединился к суперконтиненту Арктида.
Следующей геологической эрой стал протерозой. Он продолжался 2 млрд лет и включал в себя: палеопротерозой, мезопротерозой и неопротерозой.
Что мы узнали?
Событий в архейской эре геологической истории Земли было не так уж и много, их всего можно перечислить в кратком сообщении, которое будет включать в себя характеристику четырех периодов этой эры и описание специфики каждого из них. В смысле флоры и фауны архейская эра самая бедная из четырех, зато она привела к образованию некоторых полезных ископаемых.
Архейская эра: растительный и животный мир
Древнейший период существования земли, охватывающий временной промежуток от 4 до 2,5 млрд лет назад, носит название «архейская эра». Растительный и животный мир еще только начинал зарождаться, кислорода на Земле было очень мало, а из водных объектов на планете имелся лишь один мелкий океан, состоящий из нескольких водоемов с насыщенной соленой водой, горного же ландшафта и впадин вообще не было. Это период начала формирования залежей полезных ископаемых: графита, никеля, серы, железа и золота.
Лучи солнечного света тогда еще не могли проникнуть сквозь смешанные между собой гидросферу и атмосферу, составлявшие единую оболочку из пара и газа. Образовавшийся парниковый эффект не давал солнцу коснуться земли.
Начало архея – эоархей
Период продолжительностью 400 млн лет начался около 4 млрд лет назад. Для эоархея характерно частое падение метеоритов, образование кратеров. Лава, покрывающая поверхность планеты, постепенно начала уступать место земной коре, которая активно формировалась.
Архейская эра в этот временной отрезок известна закладкой древнейших горных пород, крупнейшие формации из которых были найдены в Гренландии. Их возраст составляет приблизительно 3,8 млрд лет.
Формирование гидросферы только начиналось. И хотя Мировой океан еще не появился, уже были намеки на первые небольшие водные образования. С характерной для них изолированностью друг от друга, с концентрированной соленой и очень горячей водой.
В атмосфере было мало кислорода и азота, значительную часть ее составлял углекислый газ. Температура в воздушной оболочке Земли достигала 120 °С.
Первые организмы архейской эры начали появляться именно тогда. Это были цианобактерии, которые оставили после себя древние строматолиты – продукты жизнедеятельности. Эти микроорганизмы с помощью фотосинтеза вырабатывают кислород, являясь наиболее древней формой жизни на планете.
Наиболее важным моментом в эоархее считается начало формирования первого земного континента – Ваальбары.
Вторая эра – палеоархей
Архейская эра этого периода охватывает временной промежуток в 200 млн лет, начало которого было положено 3,6 млрд лет назад. Тогда сутки имели продолжительность не более 15 часов. Заканчивалось формирование основного континента, появился пока еще мелкий Мировой океан. Земное ядро стало более твердым, что усилило магнитное поле Земли практически до современного уровня.
Именно этот период позволяет утверждать, что уже в те времена появились первые живые организмы. Точно известно, что останки их продуктов жизнедеятельности, найденные в наши дни, датируются именно палеоархеем.
Животные архейской эры – это первые бактерии, организмы, которые способствовали формированию атмосферы Земли посредством фотосинтеза, создавая условия для развития новых форм жизни.
Мезоархей: раскол Ваальбары
Развитие жизни в архейскую эру периода мезоархея характеризовалось ростом количества цианобактерий.
Завершающий этап – неоархей
Бурно развивалась вулканическая деятельность, что способствовало образованию пород и драгоценных металлов и камней. Граниты, сиениты, золото, серебро, изумруды, хризобериллы – все это и многое другое появилось несколько миллиардов лет назад, в неоархее.
Чем еще интересна архейская эра? Растительный и животный мир в то время сформировал древнейшие залежи полезных ископаемых, широко используемых и сегодня. Также на на это повлияла нестабильная обстановка на планете. Формируя ландшафты, земная кора и первые горные образования разрушались под действием вод океана и разлива вулканической лавы.
Животный мир
Ученые утверждают, что зарождение жизни началось именно в период Архея. И хотя эти формы были слишком уж малы, они все же представляли собой настоящие живые микроорганизмы, первые бактериологические сообщества, оставившие после себя след на планете в виде окаменелых строматолитов
Установлено, что именно бактерии внесли значительный вклад в формирование нанокристаллов арогонита – минерала на основе карбоната кальция. Арагонит входит в состав поверхностного слоя раковин современных моллюсков, содержится в экзоскелете кораллов.
Цианобактерии стали виновниками возникновения залежей не только карбонатных, но и кремневых осадочных образований.
Архейская эра характеризуется появлением первых прокариотов – доядерных одноклеточных организмов.
Характеристика прокариотов
Живые организмы не имеют сформированного ядра, но они являются полноценной клеткой. Питаясь при помощи фотосинтеза, прокариоты вырабатывают кислород. Информация ДНК (нуклеотид), которую несет в себе клетка, не упакована в белковую оболочку ядра (гистон).
Группа разделена на два домена:
Археи
Археи – древнейшие микроорганизмы, как и прокариоты, не имеющие ядра. Вместе с тем их структура организации жизни отличается от таковой у других видов микробов. По внешнему виду археи схожи с бактериями, но некоторые из них имеют необычную плоскую или квадратную форму.
Разделяют пять видов архей, несмотря на то, что классифицировать их довольно сложно. Вырастить архебактерии в питательных средах невозможно, поэтому все исследования проводятся только на основе проб, взятых с их среды обитания.
В качестве источника энергии эти микроорганизмы могут использовать как солнечный свет, так и углерод, в зависимости от вида. Археи не формируют спор, размножаются бесполым путем. Они не являются патогенными для человека, могут выживать в самых экстремальных условиях: океан, горячие источники, почва, соленые озера. Наиболее многочисленный вид архей составляет значительную часть планктона в океанах, который служит пищей для морских животных.
Некоторые виды даже обитают в кишечнике у человека, помогая осуществлять процессы пищеварения. Археи используются для создания биологического газа, очистки сточных канав, отстойников.
Растения
Как вы могли понять, архейская эра, растительный мир которой был немного богаче животного, не характеризуется наличием позвоночных животных, рыб и даже многоклеточных водорослей. Хотя зачатки жизни уже появились. Что же до флоры, то учеными установлено, что единственными растениями в то время были нитчатые водоросли, в которых, к слову, и обитали бактерии.
А сине-зеленые водоросли, ранее ошибочно считаемые растениями, оказались колониями цианобактерий, использующими одновременно углерод и кислород в качестве ресурса для поддержания жизни и не являющимися частью растительного мира архея.
Нитчатые водоросли
Архейская эра ознаменовалась появлением первых растений. Это одноклеточные нитчатые водоросли, которые являются простейшей формой флоры. Они не имеют определенной формы, структуры, органов и тканей. Образуя колонии, они становятся видимыми невооруженным глазом. Это тина на поверхности воды, фитопланктон в ее глубинах.
Клетки нитчатых водорослей соединены в единую нить, которая может иметь разветвления. Они легко могут как плавать свободно, так и прикрепляться к различной поверхности. Размножение происходит при помощи деления нити на две отдельные. К делению могут быть способны как все нити, так и только крайние, или основные.
Водоросли не имею жгутиков, они связанны между собой посредством микроскопических цитоплазматических мостиков (плазмодесмов).
В ходе эволюции водоросли образовали другую форму жизни – лишайники.
Эра Архея – это первый период, когда практически из ничего появилась биологическая жизнь на Земле. Это переломный момент в истории эволюции планеты, характеризующийся зарождением условий для появления флоры и фауны: формирование земной коры, Мирового океана, атмосферы, пригодных для жизни других более сложных форм растительного и животного мира.
Конец архея положил начало развитию полового процесса размножения у бактерий, появлению первых многоклеточных микроорганизмов, одни из которых впоследствии стали наземными организмами, другие обрели признаки водоплавающих и поселились в океане.