biologia epocii arheene. Rezumat: Epoca arheică a arheei

Epoca arheană datează din vremea când Pământul s-a format ca planetă - acum aproximativ 4 miliarde de ani. Durata sa este de 1 miliard de ani.

Epoca arheană - cea mai veche, cea mai timpurie perioadă a istoriei scoarta terestra. Primele organisme vii au apărut în epoca arheică. Erau heterotrofe și folosite compuși organici. Sfârșitul erei arheene a fost momentul formării nucleului pământului și o scădere puternică a activității vulcanice, ceea ce a permis dezvoltarea vieții pe planetă.

Epoca arheică este împărțită în 4 perioade: Eoarheică, Paleoarheică, Mezoarheică, Neoarheică.

Perioada inferioară a erei arheice - Eoarhean acum 4 - 3,6 miliarde de ani.
Acum aproximativ 4 miliarde de ani pământul s-a format ca planetă. Aproape toată suprafața era acoperită de vulcani și râurile de lavă curgeau peste tot. Lava, a erupt în cantități mari, a format continente și bazine oceanice, munți și platouri. Activitatea vulcanică constantă, expunerea la temperaturi ridicate și presiune ridicată a dus la formarea diferitelor minerale: diverse minereuri, piatră de construcție, cupru, aluminiu, aur, cobalt, fier, minerale radioactive și altele. Cu aproximativ 3,8 miliarde de ani în urmă Primele roci magmatice și metamorfice confirmate în mod fiabil, cum ar fi granitul, dioritul și anortozitul, s-au format pe Pământ. Aceste roci au fost găsite într-o mare varietate de locuri: pe insula Groenlanda, în cadrul scuturilor canadiene și baltice etc.

Următoarea perioadă a erei arheice este paleoarheană, acum 3,6 - 3,2 miliarde de ani.
Acesta este momentul formării primului supercontinent din istoria Pământului - Valbaru și unicul Ocean Mondial, care a schimbat structura crestelor crestelor oceanice, ceea ce a condus la procesul de creștere a cantității de apă de pe Pământ și volumul de CO2 din atmosferă a început să scadă.

Paleoarheul este urmat de mezoarheanul cu 3,2 - 2,8 miliarde de ani în urmă.
Cu aproximativ 2,8 miliarde de ani în urmă, primul supercontinent din istoria Pământului a început să se destrame.

Neoarheanul 2,8 - acum 2,5 miliarde de ani - ultima perioadă a erei arheice, care se termină în urmă cu 2,5 miliarde de ani, este momentul formării majorității scoartei continentale, ceea ce indică vechimea excepțională a continentelor Pământului.

Până la sfârșitul Archeanului timpuriu exista deja, totuși. poate nu peste tot, stratul de granit-gneis al scoarței terestre, care deja cu 3,0-3,3 miliarde de ani în urmă a fost supus despărțirii odată cu formarea de curele de piatră verde și granulită. Urmele sunt chiar mai multe stadiu incipient evoluțiile au dispărut practic.
Desigur, pentru vremea arheană nu este nevoie să vorbim despre niciun fel structuri tectonice, amintind de cele fanerozoice. Un fel de bazine marine, aparent, ar putea exista. Cu toate acestea, să încercăm să restabilim „peisajul” din acea vreme.

Deci, crusta primară, formată ca urmare a răcirii Pământului, a fost distrusă continuu de abur și gaz, care au fost eliberate de substanța fierbinte. Lava a erupt de milioane de vulcani s-a solidificat la suprafață, formând munți și platouri primare, continente și depresiuni oceanice.
Atmosfera puternică și densă s-a răcit și ea, rezultând ploi abundente. La cald suprafata pamantului s-au transformat instantaneu în abur. Nori solizi au învăluit Pământul, împiedicând trecerea razele solare, încălzindu-i suprafața. Crusta solidă s-a răcit, depresiunile oceanice s-au umplut cu apă.

Oceanul primar, râurile și atmosfera au distrus munții și continentele primare, formând primele roci sedimentare. De-a lungul a multor milioane de ani din istoria Pământului, aceste roci au fost expuse în mod repetat la materie fierbinte, presiune enormă și temperatură ridicată, s-au schimbat mult. Acum sunt dure și dense. Formarea multor minerale este asociată cu acestea: piatră de construcție, mica, minereu de nichel, caolin, aur, molibden, cupru, cobalt, minerale radioactive, fier.

Stromatolit. Foto: Lucruri strălucitoare

În epoca arheică ape caldeÎn oceanul primordial au avut loc diverse reacții chimice între săruri, alcalii și acizi. Au fost favorizate de radiația solară, o atmosferă densă și ionizarea apei cauzată de descărcări uriașe de fulgere.
La sfârșitul erei arheene, bulgări de materie proteică au apărut în mări, marcând începutul întregii vieți pe Pământ. Baza pentru sinteza substanțelor proteice primare au fost, fără îndoială, aminoacizii. Dar cum au apărut aminoacizii înșiși?
Rezultatele studiilor de radioastronomie indică în mod convingător că în spațiu există multe substanțe chimice, care includ elemente - organogeni (hidrogen, carbon, azot, sulf, fosfor), derivați ai ureei și alți compuși organici. Astfel, Pământul, conform academicianului A.I Oparin, „a primit compuși complexi și diverși de carbon ca moștenire din spațiu”.

Compușii organici abiogeni sunt, de asemenea, caracteristici scoarței terestre. Ele formează o carbosferă, care există și în conditii moderne(de exemplu, în gurile vulcanice).
Bitum și multe altele materie organică au fost descoperite în incluziuni gaz-lichid de minerale antice de origine magmatică.
Existența carbosferei scoarței terestre, a compușilor organici ai spațiului, a razelor solare și a radiațiilor au determinat în cele din urmă formarea de aminoacizi primari.
Temperatura relativ constantă a suprafeței sale în ultimii 3 miliarde de ani a fost extrem de favorabilă pentru apariția și dezvoltarea vieții pe Pământ.

Primele organisme vii au apărut în epoca arheică. Erau heterotrofe și foloseau compuși organici din „bulionul primar” ca hrană. (Biopalimerii au fost descoperiți în roci sedimentare care datează de 3,5 miliarde de ani). Primii locuitori ai planetei noastre au fost bacterii anaerobe. Cea mai importantă etapă Evoluția vieții pe Pământ este asociată cu apariția fotosintezei, care determină împărțirea lumii organice în plante și animale.

Primele organisme fotosintetice au fost cianobacteriile procariote (prenucleare) și algele albastre-verzi. Algele verzi eucariote care au apărut apoi au eliberat oxigen liber în atmosferă din ocean, ceea ce a contribuit la apariția bacteriilor capabile să trăiască într-un mediu cu oxigen. În același timp, la granița erei proterozoice arheene, au mai avut loc două evenimente evolutive majore - au apărut procesul sexual și multicelularitatea. Organismele haploide (bacterii și albastru-verzi) au un singur set de cromozomi. Fiecare nouă mutație se manifestă imediat în fenotipul lor. Dacă o mutație este benefică, se păstrează prin selecție, dacă este dăunătoare, este eliminată prin selecție. Organismele haploide se adaptează continuu la mediul lor, dar nu dezvoltă caracteristici și proprietăți fundamental noi. Procesul sexual crește dramatic posibilitatea de adaptare la condițiile de mediu, datorită creării a nenumărate combinații în cromozomi. Diploidia, care a apărut concomitent cu formarea nucleului, permite păstrarea mutațiilor în stare heterogotică și folosită ca rezervă de variabilitate ereditară pentru transformări evolutive ulterioare.

Apariția diploidității și diversității genetice a eucariotelor unicelulare, pe de o parte, a condus la eterogenitatea structurii celulare și asocierea lor în colonii, pe de altă parte, la posibilitatea „diviziunii muncii” între celulele coloniei, adică. formarea a numeroase organisme. Separarea funcțiilor celulare în primele organisme multicelulare coloniale a condus la formarea țesuturilor primare - ectoderm și endoderm, care mai târziu au făcut posibilă apariția unor organe și sisteme de organe complexe. Îmbunătățirea interacțiunii dintre celule, primul contact, și apoi cu ajutorul sistemelor nervos și endocrin, a asigurat existența unui organism multicelular ca un întreg.

Căile transformărilor evolutive ale primelor organisme pluricelulare au fost diferite. Unii au trecut la un stil de viață sedentar și s-au transformat în organisme de tip burete. Din ei au venit viermi plati. Alții și-au păstrat un stil de viață de înot, au dobândit o gură și au dat naștere la celenterate.

Epoca arheică- aceasta este prima etapă în dezvoltarea vieții pe pământ, care se întinde pe un interval de timp de 1,5 miliarde de ani. A apărut acum 4 miliarde de ani. În epoca arheică, flora și fauna planetei au început să apară, iar de aici a început istoria dinozaurilor, a mamiferelor și a oamenilor. Apar primele zăcăminte de resurse naturale. Nu a fost înălțimi de munteși oceanele lumii, nu era suficient oxigen. Atmosfera a fost amestecată cu hidrosfera într-un singur întreg - acest lucru a împiedicat razele soarelui să ajungă pe pământ.

Epoca arheană tradusă din greaca veche înseamnă „vechi”. Această eră este împărțită în 4 perioade - Eoarhean, Paleoarheian, Mezoarheian și Neoarhean.

Prima perioadă a erei arheene a durat aproximativ 400 de milioane de ani. Această perioadă se caracterizează prin creșterea ploilor de meteoriți, formarea craterelor vulcanice și a scoarței terestre. Începe formarea activă a hidrosferei, apar rezervoare sărate izolate unele de altele cu apă fierbinte. Dioxidul de carbon predomină în atmosferă; temperaturile aerului ajung la 120 °C. Apar primele organisme vii - cianobacteriile, care încep să producă oxigen prin fotosinteză. Are loc formarea Vaalbara, principalul continent terestru.

Paleoarheică

Următoarea perioadă a erei arheene acoperă o perioadă de timp de 200 de milioane de ani. Câmpul magnetic al Pământului este întărit prin creșterea durității nucleului pământului. Acest lucru are un efect benefic asupra condițiilor de viață și dezvoltării microorganismelor simple. O zi durează aproximativ 15 ore. Are loc formarea oceanelor lumii. Modificările în crestele subacvatice duc la o creștere lentă a volumului de apă și la o scădere a cantității dioxid de carbonîn atmosferă. Formarea primului continent al pământului continuă. Lanțurile muntoase nu există încă. În schimb, vulcanii activi se ridică deasupra solului.

mezoarhean

A treia perioadă a erei arheene a durat 400 de milioane de ani. În acest moment, continentul principal se împarte în două părți. Ca rezultat al răcirii bruște a planetei, care este cauzată de procese vulcanice constante, se formează formațiunea glaciară Pongol. În această perioadă, numărul de cianobacterii începe să crească activ. Se dezvoltă organisme chemolitotrofe care nu necesită oxigen și lumină solară. Vaalbar este complet format. Dimensiunea sa este aproximativ egală cu dimensiunea Madagascarului modern. Începe formarea continentului Ur. Vulcanii încep încet să se formeze insule mari. Atmosfera, ca și înainte, este dominată de dioxid de carbon. Temperatura aerului rămâne ridicată.

Ultima perioadă a erei arheene s-a încheiat acum 2,5 miliarde de ani. În această etapă, formarea scoarței terestre este finalizată, iar nivelul de oxigen din atmosferă crește. Continentul Ur devine baza Kenorlandului. Majoritatea planetele sunt ocupate de vulcani. Activitatea lor activă duce la creșterea formării mineralelor. Aurul, argintul, granitele, dioritele și alte resurse naturale la fel de importante s-au format în perioada neoarheică. ÎN ultimele secole ale erei arheice Apar primele organisme pluricelulare, care ulterior au fost împărțite în locuitori terestre și marini. Bacteriile încep să dezvolte procesul sexual de reproducere. Microorganismele haploide au un singur set de cromozomi. Se adaptează constant la schimbările din mediul lor, dar în același timp nu dezvoltă alte proprietăți. Procesul sexual a permis adaptarea la viață cu modificări ale setului de cromozomi. Acest lucru a făcut posibilă evoluția ulterioară a organismelor vii.

Flora și fauna epocii arheice

Flora acestei epoci nu se poate lăuda cu diversitate. Singurele specii de plante sunt algele filamentoase unicelulare - sferomorfide - habitatul bacteriilor. Când aceste alge se formează în colonii, pot fi văzute fără instrumente speciale. Se pot înota liber sau se pot atașa de suprafața a ceva. Mai târziu se vor forma algele uniforma noua viata - licheni.

În timpul erei arheice primul procariote- organisme unicelulare care nu au nucleu. Prin fotosinteză, procariotele produc oxigen și creează conditii favorabile pentru apariţia unor noi forme de viaţă. Procariotele sunt împărțite în două domenii - bacterii și arhee.

Archaea

Acum s-a stabilit că au trăsături care le deosebesc de alte organisme vii. Prin urmare, clasificarea care le combină cu bacteriile într-un singur grup este considerată depășită. În exterior, arheile sunt asemănătoare bacteriilor, dar unele au forme neobișnuite. Aceste organisme le pot absorbi pe ambele lumina soarelui, și carbon. Ele pot exista în cele mai nepotrivite condiții de viață. Un tip de arhee este hrana vieții marine. În intestinul uman au fost găsite mai multe specii. Ei iau parte la procesele digestive. Alte tipuri sunt folosite pentru curățarea șanțurilor și șanțurilor de canalizare.

Există o teorie, neconfirmată de fapte, că în timpul erei arheene a avut loc nașterea și dezvoltarea eucariotelor - microorganisme din regnul fungic, similare drojdiilor.

Faptul că viața pe pământ și-a luat naștere în timpul erei arheene este evidențiat de stromalite fosilizate găsite - produse reziduale ale cianobacteriilor. Primii stromatoliți au fost descoperiți în Canada, Siberia, Australia și Africa. Oamenii de știință au demonstrat că bacteriile au avut un impact uriaș asupra formării cristalelor de aragonit, care se găsesc în cochilii de moluște și face parte din corali. Datorită cianobacteriilor, au apărut depozite de carbonat și formațiuni silicioase. Coloniile de bacterii antice arată ca mucegai. Au fost situate în zona vulcanilor, pe fundul lacurilor și în zonele de coastă.

Clima arheană

Oamenii de știință nu au reușit încă să afle nimic despre zonele climatice din această perioadă. Existența unor zone cu clime diferite în epoca arheică poate fi judecată după depozitele glaciare antice - tillite. Rămășițele glaciațiilor au fost găsite astăzi în America, Africa și Siberia. Nu este încă posibil să se determine dimensiunea lor reală. Cel mai probabil, depozitele glaciare au acoperit doar vârfuri muntoase, deoarece continentele vaste nu se formaseră încă în epoca arheică. Existența unui climat cald în unele zone ale planetei este indicată de dezvoltarea florei în oceane.

Hidrosfera și atmosfera epocii arheene

În perioada timpurie era puțină apă pe pământ. Temperatura apei în epoca arheică a atins 90°C. Aceasta indică saturația atmosferei cu dioxid de carbon. Era foarte puțin azot în el, aproape că nu era oxigen în stadiile incipiente, gazele rămase sunt rapid distruse sub influența luminii solare. Temperatura atmosferică ajunge la 120 de grade. Dacă azotul ar predomina în atmosferă, atunci temperatura nu ar fi mai mică de 140 de grade.

În perioada târzie, după formarea oceanului mondial, nivelul dioxidului de carbon a început să scadă considerabil. A scăzut și temperatura apei și a aerului. Și cantitatea de oxigen a crescut. Astfel, planeta a devenit treptat potrivită pentru viața diferitelor organisme.

Minerale arheene

În epoca arheică a avut loc cea mai mare formare de minerale. Acest lucru este facilitat de activitatea activă a vulcanilor. Depozitele colosale de minereuri de fier, aur, uraniu și mangan, aluminiu, plumb și zinc, cupru, nichel și minereuri de cobalt au fost depuse de această eră a vieții pământului. Pe teritoriu Federația RusăÎn Urali și Siberia au fost găsite zăcăminte arheene.

Mai multe detalii perioadele epocii arheice vor fi discutate în prelegerile ulterioare.

Epoca arheică. Cele mai vechi roci expuse la suprafața continentelor s-au format în epoca arheică. Recunoașterea acestor roci este dificilă, deoarece aflorimentele lor sunt dispersate și în cele mai multe cazuri sunt acoperite de straturi groase de roci mai tinere. Acolo unde aceste roci sunt expuse, ele sunt atât de metamorfizate încât caracterul lor inițial adesea nu poate fi restabilit. În timpul numeroaselor etape lungi de denudare, straturile groase ale acestor roci au fost distruse, iar cele care au supraviețuit conțin foarte puține organisme fosile și, prin urmare, corelarea lor este dificilă sau chiar imposibilă. Este interesant de observat că cele mai vechi roci arheene cunoscute sunt probabil roci sedimentare foarte metamorfozate, iar rocile mai vechi acoperite de ele au fost topite și distruse de numeroase intruziuni magmatice. Prin urmare, urme ale scoarței terestre primare nu au fost încă descoperite.

ÎN America de Nord Există două zone mari de aflorințe de roci arheene. Primul dintre acestea, Canadian Shield, este situat în centrul Canadei de ambele maluri ale Golfului Hudson. Deși în unele locuri rocile arheene sunt acoperite de altele mai tinere, în cea mai mare parte a teritoriului Scutului Canadian ele alcătuiesc suprafața. Cele mai vechi roci cunoscute în această zonă sunt marmurele, ardezia și șisturile cristaline, intercalate cu lave. Inițial aici au fost depuse calcar și șisturi, ulterior sigilate de lave. Apoi, aceste roci au fost expuse la mișcări tectonice puternice, care au fost însoțite de intruzii mari de granit. În cele din urmă, rocile sedimentare au suferit un metamorfism sever. După o lungă perioadă de denudare, aceste roci foarte metamorfozate au fost scoase la suprafață pe alocuri, dar fondul general este granitele.

Aflorințe de roci arheene se găsesc și în Munții Stâncoși, unde formează crestele multor creste și vârfuri individuale, cum ar fi Pikes Peak. Roci mai tinere de acolo au fost distruse prin denudare.

În Europa, rocile arheene sunt expuse în Scutul Baltic din Norvegia, Suedia, Finlanda și Rusia. Sunt reprezentate de granite și roci sedimentare foarte metamorfozate. Aceleași aflorințe de roci arheene se găsesc în sudul și sud-estul Siberiei, China, vestul Australiei, Africa și nord-estul America de Sud. Cele mai vechi urme ale activității vitale a bacteriilor și coloniilor de alge unicelulare albastre-verzi Collenia au fost descoperite în rocile arheene din sudul Africii (Zimbabwe) și Ontario (Canada).

Era proterozoică

Era proterozoică. La începutul Proterozoicului, după o lungă perioadă de denudare, pământul a fost în mare măsură distrus, anumite părți ale continentelor au cunoscut o tasare și au fost inundate de mările de mică adâncime, iar unele bazine joase au început să fie umplute cu sedimente continentale. În America de Nord, cele mai semnificative expuneri ale rocilor proterozoice se găsesc în patru zone. Primul dintre ele se limitează la partea de sud a Scutului Canadian, unde în jurul Lacului sunt expuse straturi groase de șisturi și gresii de vârsta considerată. Sus și nord-est de lac. Huron. Aceste roci sunt atât de origine marină, cât și continentală. Distribuția lor indică faptul că poziția mărilor de mică adâncime s-a schimbat semnificativ de-a lungul Proterozoicului. În multe locuri, sedimentele marine și continentale sunt intercalate cu straturi groase de lavă. La sfârșitul sedimentării, au avut loc mișcări tectonice ale scoarței terestre, rocile proterozoice au suferit plieri și mari sistemele montane. La poalele dealurilor de la est de Apalachi există numeroase aflorimente de roci proterozoice. Au fost depuse inițial sub formă de straturi de calcar și șisturi, iar apoi în timpul orogenezei (construcția de munte) s-au metamorfozat în marmură, ardezie și șist cristalin. În regiunea Marele Canion, o secvență groasă de gresii, șisturi și calcare proterozoice se suprapun în mod neconform rocilor arheene. În partea de nord a Munților Stâncoși, o secvență de calcare proterozoice cu o grosime de cca. 4600 m Deși formațiunile proterozoice din aceste zone au fost afectate de mișcări tectonice și au fost pliate și sparte de falii, aceste mișcări nu au fost suficient de intense și nu au putut duce la metamorfismul rocilor. Prin urmare, texturile sedimentare originale au fost păstrate acolo.

În Europa, există aflorimente semnificative de roci proterozoice în cadrul Scutului Baltic. Sunt reprezentate de marmură și ardezie foarte metamorfozate. În nord-vestul Scoției, o secvență groasă de gresii proterozoice suprapune granite arheene și șisturi cristaline. Aflorimente extinse de roci proterozoice apar în vestul Chinei, centrul Australiei, sudul Africii și centrul Americii de Sud. În Australia, aceste roci sunt reprezentate de o secvență groasă de gresii și șisturi nemetamorfozate, iar în estul Braziliei și sudul Venezuelei - ardezie și șisturi cristaline foarte metamorfozate.

Alge fosile albastre-verzi Collenia foarte răspândit pe toate continentele în calcarele nemetamorfozate de epocă proterozoică, unde au fost găsite şi câteva fragmente de scoici de moluşte primitive. Cu toate acestea, rămășițele animalelor sunt foarte rare, iar acest lucru indică faptul că majoritatea organismelor aveau o structură primitivă și nu aveau încă cochilii dure, care se păstrează în stare fosilă. Deși urme ale erelor glaciare sunt înregistrate pentru primele etape ale istoriei Pământului, glaciația extinsă, care a avut o distribuție aproape globală, este observată abia la sfârșitul Proterozoicului.

Cea mai veche perioadă a existenței pământului, care acoperă perioada de timp de la 4 la 2,5 miliarde de ani în urmă, se numește „era arheică”. Legume și faună tocmai începea să apară, era foarte puțin oxigen pe Pământ și din corpuri de apă pe planetă exista un singur ocean de mică adâncime, constând din mai multe rezervoare cu apă sărată saturată și nu existau deloc peisaje muntoase sau depresiuni. Aceasta este perioada în care au început să se formeze zăcăminte minerale: grafit, nichel, sulf, fier și aur.

Razele de soare nu puteau pătrunde încă prin hidrosferă și atmosferă mixtă, care formau un singur înveliș de abur și gaz. Efectul de seră rezultat a împiedicat soarele să atingă pământul.

Epoca arheică a fost numită astfel de omul de știință american J. Dana în 1872. Termenul „arhean” din greaca veche înseamnă „vechi”. Archeanul este împărțit în patru ere principale, începând de la cea mai veche - Eoarhea - și terminând cu Neoarhean. Să le privim mai detaliat.

Începutul Archeanului - Eoarhean

Perioada de 400 de milioane de ani a început cu aproximativ 4 miliarde de ani în urmă. Eoarheanul se caracterizează prin căderi frecvente de meteoriți și formarea de cratere. Lava care acoperă suprafața planetei a început treptat să cedeze loc crustei terestre, care se forma activ.

Epoca arheană în această perioadă de timp este cunoscută pentru așezarea celor mai vechi roci, dintre care cele mai mari formațiuni au fost găsite în Groenlanda. Vârsta lor este de aproximativ 3,8 miliarde de ani.

Formarea hidrosferei abia începea. Și deși Oceanul Mondial nu apăruse încă, existau deja indicii despre primele formațiuni mici de apă. Cu izolarea lor caracteristică unele de altele, cu apă concentrată sărată și foarte fierbinte.

Era puțin oxigen și azot în atmosferă, parte semnificativă era dioxid de carbon. Temperatura din învelișul de aer al Pământului a ajuns la 120 °C.

Primele organisme ale erei arheene au început să apară tocmai atunci. Acestea au fost cianobacteriile care au lăsat în urmă stromatoliți antici - produse de deșeuri. Aceste microorganisme produc oxigen prin fotosinteză, fiind cele mai multe forma veche viata pe planeta.

Cele mai multe punct important Eoarheanul este considerat a fi începutul formării primului continent pământesc - Vaalbara.

Epoca a doua - Paleoarheica

Epoca arheică a acestei perioade acoperă o perioadă de timp de 200 de milioane de ani, care a început acum 3,6 miliarde de ani. Apoi ziua a avut o durată de cel mult 15 ore. Formarea continentului principal se termina și a apărut Oceanul Mondial încă puțin adânc. Miezul Pământului a devenit mai solid, ceea ce a întărit câmpul magnetic al Pământului la niveluri aproape moderne.

Această perioadă ne permite să afirmăm că deja în acele vremuri au apărut primele organisme vii. Se știe cu siguranță că rămășițele deșeurilor lor găsite astăzi datează din Paleoarhean.

Animalele din epoca arheană sunt primele bacterii, organisme care au contribuit la formarea atmosferei Pământului prin fotosinteză, creând condițiile dezvoltării unor noi forme de viață.

Mezoarhean: Schisma Vaalbara

Mezoarhean - o perioadă care a durat 0,4 miliarde de ani (a început acum 3,2 miliarde de ani). Atunci Vaalbara s-a despărțit, care s-a despărțit la un unghi de 30° în două părți separate. Cel mai faimos crater din vremurile noastre din Groenlanda a apărut și în urma unei coliziuni cu un asteroid. Este posibil ca prima glaciație, glaciația Pongoliană, să fi avut loc pe Pământ în perioada mezoarheică.

Dezvoltarea vieții în epoca arheică a perioadei mezoarheice s-a caracterizat printr-o creștere a numărului de cianobacterii.

Etapa finală este neoarheană

Neoarheanul s-a încheiat acum 2,5 miliarde de ani. Se caracterizează prin finalizarea formării scoarței terestre, precum și eliberarea cantitate mare oxigen, care a dus ulterior (la începutul erei următoare) la catastrofa oxigenului. Atunci atmosfera Pământului s-a schimbat complet - oxigenul a început să predomine în compoziția sa.

Activitatea vulcanică s-a dezvoltat rapid, ceea ce a contribuit la formarea rocilor și metale pretioase si pietre. Granituri, sienite, aur, argint, smaralde, crizoberil - toate acestea și multe altele au apărut în urmă cu câteva miliarde de ani, în Neoarhean.

Ce altceva este interesant despre epoca arheică? Flora și fauna din acea vreme au format cele mai vechi zăcăminte de minerale care sunt încă utilizate pe scară largă astăzi. Acest lucru a fost influențat și de situația instabilă de pe planetă. Formând peisaje, scoarța terestră și primele formațiuni montane au fost distruse sub influența apelor oceanice și a vărsării de lave vulcanice.

Lumea animalelor

Oamenii de știință susțin că originea vieții a început tocmai în perioada arheică. Și, deși aceste forme erau prea mici, ele reprezentau totuși adevărate microorganisme vii, primele comunități bacteriologice care și-au pus amprenta pe planetă sub formă de stromatoliți fosilizati.

S-a stabilit că bacteriile au contribuit semnificativ la formarea nanocristalelor de arogonit, un mineral pe bază de carbonat de calciu. Aragonitul face parte din stratul de suprafață al cochiliilor moluștelor moderne și se găsește în exoscheletul coralilor.

Cianobacteriile au devenit vinovate în formarea depozitelor nu numai de carbonat, ci și de formațiuni sedimentare silicioase.

Epoca arheană se caracterizează prin apariția primelor procariote - organisme unicelulare prenucleare.

Caracteristicile procariotelor

Organismele vii nu au un nucleu format, dar sunt o celulă cu drepturi depline. Prin hrănirea prin fotosinteză, procariotele produc oxigen. Informațiile ADN (nucleotide) transportate de celulă nu sunt împachetate în învelișul proteic al nucleului (histone).

Grupul este împărțit în două domenii:

• Bacteriile.
• Archaea.

Archaea

Arheele sunt cele mai vechi microorganisme, precum procariotele, care nu au nucleu. În același timp, structura lor de organizare a vieții diferă de cea a altor tipuri de microbi. De aspect Arheele sunt asemănătoare bacteriilor, dar unele au o formă neobișnuită plată sau pătrată.

Există cinci tipuri de arhee, deși este destul de dificil să le clasificăm. Este imposibil să crești arheobacterii în medii nutritive, așa că toate cercetările se desfășoară numai pe baza probelor prelevate din habitatul lor.

Aceste microorganisme pot folosi atât lumina solară, cât și carbonul ca sursă de energie, în funcție de specie. Arheele nu formează spori și se reproduc asexuat. Nu sunt patogeni pentru oameni și pot supraviețui cel mai mult conditii extreme: ocean, izvoare termale, sol, lacuri sărate. Cele mai abundente specii de arhee constituie o parte semnificativă a planctonului din oceane, care servește drept hrană pentru animalele marine.

Unele specii chiar trăiesc în intestinele umane, ajutând la desfășurarea proceselor digestive. Arheele sunt folosite pentru a crea gaze biologice, pentru a curăța canalizări și pentru a coloniza.

Plante

După cum puteți înțelege, epoca arheană, a cărei floră era puțin mai bogată decât animalele, nu se caracterizează prin prezența vertebratelor, peștilor și chiar alge pluricelulare. Deși începuturile vieții au apărut deja. În ceea ce privește flora, oamenii de știință au stabilit că singurele plante la acea vreme erau algele filamentoase, în care, de altfel, trăiau bacteriile.

Și algele albastre-verzi, considerate anterior în mod eronat plante, s-au dovedit a fi colonii de cianobacterii care folosesc atât carbonul, cât și oxigenul ca resursă pentru a susține viața și nu fac parte din floră arheea.

alge filamentoase

Epoca arheică a fost marcată de apariția primelor plante. Acestea sunt alge filamentoase unicelulare care sunt cea mai simplă formă floră. Nu au o formă, structură, organe sau țesuturi specifice. Formând colonii, acestea devin vizibile cu ochiul liber. Acesta este noroi la suprafața apei, fitoplancton în adâncurile sale.

Celulele algelor filamentoase sunt legate într-un singur fir, care poate avea ramuri. Ele pot fi ușor fie să plutească liber, fie să se atașeze de suprafata diferita. Reproducerea are loc prin împărțirea firelor în două separate. Atât toate firele, cât și numai cele mai exterioare sau principale, pot fi capabile de divizare.

Algele nu au flageli sunt conectate între ele prin punți citoplasmatice microscopice (plasmodesmate).

În timpul evoluției, algele au format o altă formă de viață - lichenii.

Epoca arheică este prima perioadă în care viața biologică de pe Pământ a apărut aproape din nimic. Acest punct de cotiturăîn istoria evoluției planetei, caracterizată prin apariția condițiilor pentru apariția florei și faunei: formarea scoarței terestre, Oceanul Mondial, atmosfera, potrivită pentru viața altor forme mai complexe de floră și faună .

Sfârșitul Archeanului a marcat începutul dezvoltării procesului sexual de reproducere în bacterii, apariția primelor microorganisme pluricelulare, dintre care unele au devenit ulterior organisme terestre, altele au dobândit caracteristici de păsări de apă și s-au stabilit în ocean.

Archaea sau Eon arhean- una dintre cele patru perioade principale din istoria Pământului, a durat de la 4,0 la 2,5 miliarde de ani în urmă. În acest moment, pe Pământ nu exista atmosferă de oxigen, dar au apărut primele bacterii anaerobe, care au format multe dintre depozitele existente de minerale: sulf, grafit, fier și nichel.

Eoarhean

Prima perioadă a erei arheene a durat aproximativ 400 de milioane de ani. Această perioadă se caracterizează prin creșterea ploilor de meteoriți, formarea craterelor vulcanice și a scoarței terestre. Începe formarea activă a hidrosferei și apar corpuri sărate de apă fierbinte, izolate unele de altele. Dioxidul de carbon predomină în atmosferă; temperaturile aerului ajung la 120 °C. Apar primele organisme vii - cianobacteriile, care încep să producă oxigen prin fotosinteză. Are loc formarea unui Vaalbara ipotetic, principalul continent pământesc.

Paleoarheică

Următoarea perioadă a erei arheene acoperă o perioadă de timp de 400 de milioane de ani. Câmpul magnetic al Pământului este întărit prin creșterea durității nucleului pământului. Acest lucru are un efect benefic asupra condițiilor de viață și dezvoltării microorganismelor simple. O zi durează aproximativ 15 ore. Are loc formarea oceanelor lumii. Modificările în crestele subacvatice duc la o creștere lentă a volumului de apă și la o scădere a cantității de dioxid de carbon din atmosferă. Formarea primului continent al pământului continuă. Lanțurile muntoase nu există încă. În schimb, vulcanii activi se ridică deasupra solului.

mezoarhean

A treia perioadă a erei arheene a durat 400 de milioane de ani. În acest moment, continentul principal se împarte în două părți. Ca rezultat al răcirii bruște a planetei, care este cauzată de procese vulcanice constante, se formează formațiunea glaciară Pongol. În această perioadă, numărul de cianobacterii începe să crească activ. Se dezvoltă organisme chemolitotrofe care nu necesită oxigen și lumină solară. Vaalbar este complet format. Dimensiunea sa este aproximativ egală cu dimensiunea Madagascarului modern. Începe formarea continentului Ur. Insule mari încep încet să se formeze din vulcani. Atmosfera, ca și înainte, este dominată de dioxid de carbon. Temperatura aerului rămâne ridicată.

neoarhean

Ultima perioadă a erei arheene s-a încheiat acum 2,5 miliarde de ani. În această etapă, formarea scoarței terestre este finalizată, iar nivelul de oxigen din atmosferă crește. Continentul Ur devine baza Kenorlandului. Cea mai mare parte a planetei este ocupată de vulcani. Activitatea lor activă duce la creșterea formării mineralelor. Aurul, argintul, granitele, dioritele și alte resurse naturale la fel de importante s-au format în perioada neoarheică. În ultimele secole ale erei arheene au apărut primele organisme pluricelulare, care au fost ulterior împărțite în locuitori terestre și marini. Bacteriile încep să dezvolte procesul sexual de reproducere. Microorganismele haploide au un singur set de cromozomi. Se adaptează constant la schimbările din mediul lor, dar în același timp nu dezvoltă alte proprietăți. Procesul sexual a permis adaptarea la viață cu modificări ale setului de cromozomi. Acest lucru a făcut posibilă evoluția ulterioară a organismelor vii.

Flora și fauna din Archaea

Flora acestei epoci nu se poate lăuda cu diversitate. Singurele specii de plante sunt algele filamentoase unicelulare - sferomorfide - habitatul bacteriilor. Când aceste alge se formează în colonii, pot fi văzute fără instrumente speciale. Se pot înota liber sau se pot atașa de suprafața a ceva. În viitor, algele vor forma o nouă formă de viață - lichenii.

În timpul erei arheene, au apărut primele procariote - organisme unicelulare fără nucleu. Prin fotosinteză, procariotele produc oxigen și creează condiții favorabile pentru apariția unor noi forme de viață. Procariotele sunt împărțite în două domenii - bacterii și arhee.

S-a stabilit acum că arheele au trăsături care le deosebesc de alte organisme vii. Prin urmare, clasificarea care le combină cu bacteriile într-un singur grup este considerată depășită. În exterior, arheile sunt asemănătoare bacteriilor, dar unele au forme neobișnuite. Aceste organisme pot absorbi atât lumina solară, cât și carbonul. Ele pot exista în cele mai nepotrivite condiții de viață. Un tip de arhee este hrana vieții marine. În intestinul uman au fost găsite mai multe specii. Ei iau parte la procesele digestive. Alte tipuri sunt folosite pentru curățarea șanțurilor și șanțurilor de canalizare.

Există o teorie, neconfirmată de fapte, că în timpul erei arheene a avut loc nașterea și dezvoltarea eucariotelor - microorganisme din regnul fungic, similare drojdiilor.

Faptul că viața pe pământ și-a luat naștere în timpul erei arheene este evidențiat de stromalite fosilizate găsite - produse reziduale ale cianobacteriilor. Primii stromatoliți au fost descoperiți în Canada, Siberia, Australia și Africa. Oamenii de știință au demonstrat că bacteriile au avut un impact uriaș asupra formării cristalelor de aragonit, care se găsesc în cochilii de moluște și face parte din corali. Datorită cianobacteriilor, au apărut depozite de carbonat și formațiuni silicioase. Coloniile de bacterii antice arată ca mucegai. Au fost situate în zona vulcanilor, pe fundul lacurilor și în zonele de coastă.

Clima arheană

Oamenii de știință nu au reușit încă să afle nimic despre zonele climatice ale acestei perioade. Existența unor zone cu clime diferite în epoca arheică poate fi judecată după depozitele glaciare antice - tillite. Rămășițele glaciațiilor au fost găsite astăzi în America, Africa și Siberia. Nu este încă posibil să se determine dimensiunea lor reală. Cel mai probabil, depozitele glaciare au acoperit doar vârfuri muntoase, deoarece continentele vaste nu se formaseră încă în epoca arheică. Existența unui climat cald în unele zone ale planetei este indicată de dezvoltarea florei în oceane.

Hidrosfera și atmosfera Archeanului

În perioada timpurie era puțină apă pe pământ. Temperatura apei în epoca arheică a atins 90°C. Aceasta indică saturația atmosferei cu dioxid de carbon. Era foarte puțin azot în el, aproape că nu era oxigen în stadiile incipiente, gazele rămase sunt rapid distruse sub influența luminii solare. Temperatura atmosferică ajunge la 120 de grade. Dacă azotul ar predomina în atmosferă, atunci temperatura nu ar fi mai mică de 140 de grade.

În perioada târzie, după formarea oceanului mondial, nivelul dioxidului de carbon a început să scadă considerabil. A scăzut și temperatura apei și a aerului. Și cantitatea de oxigen a crescut. Astfel, planeta a devenit treptat potrivită pentru viața diferitelor organisme.

Minerale arheene

În epoca arheică a avut loc cea mai mare formare de minerale. Acest lucru este facilitat de activitatea activă a vulcanilor. Depozitele colosale de minereuri de fier, aur, uraniu și mangan, aluminiu, plumb și zinc, cupru, nichel și minereuri de cobalt au fost depuse de această eră a vieții pământului. Pe teritoriul Federației Ruse au fost găsite zăcăminte arheene în Urali și Siberia.