История современного города Афины.

Древние Афины
История современных Афин

Жизнь в докембрийском периоде. Древнейший период докембрия

Докембрийский период - Википедия

Доке́мбрийский период, или криптозо́й (от др.-греч. κρυπτός (kryptós) — скрытный и ζωή (zoe) — жизнь) — часть геологической истории Земли, которая предшествовала началу кембрийского периода (около 540 млн лет назад), когда возникла масса организмов, оставляющих ископаемые остатки в осадочных породах (что положило начало нынешнему геологическому эону — фанерозою).

Описание[ | ]

На докембрий приходится 4,0 млрд лет — около 90 % длительности геологической истории Земли.

Первоначально докембрий называли азойской (безжизненной) эрой, но именно в это время возникла и развилась растительная и животная жизнь на Земле[1].

Интенсивное изучение геологической истории докембрия началось в конце XX века, в связи с появлением мощных методов изотопной геохронологии.

Стратиграфическое деление докембрия было предметом многочисленных споров. С 1978 года в СССР докембрий делили на протерозой и архей[2]. В 1990-х годах была принята единая временная шкала докембрия, однако она вызывает много споров.

Первичная земная кора, возникшая из остывающего мантийного расплава, имела океанический тип строения — состояла из базальтового слоя. Температура поверхности новорождённой Земли превышала +100° С и вода некоторое время в парообразном состоянии формировала атмосферу. Остывание Земли вызвало конденсацию паров в атмосфере, что привело к формированию первичной гидросферы. Возникает первичный океан Мировия, менее глубокий, чем современный мировой океан. Первые в истории Земли граниты образовали гранитоидные купола — овальные структуры диаметром до 100 км (эти купола позднее стали ядрами древних платформ). Поверхность куполов являла собой небольшие и низкие участки суши, разделенные океанами — мелководными бассейнами с пологими бортами. 3,5-2,5 миллиарда лет назад появилась первая пангея[3].

При более дифференцированном подходе образование и дрейф континентов докембрия описывается следующим образом. В начале был континент Ваальбара, потом после первого оледенения (2,9—2,7 млрд лет назад)[4] он раскололся на Ур, Нуна и Атлантику. Затем континенты вновь сошлись в Родинию (в период от 1 млрд до 750 млн лет назад). В этот период Земля пережила второе оледенение. После суперконтинент распался на прото-Лавразию и прото-Гондвану. В конце эпохи докембрия на Земле вновь существовал один континент Паннотия.

Органическая жизнь была сосредоточена в прибрежной мелководной, хорошо освещённой, экологически оптимальной полосе морей. В этих условиях значительное развитие получили строматолиты (продукт жизнедеятельности бактерий), некоторые виды водорослей (Grypania spiralis) и беспозвоночных животных (цикломедузы). Докембрийские массивы суши, лишённые растительности, возвышались над морскими пространствами в виде оголённых, обширных скалистых островов[5]

Органический мир[ | ]

Органические остатки в архейских отложениях почти не встречаются, однако из этого не следует, что животные и растения в архейской эре вообще не существовали. Считается, что в архее, по крайней мере в завершающие периоды, на земном шаре уже обитали одноклеточные, а возможно даже и многоклеточные организмы, не имевшие минерального скелета, который мог бы сохраниться в ископаемом состоянии до наших дней.

В протерозойских отложениях органические остатки встречаются намного чаще, чем в архейских. Они представлены известковыми выделениями сине-зелёных водорослей, ходами червей, остатками кишечнополостных. Кроме известковых водорослей, к числу древнейших растительных остатков относятся скопления графито-углистого вещества, образовавшегося в результате разложения . В кремнистых сланцах железорудной формации Канады найдены , грибные нити и формы, близкие современным кокколитофоридам. В железистых кварцитах Северной Америки и Сибири обнаружены железистые продукты жизнедеятельности бактерий.

Учёные-докембристы[ | ]

В течение длительного времени единственным в мире специализированным научным учреждением по изучению докембрия был созданный в Ленинграде в 1967 году на базе Лаборатории геологии и геохронологии докембрия АН СССР Институт геологии и геохронологии докембрия (ИГГД). Основателями института, чьи исследования легли в основу изучения докембрия, были А. А. Полканов, Э. К. Герлинг, С. В. Обручев, Н. А. Елисеев, В. А. Николаев, Н. Г. Судовиков, К. О. Кратц, Д. А. Тимофеев.

Также ведущая роль в выделении и разработке стратиграфии рифея и венда принадлежит советским учёным-академикам Н. С. Шатскому, Б. С. Соколову и другим.

См. также[ | ]

Литература[ | ]

Стратиграфия и корреляция докембрия. М.-Л., 1960.
Стратиграфия позднего докембрия и кембрия. М., 1960.
Михайлов Д. Зал ученого совета. Выдающиеся ученые докембристы. СПб., 2006. — 242 с.
Иорданский Н. Н. Развитие жизни на земле. — М.: Просвещение, 1981.
Короновский Н.В., Хаин В.Е., Ясаманов Н.А. Историческая геология : Учебник. — М.: Академия, 2006.
Ушаков С.А., Ясаманов Н.А. Дрейф материков и климаты Земли. — М.: Мысль, 1984.
Ясаманов Н.А. Древние климаты Земли. — Л.: Гидрометеоиздат, 1985.
Ясаманов Н.А. Популярная палеогеография. — М.: Мысль, 1985.

Примечания[ | ]

Ссылки[ | ]

шкала времени

Докембрий

encyclopaedia.bid

Докембрий - это... Что такое Докембрий?

Доке́мбрийский период, или криптозо́й (от греч. κρυπτός kryptós — скрытный и греч. ζωή, zoe — жизнь) — общее название той части геологической истории Земли, которая предшествовала началу кембрийского периода (раньше 500 млн лет), когда возникла масса организмов, оставляющих ископаемые остатки в осадочных породах.

На докембрий приходится большая часть геологической истории Земли — около 3,8 млрд лет. При этом его хронология разработана гораздо хуже, чем последовавшего за ним фанерозоя. Причина этого в том, что органические остатки в докембрийских отложениях встречаются крайне редко, что является одной из отличительных особенностей этих древнейших геологических образований. Поэтому палеонтологический метод изучения неприменим для докембрийских толщ.

Стратиграфическое деление докембрия было предметом многочисленных споров. Обычно он делится на протерозой и архей. В 90-х годах Стратиграфической комиссией была принята единая временная шкала докембрия, однако она вызывает много споров.

Породы докембрия выходят на земную поверхность на кристаллических щитах и слагают фундамент платформ. Очень часто они претерпевали несколько этапов сильных деформаций, метаморфизма, внедрения расплавов и частичного плавления. Расшифровка таких событий представляет собой весьма сложную задачу, и геология докембрия считается специалистами одной из сложнейших областей геологии.

Органический мир архейской эры

Органические остатки в архейских отложениях почти не встречаются, однако из этого не следует, что животные и растения в архейской эре вообще не существовали. Считают, что в архее, по крайней мере в конце, на земном шаре обитали одноклеточные, а может быть и многоклеточные организмы, не имевшие минерального скелета, который мог бы сохраниться в ископаемом состоянии до наших дней.

Органический мир протерозойской эры

В протерозейских отложениях органические остатки встречаются намного чаще, чем в архейских. Они представлены известковыми выделениями синезелёных водорослей, ходами червей, остатками кишечнополостных. Кроме известковых водорослей, к числу древнейших растительных остатков относятся скопления графито-углистого вещества, образовавшегося в результате разложения Corycium enigmaticum. В кремнистых сланцах железорудной формации Канады найдены нитевидные водоросли, грибные нити и формы, близкие современным кокколитофоридам. В железистых кварцитах Северной Америки и Сибири обнаружены железистые продукты жизнедеятельности бактерий.

Учёные-докембристы

В течение длительного времени единственным в мире специализированным научным учреждением по изучению докембрия был созданный в Ленинграде в 1967 году на базе Лаборатории геологии и геохронологии докембрия АН СССР Институт геологии и геохронологии докембрия (ИГГД). Основателями института, чьи исследования, легли в основу изучения докембрия, были А. А. Полканов, Э. К. Герлинг, С. В. Обручев, Н. А. Елисеев, В. А. Николаев, Н. Г. Судовиков, К. О. Кратц, Б. В. Тимофеев.

Также ведущая роль в выделении и разработке стратиграфии рифея и венда принадлежит советским учёным-академикам Н. С. Шатскому, Б. С. Соколову и др.

Литература

Стратиграфия и корреляция докембрия. М.-Л., 1960.
Стратиграфия позднего докембрия и кембрия. М., 1960.
Михайлов Д. Зал ученого совета. Выдающиеся ученые докембристы. СПб., 2006. — 242 с.
Иорданский Н. Н. Развитие жизни на земле. — М.: Просвещение, 1981.
Короновский Н.В., Хаин В.Е., Ясаманов Н.А. Историческая геология : Учебник. — М.: Академия, 2006.

Ушаков С.А., Ясаманов Н.А. Дрейф материков и климаты Земли. — М.: Мысль, 1984.
Ясаманов Н.А. Древние климаты Земли. — Л.: Гидрометеоиздат, 1985.
Ясаманов Н.А. Популярная палеогеография. — М.: Мысль, 1985.

Ссылки

шкала времени

Докембрий

biograf.academic.ru

Абсолютная длительность докембрийского периода и древнейшее достоверно известное состояние земной коры

В абсолютной геохронологии докембрия нас интересуют три даты: дата начала докембрийской эпохи, совпадающая, очевидно, с моментом оформления Земли, как планеты; дата момента, от которого до нас дошли первые докембрийские породы, и дата конца докембрия.

Определение начала докембрийской эпохи возможно, конечно, непрямым, а лишь косвенным путем на основании более или менее вероятных гипотез. Так, астроном Джеффрис, руководствуясь своими космогоническими представлениями, отнес момент образования Земли, как планеты, на 4000X106 лет от настоящего времени. Геохимик Панет, считая, что метеориты, падающие на Землю, планетарного происхождения и возникли одновременно с рождением Земли, нашел для их возраста цифру 2900X106 лет (гелиевым методом). Ряд других геохимиков и физиков (Гевеши, Старик, Хольмс, Резерфорд), исходя из совершенно других химических соотношений [одни — из среднего содержания U, Th и Pb в земной коре, другие — из соотношения изотопов свинца (AcD/RaG) в обыкновенном свинце], нашли цифры в большинстве случаев от 3 000 до 4 000Х106 лет. Таким образом, со значительной долей вероятия можно принять, что Земля, как планета родилась около 3000— 4000X106 лет тому назад.

Возраст древнейших доступных нам пород докембрия определяется уже на основании анализа каменного материала. Из таблицы, приведенной в главе II, видно, что наиболее древние породы находятся в области Фенноскандинавского щита и отстоят от нас на 1600X106 лет. Этот материал происходит из пегматитовых жил, прорезающих граниты и гнейсы на побережье Белого моря. Надо иметь в виду, однако, что изученные пегматитовые жилы, по единодушному мнению геологов, являются наиболее молодыми среди пород так называемой беломорской свиты, относящейся к основанию доступного нам разреза докембрия. Следовательно, реальные древнейшие породы, прорезаемые пегматитовыми жилами, еще древнее, и их возраст может быть порядка 1,8—2,0 млрд. лет.

Что касается конца докембрия и начала палеозоя, то по согласному мнению геохимиков, определявших эту временную границу радиоактивными методами, она отстоит примерно на 500 млн. лет от нашего времени.

Итак, то, что мы называем кратким термином «докембрий», отвечает колоссальному промежутку времени, примерно в 2,5—3,5 млрд. лет, и обнимает 84—88% всего вообще времени существования Земли, как планеты. Иными словами, докембрий — это основная, главная часть жизненного пути Земли. Так называемый же «исторический период» (палеозой, мезозой, кайнозой) охватывает всего 0,5 млрд. лет и представляет лишь заключительные этапы ее истории. С другой стороны, из всего длиннейшего докембрийского периода лишь вторая половина в какой-то мере документирована каменными документами — породами и тектоническими структурами — и может по ним изучаться объективно. От первой же половины (до 1,8—2,0 млрд. лет тому назад) никаких вообще прямых геологических документов не дошло.

При таких условиях исключительный интерес приобретает допрос о состоянии земной коры, зафиксированном древнейшими, доступными нам, породами ее. Какими литологическими особенностями отличалась она тогда? Насколько похожа (или непохожа) на современную была физико-географическая обстановка на ее поверхности и тектоническая структура самой коры?

Для ответа на эти вопросы необходимо разобрать условия образования древнейших дошедших до нас докембрийских пород, развитых, как мы знаем, на Фенноскандинавском щите. Они выделяются здесь под названием лептитовой или свионийской формации и слагаются в основу ном лептитами, т. е. тонкозернистыми гнейсами. По вопросу о природе этих древних гнейсов и гранито-гнейсов решение было получено не сразу. Среди исследователей XIX века было широко распространено убеждение, что древнейшие гнейсы и гранито-гнейсы не похожи на аналогичные образования более поздних периодов и представляют собой не нормальные метаморфические породы, но остатки «первичной коры охлаждения», возникшей при постепенном переходе поверхностных частей Земли из жидкого состояния в твердое. В популярных книгах эти взгляды удерживаются иногда и до сих пор. Однако, благодаря тщательным работам главным образом шведских петрографов (Седерхольм и др.), в настоящее время установлено, что такой взгляд неверен и что в действительности древнейшие доступные нам гнейсы Финляндии, Швеции и других мест представляют собой нормальные орто- и парагнейсы, происшедшие путем метаморфизма вулканических и осадочных образований. Эти выводы основываются в первую очередь на находках так называемых реликтовых структур, т. е. таких участков, на которых в силу местного ослабления метаморфизма можно обнаружить строение (сложение) исходных, начальных пород, давших современные сланцы, гнейсы и пр. В частности, например, среди древнейших гнейсов Финляндии и Швеции местами были обнаружены разности с отчетливо сохранившейся конгломератовой структурой, указывающей, что в данном случае гнейс произошел за счет метаморфизации крупнозернистых пластических пород, т. е. представляет собой парасланец. Подобным же образом в глубокометаморфизованных докембрийских сланцах были вскрыты реликты эффузивных пород как основного, так и кислого ряда.

Эти выводы подтверждаются полевыми наблюдениями над фациальными изменениями гнейсов. Удалось подметить, что в некоторых случаях гнейсы переходят по простиранию в кварцитовидные или мраморовидные породы, либо в слюдяные сланцы. Так как названные породы произошли вследствие метаморфизма несомненных осадочных отложений (кварциты из песчаников, мраморы из известняков), то естественно, что и гнейсы, в которые они переходят по простиранию, имеют также осадочный генезис. В других случаях найден такой же переход гнейсов в более или менее метаморфизованные вулканические образования (граниты, эффузивные породы и т. д.), что свидетельствует о вулканическом генезисе исходного материала.

Таким образом, к том

collectedpapers.com.ua

Жизнь в докембрийском периоде

Еще недавно палеонтологи могли углубиться в историю жизни лишь на 500—570 млн. лет и счет палеонтологической летописи начинался с кембрийского периода. В докембрийских отложениях долгие время не удавалось обнаружить остатки организмов. Но если иметь в виду, что 7/8 геологической истории Земли занимает докембрий, то понятно быстрое развитие в последние годы палеонтологии.

Архей

Палеонтологические данные древнейших осадочных пластов свидетельствуют, что доорганизменный этап эволюции продолжался 1,5—1,6 млрд. лет после образования Земли как планеты. Катархей был «спектаклем без зрителей». Жизнь возникла на грани катархея и архея. Об этом свидетельствуют находки остатков микроорганизмов в ранних архейских породах возрастом 3,5—3,8 млрд. лет. О жизни в архее известно немного. Горные породы архея содержат большое количество графита. Считается, что графит происходит из остатков органических соединений, входивших в состав живых организмов. Это были клеточные прокариоты — бактерии и сине-зеленые. Продуктами жизнедеятельности этих примитивных микроорганизмов являются и древнейшие осадочные породы (строматолиты) — известковые образования в виде столбов, обнаруженные в Канаде, Австралии, Африке, на Урале и в Сибири. Бактериальную основу имеют осадочные породы железа, никеля, марганца. До 90% мировых запасов серы возникли в результате жизнедеятельности серобактерий. Многие микроорганизмы — активные участники формирования колоссальных, пока еще мало разведанных ресурсов полезных ископаемых на дне Мирового океана. Там обнаружены залежи железа, марганца, меди, никеля, кобальта. Велика роль микроорганизмов и в образовании горючих сланцев, нефти и газа.

Горные породы, состоящие из сланцев, сформировавшихся в докембрийском периоде

Сине-зеленые, бактерии быстро распространяются в архее и становятся хозяевами планеты. Эти организмы не имели обособленного ядра, но обладали развитой системой обмена веществ, способностью к размножению. Сине-зеленые, кроме того, обладали аппаратом фотосинтеза. Появление последнего было крупнейшим аромирфозом в эволюции живой природы и открыло один из путей (вероятно, специфически земной) образования свободного кислорода.

К концу архея (2,8—3 млрд. лет назад) появляются первые колониальные водоросли, окаменевшие остатки которых найдены в Австралии, Африке, Советском Союзе.

Палеонтологические исследования будут постепенно дополнять картину жизни на ранних этапах ее эволюции. Пока же хронология того далекого времени очерчена лишь схематично. Каменная летопись уже началась, но следы «письменности» ещё очень редки.

Гипотеза озонового экрана

Важнейший этап развития жизни на Земле тесно связан с изменением концентрации кислорода я атмосфере, становлением озонового экрана. Это предположение высказывали американские ученые Г. Беркнер и Л. Маршалл в конце 60-х годов нашего века. Ныне оно подтверждается данными биогеохимии и палеонтологии. Благодаря жизнедеятельности сине-зеленых содержание свободного кислорода в атмосфере ^".метно возросло. Достижение так называемой «пастеровской точки» концентрации кислорода— 1% от его концентрации в современной атмосфере — создало предпосылки для проявления аэробного механизма диссимиляции—дыхания. До этого господствовали анаэробные (бескислородные) процессы. Возникновение дыхания было крупным ароморфозом, в результате которого во много раз увеличилось освобождение энергии для процессов жизнедеятельности.

Накопление кислорода привело к возникновению первичного озонового экрана в верхних слоях биосферы, который открыл необъятные горизонты для расцвета жизни, так как препятствовал проникновению на Землю губительных ультрафиолетовых лучей.

Появление озонового экрана и переход от анаэробных процессов к дыханию совершается в венде — наиболее позднем этапе протерозоя и приводит к развитию фотосинтезирующих организмов — автотрофов в богатых солнечной энергией верхних слоях океана. В свою очередь, накопление автотрофными организмами в результате фотосинтеза органических соединений создало условия для эволюции их потребителей — гетеротрофных организмов.

В палеозое, на грани силура и девона, содержание кислорода в атмосфере достигло 10% от его современной концентрации. К этому времени мощность озонового экрана выросла настолько, что сделала возможным выход живых организмов на сушу.

К концу палеозоя, в перми, концентрация кислорода в атмосфере достигла современного уровня.

Протерозой

Протерозой — огромный по продолжительности этап исторического развития Земли. В течение его бактерии и водоросли достигают исключительного расцвета, с их участием интенсивно шли процессы отложения осадков. В результате жизнедеятельности железобактерий в протерозое образовались крупнейшие железорудные месторождения (курские и криворожские руды, месторождения железа близ Кируны в Швеции и др.).

На рубеже раннего и среднего рифея (около 1,35 млрд. лет назад) господство прокариот сменяется расцветом эукариот — зеленых и золотистых водорослей. Из одноклеточных эукариот за короткое (в геологическом смысле) время развиваются многоклеточные со сложной организацией и специализацией. Древнейшие представители многоклеточных животных известны с позднего рифея (700—600 млн. лет назад).

В 1947 г. в Южной Австралии, в области Эдиакара, австралийский геолог Р. Спригг сделал открытие, ставшее поворотным в развитии знаний о древней жизни. В пластах возрастом 650—700 млн. лет он обнаружил отпечатки ископаемых животных, относящихся в основном к трем типам: кишечнополостным, круглым и кольчатым червям. Примечательно, что эти древнейшие обитатели Земли оказались бесскелетными. Быть может, в то время не существовало еще сколько-нибудь опасных хищников, от которых нужно было спасаться под хитиновым или известковым панцирем. Поэтому вследствие эволюции еще не появились раковины, скелеты, но уже возникли половое размножение, многоклеточность и внутренний пищеварительный тракт. Именно отсутствием скелета объясняется загадка крайне редкого нахождения древних организмов в докембрийских породах. Сходная с эдиакарской фауна обнаружена в докембрийских отложениях на Украине, в Сибири, Англии, Юго-Западной Африке. Наиболее известны месторождения этой фауны на побережье Белого моря. Большой вклад в изучение докембрия внесли исследования академика Б. С. Соколова. По его предложению был выделен особый период развития Земли—венд (конец докембрия), названный так по имени славянского племени вендов.

Теперь мы можем утверждать, что 650 млн. лет назад земные моря населяли разнообразные многоклеточные: одиночные и колониальные полипы и медузы, плоские черви и даже предки современных кольчатых червей, членистоногих, моллюсков и иглокожих. Некоторые формы ископаемых животных сейчас трудно отнести к известным классам и типам. Среди растительных организмов в то время преобладали одноклеточные, но появляются и многоклеточные водоросли (зеленые, бурые, красные), грибы.

Итак, в течение протерозоя господство прокариот сменилось господством эукариот. Эволюционный ствол древнейших кариот под влиянием движущих сил эволюции разделился на несколько ветвей, от которых возникли многоклеточные растения, грибы, многоклеточные животные. Последующая дивергенция в животном мире привела уже в начале кембрия к формированию всех главных типов беспозвоночных животных. Докембрий явился, таким образом, прологом к достижению огромного разнообразия жизни в последующие три эры: палеозойскую, мезозойскую, кайнозойскую.

Жизнь стала геологическим фактором — живые организмы меняли форму и состав земной коры, формировали ее верхний слой — биосферу. Результатом жизнедеятельности организмов является образование подавляющего большинства полезных ископаемых.

biofile.ru