Мой конспект — конспекты, шпаргалки, лекции. Древние периоды развития земли

Эры и периоды в развитии жизни на Земле

Зарождение жизни на Земле произошло около 3,8 млрд. лет назад, когда закончилось образование земной коры. Ученые выяснили, что первые живые организмы появились в водной среде, и только через миллиард лет произошел выход на поверхность суши первых существ.

Формированию наземной флоры способствовало образование у растений органов и тканей, возможность размножаться спорами. Животные также значительно эволюционировали и приспособились к жизни на суше: появилось внутреннее оплодотворение, способность откладывать яйца, легочное дыхание. Важным этапом развития стало формирование головного мозга, условных и безусловных рефлексов, инстинктов выживания. Дальнейшая эволюция животных дала основу для формирования человечества.

Существует пять эр:

• Архейская;
• протерозойская;
• палеозойская;
• мезозойская;
• кайнозойская.

Архейская эра

Архейская эра началась около 4,6 млрд. лет назад, когда планета Земля только стала формироваться и признаков живого на ней не было. Воздух содержал хлор, аммиак, водород, температура доходила до 80°, уровень радиации превышал допустимые границы, при таких условиях зарождение жизни было невозможным.

Считают, что около 4 млрд. лет назад наша планета столкнулась с небесным телом, и следствием было формирование спутника Земли – Луны. Это событие стало значимым в развитии жизни, стабилизировало ось вращения планеты, поспособствовало очищению водных структур. Как следствие, на глубине океанов и морей зародилась первая жизнь: простейшие, бактерии и цианобактерии.

Протерозойская эра

Протерозойская эра длилась примерно с 2,5 млрд. лет до 540 млн. лет назад. Обнаружены остатки одноклеточных водорослей, моллюсков, кольчатых червей. Начинает формироваться почва.

Воздух в начале эры еще не был насыщен кислородом, но в процессе жизнедеятельности бактерии, населяющие моря, стали все больше выделять O2 в атмосферу. Когда количество кислорода находилось на стабильном уровне, многие существа сделали шаг в эволюции и перешли на аэробное дыхание.

Палеозойская эра

Палеозойская эра включает шесть периодов.

Кембрийский период (530 – 490 млн. лет назад) характеризуется возникновением представителей всех видов растений и животных. Океаны населяли водоросли, членистоногие, моллюски, появились первые хордовые (хайкоуихтис). Суша оставалась незаселенной. Температура сохранялась высокой.

Ордовикский период (490 – 442 млн. лет назад). На суше появились первые поселения лишайников, а мегалограпт (представитель членистоногих) стал выходить на берег для откладывания икры. В толще океана продолжают развиваться позвоночные, коралловые, губки.

Силурийский период (442 – 418 млн. лет назад). На сушу выходят растения, у членистоногих формируются зачатки легочной ткани. Завершается образование костного скелета у позвоночных, появляются сенсорные органы. Идет горообразование, формируются разные климатические зоны.

Девонский период (418 – 353 млн. лет назад). Характерно образование первых лесов, преимущественно папоротниковых. В водоемах появляются костные и хрящевые, амфибии стали выходить на сушу, формируются новые организмы – насекомые.

Каменноугольный период (453 – 290 млн. лет назад). Появление земноводных, происходит опускание материков, в конце периода было значительное похолодание, что привело к вымиранию многих видов.

Пермский период (290 – 248 млн. лет назад). Землю населяют пресмыкающиеся, появились терапсиды – предки млекопитающих. Жаркий климат привел к образованию пустынь, где смогли выжить только стойкие папоротники и некоторые хвойные.

Мезозойская эра

Мезозойская эра делится на 3 периода:

Триасовый период (248 – 200 млн. лет назад). Развитие голосеменных растений, появление первых млекопитающих. Раскол суши на континенты.

Юрский период (200 – 140 млн. лет назад). Возникновение покрытосеменных растений. Появление предков птиц.

Меловой период (140 – 65 млн. лет назад). Покрытосеменные (цветковые) стали господствующей группой растений. Развитие высших млекопитающих, настоящих птиц.

Кайнозойская эра

Кайнозойская эра состоит из трех периодов:

Нижнетретичный период или палеоген (65 – 24 млн. лет назад). Исчезновение большинства головоногих моллюсков, появляются лемуры и приматы, позднее парапитеки и дриопитеки. Развитие предков современных видов млекопитающих – носорогов, свиней, кроликов и др.

Верхнетретичный период или неоген (24 – 2,6 млн. лет назад). Млекопитающие населяют сушу, водные просторы, воздух. Появление австралопитеков – первых предков людей. В этот период сформировались Альпы, Гималаи, Анды.

Четвертичный период или антропоген (2,6 млн. лет назад – наши дни). Знаменательное событие периода – появление человека, сначала неандертальцев, а вскоре Homo sapiens. Растительный и животный мир обрел современные черты.

animals-world.ru

История Земли. Периоды развития жизни

Методы изучения истории Земли. Историю Земли изучают с помощью комплекса различных методов. Важнейшим в геологических и палеонтологических исследованиях является последовательное определение возраста слоев земли от верхних к нижним (рис. 204). Самым распространенным методом этих исследований является радиоизотопный — за периодом радиоактивного полураспада урана превращается в свинец. Соотношение этих двух элементов в геологической породе и определяет ее возраст. Точность метода высока — несколько миллионов лет. Учитывая возраст древних пород, ошибка составляет менее процента. Возраст младших слоев Земли определяют по соотношению других радиоактивных элементов или по содержанию углерода 14С, который накапливается в органических остатках (костях и зубах позвоночных и панцирях моллюсков и других беспозвоночных).

Очень важны для воссоздания истории Земли и биологические данные. О времена господства прокариот и одноклеточных эукариот рассказывают так называемые биогенные осадочные породы, сформировавшиеся из остатков животных и растительных организмов или продуктов их жизнедеятельности. По химическому составу их разделяют на карбонатные, кремнистые и фосфатные породы, а также угля. Поздние отрезки истории планеты и жизни на ней исследуют или по различным отпечаткам или по находкам окаменелых организмов или их твердых частиц — фрагментов скелета, костей, даже отдельных зубов (рис. 205), по которым можно воссоздать внешний вид животного или растения,

Краткий очерк истории Земли и жизни на ней. Комбинация различных методов в конечном итоге позволяет достаточно подробно восстановить события, происходившие на нашей планете миллиарды лет назад (табл. 18).

Абсолютный возраст Земли и всей Солнечной системы, определенный по соотношению изотопов, составляет около 4,6 млрд лет.Примечание. Розовым цветом заполнены периоды полного превосходства, светло- розовым — частичного присутствия, белым — отсутствие существования нашей планеты. Об этом свидетельствует наличие в слоях Земли в возрасте от 4,6 до 3,6 млрд лет исключительно магматических пород. Такое доказывает: в те времена на Земле происходила активная вулканическая деятельность, а жизнь еще не существовало (рис. 206). Атмосфера была полностью лишена кислорода и состояла из паров сероводорода, аммиака, угарного газа, воды. В ней постоянно происходили грозовые разряды. Интенсивное ультрафиолетовое излучение пронизывало не только газы, окутывали планету, но и верхние слои воды. Под влиянием этих факторов постоянно синтезировались органические соединения, которые постепенно накапливались и впоследствии образовали первичный бульон.

Только в слоях Земли возрастом порядка 3,5 млрд лет стали появляться древние осадочные породы биологического происхождения (рис. 207). Особый интерес вызывают находки углеродных минералов, у которых соотношение изотопов И2С и 14С дает основание предположить наличие примитивного фотосинтеза. Кроме того, в слоях осадочных пород были обнаружены следы первых ископаемых микроорганизмов, в палеонтологии принято называть микрокопалинамы (рис. 208). Они содержатся в древних породах в таком большом количестве, что можно в конкретном слое сантиметр за сантиметром отследить изменение их состава и таким образом установить, с какой скоростью шла эволюция. Считается, что именно в интервале от 3,9 до 3,6 млрд лет назад и происходила химическая эволюция, которая привела к появлению протобионтов. Из них впоследствии (3,5-3 млрд лет назад) образовались первые анаэробные прокарио -тических организмы — архебионты, которые являются общими предками всех ныне существующих организмов.

Период следующего миллиарда лет (3-2 млрд лет назад) можно назвать периодом царствования прокариот. В его первой половине на Земле существовали в основном гетеротрофные анаэробные бактерии, питавшиеся веществами из первичного бульона. Затем возникли хемотрофы и фотосинтезирующие бактерии. Последние осуществляли фотосинтез, который не сопровождался выделением кислорода (вспомните: в настоящее время существует множество видов бактерий, в которых фотосинтез происходит совсем иначе, чем у высших растений). Только в конце этого промежутка истории Земли массово появились цианобактерии (вспомните, их еще называют сине — зелеными водорослями), в которых фотосинтез происходил так же, как и у высших растений, с помощью хлорофилла и сопровождался выделением кислорода. Резкое увеличение биомассы цианобактерий изменило состав атмосферы, которая в течение 2-2,2 млрд лет назад превратилась из восстановительной, содержащий аммиак и сероводород, в кислородную окислительную. Это привело к массовой гибели анаэробных прокариот.

Приведенные рассуждения — не выдумки ученых, а результат скрупулезного анализа фактического материала, находок ископаемых микроорганизмов и следов их жизнедеятельности в виде отложений (главным образом особых форм известняка), а также некоторых минералов, содержащих соединения железа.

На следующем этапе (от 2 до 1 млрд лет назад) произошло резкое увеличение количества разнообразных аэробных прокариот. Во второй половине этого промежутка времени появились эукариоты и развилось половое размножение. Невольно возникает вопрос: что дает ученым основание считать, что эти новые одноклеточные организмы действительно были именно эукариотами, ведь в микрокопалинах нельзя разглядеть строение клетки, увидеть ядро или митохондрии? Оказывается, решить эту проблему совсем несложно — до конца этого миллиарда лет микрокопалины настолько увеличились в размерах, стали сопоставимыми с современными одноклеточными эукариотами (вспомните: объемы клеток прокариот и эукариот отличаются в тысячи раз).

Многоклеточные организмы — это продукт последнего миллиарда лет развития Земли. За период с 1 до 0,5 млрд лет назад появились многоклеточные водоросли и зародилось много групп беспозвоночных животных. Вторая половина этого промежутка времени стала периодом развития позвоночных животных и сосудистых растений.

Летопись истории жизни на Земле. История Земли — не только совокупность таких эпохальных геологических событий, как формирование земного ядра, образование литосферы, гидросферы и атмосферы, появление океанов и материков, но и более частные явления: изменения химического состава гидросферы и атмосферы, движение материков и океанов, колебания температуры (потепление, похолодание). Каждая из таких событий приводила сначала к массовых вымираний живых организмов, а затем — к появлению новых их видов и групп. За этими событиями была построена Геохронологическая шкала Земли (табл. 19) — своеобразный календарь геологов и палеонтологов. В ней историю жизни на нашей планете разделены на ряд промежутков времени от сотен тысяч до сотен миллионов лет, и каждый из них отражает определенную геологическую или эволюционную событие.

Историю жизни на Земле делятся на два очень больших неравных по длительности промежутки времени — эоны. Первый — Докембрий (его еще называют первичным периодом) охватывает огромный временной отрезок от 3,6 до 0,6 млрд лет и состоит из двух эр — археи (отв. греч. Археиос — древний) и протерозоя (отв. греч. Протеросому — более ранний и Зое — жизнь). В Археи на Земле жили главным образом одноклеточные организмы, а в протерозое уже появились водоросли и мягкотелые (лишенные любого твердого скелета) многоклеточные животные (рис. 209), которые не оставили никаких следов в осадочных породах. Поэтому «первичный период» еще называют временем скрытой жизни.

Гораздо больший интерес для исследования эволюции представляет второй эон — Фанерозой (от греч. Фаерос — явный и Зое). Это время существования многоклеточных животных и растений, который начался с появления огромного количества разнообразных моллюсков и других морских беспозвоночных с твердым панцирем. животные с твердым скелетом фанерозоя (Мезозойский период). Многочисленные ископаемые остатки в датированных слоях дали геологам возможность разделить этот отрезок истории жизни на Земле на три эры, границы которых проходят наиболее значимыми эволюционными событиями — глобальным вымиранием одних групп организмов и развитием других. Эры подразделяют на периоды, а периоды — на эпохи.

Палеозой (от греч. Палаиос — древний изо) и Мезозой (от греч. Мезо — средний и Зое) — две первые эры фанерозоя (рис. 210), которые еще называют вторичным периодом, — составляют 340 и 170 млн лет соответственно. В этот промежуток истории развития Земли произошла интенсивная эволюция многоклеточных животных. В результате ее образовались представители всех современных типов и классов царств животных и растений. Эволюция четко шла от примитивных организмов к более сложным. Например, первые хордовые появились в самом начале фанерозоя — в кембрийского периода около 488 млн лет назад, бесчелюстные рыбообразные — в ордовикских периоде около 440 млн лет назад; челюстные рыбы и амфибии — в Девонское периоде около 360 млн лет назад, примитивные яйцекладущие млекопитающие — в триасовый период около 200 млн лет назад и птицы — в юрском периоде около 146 млн лет назад.

Подібнаситуаціяспостерігаєтьсяізрослинами. Первые сосудистые растения появились в ордовикских периоде 440 млн лет назад, древовидные папоротники господствовали на Земле на грани Палеозоя и Мезозоя — около 220 — 200 млн лет назад, расцвет голосеменных пришелся на Триасовый и Юрский периоды 200-140 млн лет назад, а начало эволюционного подъема цветковых растений — на Меловой период около 65 млн лет назад.

Важным событием этого исторического отрезка времени, сыграла ключевую роль для дальнейшей эволюции животных и растений, стал выход живых существ на сушу. Сначала это произошло в силурийских периоде (416 млн лет назад), когда першопо — селенцямы стали примитивные сосудистые растения и членистоногие (скорпионы и пауки), а затем — в Девонское (420 — 360 млн лет назад) и карбоновой периодах (360-300 млн лет назад), когда сушу заселили амфибии и рептилии.

Кайнозой (от греч. Каинос — новый и Зое) — последняя эра геологической истории Земли, время развития современной флоры и фауны. В эту эру максимального развития достигли млекопитающие, птицы, костистые рыбы, насекомые и цветочные растения.

Древняя часть кайнозоя, или третичный период, продолжалась с 66 до 3 млн лет назад. В это время образовались современные семьи и рода птиц и млекопитающих. Нынешний этап развития Земли — четвертичный период — начался около 3 млн лет назад. Именно в этот период времени образовалось большинство современных видов птиц и млекопитающих, появился вид Homo sapiens — человек разумный. Именно поэтому этот период называют антропогена (от греч. Антропос — человек и генезис).

Итак, эволюция на нашей планете происходит все более быстрыми темпами. Для того чтобы на Земле зародилась жизнь, понадобилось от 1 до 1,5 млрд лет, чтобы появились эукариоты и возник половой процесс — еще около 1 млрд лет. На то, чтобы появились первые многоклеточные, ушло еще около 800 млн лет. Позвоночные возникли из-за 600 млн, а млекопитающие — через 200 млн лет. Именно поэтому Геохронологическая шкалу лучше представлять не в виде лестницы со ступенями различной высоты, а в виде спирали, которая раскручивается (рис. 211).

Историю Земли в соответствии с геологическими и эволюционных событий подразделяют на ряд временных отрезков разной продолжительности. При этом в эволюции жизни обычно выделяют два главных периода: время скрытой жизни, когда эволюционировали одноклеточные организмы, возникли многоклеточные мягкотелые животные и водоросли, и гораздо более короткий период эволюции многоклеточных высших растений и животных с твердым скелетом.

moykonspekt.ru

История развития Земли

История развития Земли для удобства изучения поделена на четыре эры и одиннадцать периодов. Два самых последних периода в свою очередь поделены на семь систем или эпох.

Земная кора стратифицирована, т.е. различные горные породы, слагающие ее, слоями лежат друг на друге. Как правило, возраст горных пород по направлению к верхним слоям уменьшается. Исключение составляют участки с нарушенным из-за движений земной коры залеганием слоев. Уильям Смит в 18 в. заметил, что в течении геологических периодов времени некоторые организмы значительно продвинулись в своем строении.

По современным оценкам возраст планеты Земля насчитывает примерно 4,6 – 4,9 10 лет. Эти оценки основываются главным образом на исследовании горных пород методами радиометрического датирования.

АРХЕЙ. О жизни в архее известно не много. Единственными животными организмами были клеточные прокариоты – бактерии и сине-зеленые водоросли. Продуктами жизнедеятельности этих примитивных микроорганизмов являются и древнейшие осадочные породы (строматолиты)- известковые образования в виде столбов, обнаружены в Канаде, Австралии, Африке, на Урале, в Сибири. Бактериальную основу имеют осадочные породы железа, никеля, марганца. Многие микроорганизмы – активные участники формирования колоссальных, пока еще мало разведенных ресурсов полезных ископаемых на дне Мирового океана. Велика роль микроорганизмов и в образовании горючих сланцев, нефти и газа. Сине-зеленые, бактерии быстро распространяются в архее и становятся хозяевами планеты. Эти организмы не имели обособленного ядра, но развитой системой обмена веществ, способностью к размножению. Сине-зеленые, кроме того, обладали аппаратом фотосинтеза. Появление последнего было крупнейшим ароморфозом 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 и др.

Важнейший этап развития жизни на Земле тесно связан с изменением концентрации кислорода в атмосфере, становлением озонового экрана. Благодаря жизнедеятельности сине-зеленых содержание свободного кислорода в атмосфере заметно возросло. Накопление кислорода привело к возникновению первичного озонового экрана в верхних слоях биосферы, который открыл горизонты для расцвета.

ПРОТЕРОЗОЙ. Протерозой- огромный по продолжительности этап исторического развития Земли. В течении его бактерии и водоросли достигают исключительного расцвета, с их участием интенсивно шли процессы отложения осадков. В результате жизнедеятельности железобактерий в протерозе образовались крупнейшие железорудные месторождения.

На рубеже раннего и среднего рифея господство прокариот сменяется расцветом эукариотов – зеленых и золотистых водорослей. Из одноклеточных эукариотов за короткое время развиваются многоклеточные со сложной организацией и специализацией. Древнейшие представители многоклеточных животных известны с позднего рифея (700-600 млн. лет назад).

Теперь мы можем утверждать, что 650 млн. лет назад земные моря населяли разнообразные многоклеточные: одиночные и колониальные полипы, 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.

ПАЛЕОЗОЙ. К началу палеозойской эры жизнь миновала, может быть, самую важную и трудную часть своего пути. Сформировались четыре царства живой природы: прокариоты, или дробянки, грибы, зеленые растения, животные.

Родоначальниками царства зеленых растений были одноклеточные зеленые водоросли, распространенные еще в морях протерозоя. Наряду с плавающими формами среди низ появились и прикрепленные ко дну. Фиксированный образ жизни потребовал расчленения тела на части. Но более перспективным оказалось приобретение многоклеточности, разделение многоклеточного тела на части, выполняющие различные функции.

Решающее значение для дальнейшей эволюции имело возникновение такого важного ароморфоза как половой процесс.

Как и когда произошло разделение живого мира на растения и животные? Един ли их корень? Споры ученых вокруг этого вопроса не затихают и сегодня. Возможно, первые животные произошли от общего ствола всех эукариотов или от одноклеточных зеленых водорослей.

КЕМБРИЙ – расцвет скелетных беспозвоночных. В этот период происходил очередной период горообразования, перераспределения площади суши и моря.

Климат кембрия был умеренным, материки неизменными. На суше по-прежнему жили лишь бактерии и сине-зеленые. В морях господствовали зеленые и бурые водоросли, прикрепленные ко дну; в толщах вод плавали диатомовые, золотистые, эвгленовые водоросли.

В результате увеличения смыва солей из суши, морские животные получили возможность усваивать в больших количествах минеральные соли. А это, в свою очередь, открыло перед ними широкие пути построения жесткого скелета.

Наиболее широкого распространения достигли древнейшие членистоногие – трилобиты, внешне сходные с современными ракообразными – мокрицами. Очень характерен для кембрия своеобразный тип многоклеточных животных - археоциат, который вымер к концу периода. В то время жили также разнообразные губки, кораллы, плеченогие, моллюски. Позднее появились морские ежи.

ОРДОВИК. В морях ордовика были разнообразно представлены зеленые, бурые и красные водоросли, многочисленные трилобиты. В ордовике появились первые головоногие моллюски, родственники современных осьминогов и кальмаров, распространились плеченогие, брюхоногие моллюски. Шел интенсивный процесс образования рифов четырехлучевыми кораллами и табулятами. Широкое распространение получают граптолиты – полухордовые, сочетающие в себе признаки беспозвоночных и позвоночных животных напоминающие современных ланцетников.

В ордовике появились споровые растения – псилофиты, произростающие по берегам пресных водоемов.

СИЛУР . На смену теплым мелководным морям ордовика пришли значительные площади суши, что привело к иссушению климата.

В силурских морях доживали свой век граптолиты, пришли в упадок трилобиты, но исключительного расцвета достигли головоногие моллюски. Кораллы постепенно вытеснили археоциат.

В силуре развились своеобразные членистоногие – гигантские ракоскорпионы, достигающие до 2 м. в длину. К концу палеозоя вся группа ракоскорпионов почти вымерла. Они напоминали современного мечехвоста.

Особенно примечательным событием этого периода было появление и распространение первых представителей позвоночных животных – панцирных “рыб”. Эти “рыбы” лишь по форме напоминали настоящих рыб, но принадлежали к другому классу позвоночных – бесчелюстными или круглоротым. Они не могли долго плавать и большей частью лежали на дне заливов и лагун. Из-за малоподвижного образа жизни они оказались неспособными к дальнейшему развитию. Из современных представителей клуглоротых известны миноги и миксины.

Характерная черта силурийскрго периода – интенсивное развитие наземных растений.

Одним из первых наземных, вернее земноводных, растений были псилофиты, ведущие свою родословную от зеленых водорослей. В водоемах водоросли адсорбируют воду и растворенные в ней вещества всей поверхностью тела, вот почему у них нет корней, а выросты тела, напоминающие корни, служат лишь органами прикрепления. В связи с необходимостью проведения воды от корней к листьям возникает сосудистая система.

Выход растений на сушу – один из величайших моментов Эволюции. Он был подготовлен предыдущей эволюцией органического и неорганического мира.

ДЕВОН. Девон – период рыб. Климат девона был более резко континентальный, происходили обледенения в горных районах Южной Африки. В более теплых районах климат изменился в сторону большего иссушения, появились пустынные и полупустынные области.

В морях девона большого расцвета достигли рыбы. Среди них были хрящевые рыбы, появились рыбы с костным скелетом. По строению плавников костные рыбы делятся на лучеперых и кистеперых. До недавнего времени считалось, что кистеперые вымерли в конце палеозоя. Но в 1938 г. рыболовный траулер доставил в музей Ист -Лондона такую рыбу и она была названа латимерией.

В конце палеозоя наиболее существенным этапом развития жизни было завоевание суши растениями и животными. Этому способствовало сокращение морских бассейнов, поднятием суши.

От псилофитов выделились типичные споровые растения: плауны, хвощи, папоротникообразные. На земной поверхности возникали первые леса.

К началу карбона произошло заметное потепление и увлажнение. На огромных долинах и тропических лесов в условиях непрерывного лета все росло стремительно вверх. Эволюция открыла новый путь – размножение семенами. Поэтому голосеменные растения подхватили эволюционную эстафету, а споровые растения остались боковой ветвью эволюции и отошли на задний план.

Выход позвоночных на сушу произошел еще в позднедевонский период, после завоевателей суши – псилофитов. В это время воздух был уже освоен насекомыми, а по земле стали распространяться потомки кистеперых рыб. Новый способ передвижения позволил им на некоторое время удалить от воды. Это привело к появлению существ с новым образом жизни – земноводных. Наиболее древние их представители – ихтиосхеги – обнаружены в Гренландии в девонских осадочных породах.

Расцвет древних амфибий приурочен к карбону. Именно в этот период широкое развитие получили стегоцефалы. Они обитали лишь в прибрежной части суши и не могли завоевать внутриконтинентальные массивы, расположенные вдали водоемов.

mirznanii.com

Этапы развития наук о Земле

Физические, космологические и химические концепции подвели нас вплотную к представлениям о Земле, ее происхождении, строении и разнообразных свойствах. Исследователи и путешественники, наблюдатели и философы создали единую географическую картину мира, рисующую Землю как сложную систему, состоящую из различных, но взаимосвязанных элементов: горных пород и почвы, климата и воды, флоры и фауны.

Различные науки о Земле, имея один объект исследования – Землю, развиваются вместе, взаимно обогащая друг друга. Они тесно взаимодействуют с физикой, химией, биологией, на стыках, с которыми возникают новые научные направления, решающие задачу объяснения единства вещества Земли, баланса ее энергии, глобальных процессов, объединяющих различные сферы Земли, а также отдельные участки ее поверхности.

В становлении и развитии наук о Земле выделяют три этапа:

1. Доклассический (от античности до XVII века)

2. Классический (XVIII – первая половина XX века)

3. Неклассический (60-е годы XX века по настоящее время)

В первый период были выдвинуты идеи о шарообразности Земли и климатической зональности. Древние греки и римляне знали о поднятии и опускании суши, землетрясениях, вулканах и вулканической деятельности; о том, что полезные ископаемые зарождаются и находятся в недрах Земли. Они имели представление о многих горных породах и минералах, парагенезе, геологическом строении некоторых участков земной коры, об осадконакоплении и осадкообразовании, могли оценить последствия деятельности человека в «геологическом отношении».

Во второй период разрабатываются концепции активности Земли: нептунизм, плутонизм, катастрофизм, униформизм, актуализм, мобилизм и т.д. Согласно концепции нептунизма (А. Г. Вернер), все горные породы отложились в виде осадков из Всемирного океана. Плутонизм видел динамический исток всех явлений во внутреннем тепле Земли, вызывающем землетрясения и извержения вулканов. В этих концепциях активность Земли связывается с одной из геооболочек. Униформизм настаивал на том, что геологические явления в прошлом были такими же, как и в настоящее время. Сторонники актуализма считали, что, используя сравнительно-исторический метод, можно судить о прошлых геологических процессах.

В третий, неклассический, период фактуальный потенциал настолько возрос, что оказалась возможной концепция глобальной эволюции Земли. Согласно этой концепции, несколько миллиардов лет назад вокруг Солнца обращалось гигантское холодное газопылевое облако. Частицы, составлявшие первоначальную туманность, сталкивались друг с другом и образовывали холодные твердые сгустки, впоследствии ставшие планетами. Разогревание их произошло позже благодаря сжатию и поступлению солнечной энергии.

Теории эволюции Земли, то есть полного и непротиворечивого описания развития ядра и мантии Земли, океанической и континентальной коры, атмосферы, гидросферы и биосферы пока не существует. Имеется несколько направлений и школ, возглавляемых ведущими специалистами в области геофизики, геохимии и геологии. Сложность возникающих проблем, неоднозначность трактовки уже добытых фактов пока не позволяют соединить в единой картине данные, полученные при различных подходах.

История геологического развития Земли

Ученые разделяют историю Земли на длительные промежутки времени – эоны. Эоны – на эры, эры – на периоды, периоды – на эпохи, эпохи – на века. Разделение на эры и периоды не случайно. Окончание одной эры и начало другой знаменовалось существенными преобразованиями лика Земли, изменением соотношения суши и моря, интенсивными горообразовательными процессами.

Геологическая история Земли делится на два эона: криптозойский и фанерозойский. Криптозойский (от греч. крипто – тайный, скрытый и греч. zoе – жизнь) эон - интервал времени (свыше 3000 млн. лет), в течение которого сформировались докембрийские толщи пород, лишенные явных остатков скелетной фауны. Он составляет 5/6 всего геологического летоисчисления. Фанерозой(от греч. фанеро – явный и zoе – жизнь), охватывает последние 570 млн. лет. Выделен в 1930 году американским геологом Дж. Чедвиком наряду с криптозойским эоном.

Самый древний этап в геологической истории Земли – катархей (ниже древнейшего) и архей (древнейший). Это время активной вулканической деятельности на планете. В отложениях этих эр остатки организмов практически не обнаружены. Горные породы архея представлены гнейсами (метаморфическая горная порода, состоящая из кварца, полевого шпата и слюды), кристаллическими сланцами, кварцитами.

На грани архейской и следующей за ней протерозойской (от греч. proteros – более ранний, первый; zoe – жизнь) эры в результате горообразовательных процессов произошло значительное перераспределение суши и моря на Земле.

Протерозой – огромный по продолжительности (около 2 млрд. лет) этап исторического развития Земли. Это эра возникновения жизни на Земле. Жизнь становится важным геологическим фактором. Живые организмы изменяют форму и состав земной коры. В результате фотосинтетической деятельности неузнаваемо изменился состав атмосферы. К этой эре относится образование крупнейших залежей железных руд (курские, криворожские) органогенного происхождения.

Между протерозойской и палеозойской эрами (около 600 млн. лет назад) происходил очередной период интенсивного горообразования. Вновь перераспределяются площади суши и моря на Земле. Накопленные в течение протерозоя мощные слои осадков в результате сжатий, поднятий дна моря превратились в горные породы.

Палеозойская эра (от греч. palaios – древний, zoe – жизнь) - первая эра фанерозойского эона. Продолжительность – около 240-350 млн. лет. Это эра активного горообразования. Животный мир развился от примитивных морских животных до наземных пресмыкающихся, а растительный – до хвойных растений. Из полезных ископаемых появляются каменный уголь, нефть, горючие сланцы, фосфориты.

Следующая эра – мезозойская (от греч. mesoa – средний, zoe – жизнь). Ее продолжительность – около 173 млн. лет. Это время интенсивного горообразования на периферии Тихого, Атлантического и Индийского океанов, эра господства гигантских пресмыкающихся на суше, в морях и в воздухе (динозавров, ихтиозавров и др.). Появляются многочисленные насекомые, костистые рыбы, птицы, млекопитающие, а из растений - лиственные деревья.

Около 60-70 млн. лет назад началась кайнозойская (от греч. kainos – новый, zoe – жизнь) и продолжается в настоящее время. Она характеризуется интенсивными горообразовательными процессами, неоднократными наступлениями моря на сушу и его отступлениями. Около 0,7 – 1,8 млн. лет назад произошло резкое изменение климата, сопровождавшееся мощным материковым оледенением, охватившим огромные площади в Евразии и Северной Америке. Накопление гигантских запасов льда на суше привело к существенному понижению уровня Мирового океана (на 60-70 м). В конце кайнозойской эры появился человек.

Внутреннее строение Земли

Современные концепции геосферных оболочек

Шарообразность Земли, расположение на ней основных масс твердого, жидкого и газообразного вещества, а также многие ее физико-химические свойства позволили для удобства ее исследования выделить внутри Земли и вокруг нее ряд концентрических оболочек различной плотности и химического состава. Впервые такой подход к изучению нашей планеты предложил австрийский геолог Э. Зюсс. В своем трехтомном труде «Лик Земли» он обобщил представления предшественников о строении и развитии земной коры и назвал выделяемые по различным признакам концентрические оболочки Земли геосферами.

В настоящее время в направлении от периферии к центру Земли различают магнитосферу, атмосферу, гидросферу, земную кору, мантию Земли и ее ядро. Земная кора, гидросфера, атмосфера, магнитосфера описаны подробно. Что касается мантии и ядра, то они исследованы недостаточно. Для их изучения применяются методы, основанные главным образом на способности световых, звуковых и ударных волн по-разному распространяться в различных сферах.

Центральная область Земли – ядро. Оно ограничено сферической поверхностью на глубине 2900 км. Вещество ядра обладает повышенной плотностью и электропроводностью. Радиус ядра 3470 км. Предполагают, что ядро состоит из двух частей: внутренней (радиусом 1300 км) твердой и очень плотной от огромного сжатия оболочки, состоящей из металлического железа, и внешней оболочки из расплавленных минералов с температурой 5000-6000о С.

83% объема Земли и 67 % ее массы составляет ее мантия. Верхняя граница мантии проходит на глубине от 5-10 до 70 км. Нижняя – на глубине 2900 км. Предполагается, что мантия Земли сложена в основном оливином – минералом, содержащим кремний, железо и магний. Благодаря высокому давлению вещество мантии, по - видимому, находится в твердом кристаллическом состоянии, за исключением атмосферы. Температура в мантии не превышает 2000-2500о С. С процессами в мантии Земли связаны тектонические движения земной коры, извержения вулканов и другие процессы.

Земная кора – твердая внешняя оболочка земного шара толщиной в среднем 35-40 км. Различают два вида земной коры – материковую или континентальную и океаническую.

Материковая земная кора состоит из трех слоев: верхнего осадочного, среднего «гранитного» и нижнего «базальтового», названных по их преимущественному составу. Мощность материковой коры – 35-40 км под равнинами и 70 км в области гор.

Океаническая земная кора не имеет «гранитного» слоя, а ее осадочный слой обладает меньшей мощностью по сравнению с материковой корой. Океаническая кора имеет мощность от 5 до 10 км.

Земная кора подвержена постоянным тектоническим движениям. Одна из современных теорий, объясняющих динамику процессов в земной коре, называется теорией неомобилизма. Ее появление относится к концу 60-х годов XX в. и вызвано сенсационным открытием на дне океана цепи горных хребтов, оплетающих земной шар. Ее длина превышает 72 тыс.км. Компьютерные программы, построенные на основе теории неомобилизма, позволили смоделировать динамические процессы, происходившие внутри Земли и на ее поверхности в относительно близкие эпохи прошлого.

Ученые считают, что геосферные оболочки возникли в результате дифференциации вещественного состава первичной Земли. Они отличаются по плотности и химическому составу.

Земную кору и верхний слой верхней мантии объединяют в общую твердую оболочку – литосферу. Общая ее мощность составляет, вероятно, 50-200 км. Она имеет важное значение, так как создает твердый слой на поверхности Земли, на котором возникает жизнь. Она содержит в себе полезные ископаемые, необходимые для жизни человека, имеет особый органический слой – почву, создающую условия для жизни растительных организмов, которые, в свою очередь, являются пищей для человека и животных.

Гидросфера – водная оболочка Земли, совокупность всех природных вод планеты. Она включает мировой океан, воды суши и находится в тесном взаимодействии с литосферой (подземные воды), атмосферой (водяной пар), и живыми организмами. Гидросфера едина, так как все воды взаимосвязаны и находятся в постоянном круговороте. В. И. Вернадский писал: «Вода стоит особняком в истории нашей планеты. Нет природного тела, которое могло бы сравниться с ней по влиянию на ход основных, самых грандиозных геологических процессов…Все земное вещество…ею проникнуто».

Атмосфера – газовая оболочка Земли, связанная с ней силой тяжести и участвующая в ее суточном и годовом вращении. Впервые термин «атмосфера» ввел в практику М. В. Ломоносов. Атмосфера состоит из смеси газов, называемой воздухом. Нижней границей атмосферы является поверхность Земли. Четко выраженной верхней границы она не имеет. Условно ее проводят на высоте около 2000-3000 км.

С высотой температура, давление и плотность воздуха в атмосфере меняются. В зависимости от этого принято деление атмосферы на несколько слоев: тропосфера (толщина 16-18 км над экватором), стратосфера (50-55 км), мезосфера (80-85 км), термосфера (от 85 до 600-800 км). Атмосфера защищает Землю от влияния открытого космоса, поддерживает температурное равновесие и благоприятный режим, содержит азот, входящий в состав почти всех живых организмов, и кислород, необходимый для дыхания. Одним из важнейших компонентов атмосферы является изотоп кислорода – озон. Озоновый слой, являясь экраном от ультрафиолетового излучения, играет исключительно важную роль в сохранении жизни на Земле.

Особая комплексная оболочка Земли, в пределах которой соприкасаются, проникают друг в друга и взаимодействуют верхняя часть литосферы, гидросферы, нижняя часть атмосферы называется географической оболочкой. Границы географической оболочки разные ученые определяют по-разному. Верхняя граница совпадает с границей тропосферы или озоновым экраном, а нижняя – граница земной коры или нижняя граница ее осадочного слоя.

Целостность географической оболочки обеспечивается постоянным обменом веществ и энергией между сушей, атмосферой, мировым океаном и организмами. Учение о географической оболочке было разработано А. А. Григорьевым.

Основные понятия темы:

Земля – третья по счету от Солнца планета в Солнечной системе.

Нептунизм – концепция, согласно которой все горные породы отложились в виде осадков из Всемирного океана.

Плутонизм – концепция, согласно которой все процессы на Земле обусловлены ее внутренним теплом.

Униформизм – концепция о неизменности геологических явлений в истории Земли.

Ядро Земли – центральная область Земли, ограниченная сферической поверхностью на глубине 2900 км.

Мантия Земли – одна из внутренних оболочек, расположенная между Земной корой и ядром.

Земная кора – твердая внешняя оболочка земного шара толщиной в среднем 35-40 км, часть литосферы.

Эра геологическая – длительный этап геологической истории и развития жизни на Земле, соответствующий времени образования определенных горных пород.

Литосфера – верхняя оболочка Земли.

Атмосфера – газовая оболочка Земли, связанная с ней силой тяжести и участвующая в ее суточном и годовом вращении.

Гидросфера – водная оболочка Земли, совокупность всех природных вод планеты.

biofile.ru

Популярная палеогеография. Периодизация истории Земли.

stepnoy-sledopyt.narod.ru

Геохронология эр и периодов развития Земли в религиозных откровениях древних евреев ☑ разное ☑ Аномалистика в Украине

ufodos.org.ua

• 
  Солнечный камень древних ацтеков
• 
  Известные иконописцы древней руси
• 
  Доклад театр древнего рима
• 
  Инженерные достижения древнего рима
• 
  Древний рим детская энциклопедия
• 
  Поминки у древних славян
• 
  Черняев сажени древней руси
• 
  Культура древней руси термины
• 
  История причесок древнего египта
• 
  Казна императора древнего рима
• 
  Религиозные взгляды древней греции