4 faze ZEMLJE: od nastanka do danas

Od svog nastanka prije 4,5 milijardi godina, Zemlja je pretrpjela brojne promjene i transformacije. Ovo je veliko vremensko razdoblje teško zamisliti u ljudskim razmjerima... Povijest čovječanstva samo je kratki uzdah u usporedbi s geološkim vremenom u kojem se mjeri postojanje planeta koji je naš dom. U ovoj ćemo lekciji od UČITELJA proći kroz različito faze Zemlje od nastanka do danas.

Indeks

1. Koje su faze Zemlje?
2. Hádic, prva od etapa Zemlje
3. Arhaičan, drugi stupanj Zemlje
4. Proterozoik
5. Fanerozoik, još jedna od faza Zemlje

The geološko vrijeme teško je zamisliti u ljudskim razmjerima, jer se geološke promjene događaju tijekom vrlo dugog vremenskog razdoblja. Da bismo bolje razumjeli trajanje različitih stadija Zemlje, vrlo je korisno promijeniti vremenski okvir povijest Zemlje pomoću vremenskog razdoblja koje nam je lako zamisliti, poput trajanja a dan.

Ako se povijest zemlje predstavi unutar 24 sata koja traju jedan dan, rod homo pojavio bi se 38 sekundi prije ponoći, a naša vrsta (

Najveća podjela geološke vremenske skale je Eon, što na grčkom znači vječnost. Za razliku od ostalih vremenskih jedinica ili odjeljenja, eoni nemaju određeno trajanje, već se uspostavljaju na temelju relevantnih geoloških događaja ili proizvoljno. Ta se duga razdoblja dijele, pak, na manja razdoblja, geološka razdoblja; koji su pak podijeljeni na Razdoblja i ona u Epohe.

Dakle, povijest Zemlje podijeljena je u četiri velika razdoblja ili eone koji imaju različito trajanje. Evo sažetka faze Zemlje a zatim ćemo ih detaljno analizirati:

• Hádić: ovaj eon uključuje vremensko razdoblje koje prolazi od stvaranja Zemlje prije 4600 milijuna godina do 3800 milijuna godina. Prvi eon Zemljine geološke povijesti predstavlja 13% ukupnog geološkog vremena.
• Arhaično: Obuhvaća razdoblje između 3,8 milijardi godina i 2,5 milijardi godina. Ovo vremensko razdoblje predstavlja 33% ukupnog postojanja planeta Zemlje. Tijekom tog razdoblja prisutnost kisika u Zemljinoj atmosferi bila je beznačajna, a umjesto toga bilo je puno metana (CH4) i ugljičnog dioksida (CO2).
• Proterozoik: Treći eon Zemljine geološke povijesti započinje prije 2,5 milijarde godina, a završava prije 544 milijuna godina. To predstavlja 42% ukupnog geološkog vremena i najdulje je razdoblje. Prije oko 800 milijuna godina Zemlja je ušla u razdoblje tektonskih i okolišnih promjena. Povećala se koncentracija kisika, što bi moglo otvoriti vrata pojavi većih životinja.
• Fanerozoik: To je eon koji ide od kraja proteozoika, prije 544 milijuna godina, do danas. To je najkraći Aeon u povijesti Zemlje s trajanjem koje predstavlja samo 12% od ukupnog broja. To je faza u geološkoj povijesti Zemlje obilježena ubrzanjem evolucije živih bića koja Tijekom ove faze u povijesti planeta dobit će sve složenije oblike i pobijediti sve ekosustavi. U ovoj fazi također postoje velike promjene u klimi i u raspodjeli nastalih zemljišta.

Glavne informacije o ovoj početnoj fazi Zemlje pružaju astronomski podaci a informacije dobivene od početka svemirskog doba omogućuju nam da utvrdimo koliko su stari Sunčev sustav i naš planet.

Ovo je razdoblje za koje je dostupno malo podataka, jer praktički nema ostataka minerala nastalih tijekom ove faze, koji su preživjeli do danas. Stijene koje su se tada pojavile gotovo su u cijelosti uništene u kasnijim fazama.

Međutim, iako rijetko, postoji nekoliko uzoraka minerala koji pripadaju Hadicima. Oni su mali silikatni kristali tzv cirkoni, koji su otkriveni u riječnim sedimentima, u Australiji, krajem 20. stoljeća. Ti mali kristali stari su 4.300 milijuna godina i dokaz su postojanja vode na planeti u početne faze postojanja Zemlje, jer ti kristali nastaju samo kada voda stupi u interakciju s mineralima u stijene.

Rođenje planeta Zemlje prije 4,6 milijardi godina

Kao što smo već komentirali, prvo razdoblje geološka povijest Zemlje počinje Prije 4,6 milijardi godina, tijekom razdoblja formiranja Sunčevog sustava u kojem se odvijalo i formiranje našeg planeta. Zemlja je nastala tijekom formiranje Sunčevog sustava agregacijom fragmenata koji su spojeni efektom privlačenja gravitacijskih sila.

Ova masa usijane stijene polako se hladila, poprimajući karakterističnu strukturu stjenovitih planeta, s jezgrom od rastaljenog metala, plaštem i čvrstom korom. Međutim, to nije bio proces obuke bez nasilnih epizoda, već naprotiv. Zemlja, tijekom njezino razdoblje formacija pretrpjela je vrlo važne kataklizme, među kojima i onu koja je dovela do stvaranja Mjeseca prije 4,533 milijuna godina.

Dakle, novonastala Zemlja bila je ocean usijane magme okružen atmosferom turbulentne silikatne pare, koje su neprestano bombardirali veliki stjenoviti meteoriti i mase od leda.

Stvaranje Mjeseca prije 4.533 milijuna godina

Mjesec nastao je udarom čaja, protoplaneta veličine Marsa, o Zemlju. Udar je ispario protoplanet i stvorio atmosferu od stijene i metala koja se vrtjela oko Zemlje. Predmeti koji su tvorili ovaj veliki oblak kamena i metala bili su ujedinjeni privlačenjem sila gravitacije sve do stvaranja Mjeseca.

Stvaranje rane atmosfere prije 4,1 milijarde godina

Nakon prvih 500 milijuna godina, Zemlja se stabilizirala, a kora se polako skrutnula. Istodobno, plinovi koji su ispušteni iz unutrašnjosti planeta, vulkanskom aktivnošću. Ti se plinovi nakupljaju i stvaraju a praatmosfera koja se sastojala uglavnom od vodene pare, amonijaka i metana. Procjenjuje se da koncentracija stakleničkih plinova, poput metana, mora premašiti 90%.

Veliki meteorski pljusak prije 3,9 milijardi godina

Prije 3,9 milijardi godina bio je intenzivan pljusak kamenih i ledenih meteorita koji su utjecali na Sunčev sustav i proizveli brojne udare na Zemlju i Mjesec. Veliki ledeni meteoriti koji su pogodili Zemljinu površinu pridonijeli su dovoljno vode za stvaranje oceana. Ova epizoda velikih kataklizmi označava kraj Hadićkog eona.

Slika: Smjerovi promjene

Arhaičnost je još jedna od etapa Zemlje koju biste trebali znati. Traje od prije 3.800 milijuna godina do 2.500 milijuna godina. U ovoj fazi već postoji važniji geološki zapis; Jesu li najstarije stijene na planeti a nalazimo ih na Grenlandu i u sjeverozapadnom dijelu Australije.

Konkretno u zelenom pojasu Isua, odnosno u regiji Pilbara. To su stijene metamorfnog podrijetla. Te stijene imaju sastav koji ukazuje na plitko morsko okruženje. U tim su stijenama pronađene stromatoliti (To su fosilne formacije koje ukazuju na prisutnost bakterijskog života).

Ovaj Aeon karakterizira izgled prvi oblici života, nakon stvaranja oceana.

Epizoda velikih vulkanskih erupcija prije 3,6 milijardi godina

U ovo vrijeme početaka postojanja planeta dogodile su se velike vulkanske erupcije emisijom velikih količina lava, koja je kad se skrutnula na površini planeta dovela do pojave velikih otoka koji će, kasnije, stvoriti kontinenti.

Pojava mikrobnog života formira se prije 3,5 milijarde godina

Tijekom Arhaika na Zemlji su se pojavili prvi oblici života. To su prokariotski organizmi, vjerojatno su to bile cijanobakterije, koje su bile fotosintetske bakterije anoksigeni, odnosno izvršili su postupak fotosinteze koji nije uključivao proizvodnju kisika (O2). Bile su to bakterije koje su se razmnožavale u plitkim morskim okolišima (plitke vode).

Formiranje prvih protokontinenata prije 3.000 milijuna godina

Prije 3.000 milijuna godina, toplina iz unutrašnjosti Zemlje još je bila vrlo visoka, To je uzrokovalo enormnu količinu erupcija magme i usitnilo primitivnu litosferu u višestruke mali ulomci. Može biti da prvi kontinenti nisu bili puno veći od Islanda.

Neki autori smatraju da se prvi superkontinent pojavio i razgradio tijekom Arhaičnog eona. Taj se superkontinent zove Vaalbara a pretpostavlja se da je nastao prije oko 3,6 milijardi godina, a fragmentiran prije oko 2,8 milijardi godina.

Ovaj stadij Zemlje karakterizira veliki evolucijski skok koji je pojava eukariotska stanica i višećelijski oblici života. Biološka evolucija koja se događa u ovoj fazi ima za posljedicu radikalnu transformaciju sastava zemljine atmosfere, s fenomenom poznatim kao velika oksidacija.

Pojava prvih superkontinenata prije 2.000 milijuna godina.

Tijekom proterozoika vjeruje se da je niz superkontinenti. Prvi od njih koji je dobio ime Columbia ili Nuna, završio se prije otprilike 2.000 milijuna godina i fragmentirao prije oko 1.600 milijuna godina. Fragmentacija superkontinenta Nuna vjerojatno se dogodila zbog povećane magmatske aktivnosti. Kasnije, prije oko 1,1 milijardu godina, stvorio se novi superkontinent zvan Rodinia koji se počeo raspadati prije oko 200 milijuna godina.

Transformacija atmosfere prije 2,5 milijarde godina:

Zauzeo mjesto velika oksidacija i prvo masovno izumiranje. Tijekom proterozojskog eona, prve kisikove fotosintetske bakterije (koje proizvode kisik kao rezultat fotosinteze), a potom i prve eukariotske stanice fotosintetski. Kisik koji proizvode ovi organizmi akumulira se u hidrosferi i u atmosferi. Na taj se način nakuplja proterozojska atmosfera značajne količine kisika. Prisutnost kisika u vodi i zraku mogla bi biti odgovorna za prvo masovno izumiranje.

Prvo veliko ledeno doba: Hureonsko ledeno doba prije 2,4-2,1 milijarde godina

Iako se sa sigurnošću ne zna koji su uzroci uzrokovali ovo prvo veliko zaleđivanje, većina istraživača smatra da je do toga došlo zbog metaboličke aktivnosti prvog bakterije odgovorne za veliku oksidaciju koja je transformirala atmosferu. Promjena u sastavu atmosfere dovela je do drastičnog smanjenja stakleničkih plinova poput metana (CH4) i ugljičnog dioksida (CO2).

The nestanak stakleničkih plinova uzrokovalo bi smanjenje temperature planeta. Niti se sa sigurnošću zna što je uzrok bio kraj ovog ledenog doba. Vjerojatno je to bilo zbog razdoblja intenzivnih vulkanskih aktivnosti zbog kojih je temperatura planeta porasla.

Izgled prvih eukariotskih stanica (s jezgrama) prije 1.800 milijuna godina

Eukariotske stanice pojavile su se kao rezultat evolucija prokariontskih stanicakoja je dala hibrid kad je primitivna prokariotska stanica "progutala" primitivnu bakteriju, a da je zapravo nije probavila. Ova bakterija ugrađena u novu eukariotsku stanicu evoluirala je da bi stvorila mitohondrije (membranski organel odgovoran za opskrbu stanice stanicom).

Pojava prvih višećelijskih oblika prije 600 milijuna godina: morska flora i fauna.

Pojava složenijih eukariotskih stanica s većim organizacijskim kapacitetima, dovela je do pojave organizama nastalih skupinama stanica (višećelijski organizmi) kao što su zelene i crvene alge, polipi, meduze, koralji i spužve. U svim je slučajevima vodeni oblici života.

Počinje posljednji Aeon Zemljine faze Prije 544 milijuna godina i doseže sadašnjost. To je razdoblje koje karakterizira evolucija živih bića, i povećavanjem njegove raznolikosti. To je također razdoblje s velikim klimatskim promjenama.

Biološka evolucija

Evolucija živih organizama u ovoj je fazi vrlo važna, s mnogih aspekata. To je faza u kojoj živi organizmi počinju poprimati puno složenije oblike i njihova se raznolikost uvelike povećava. Značajni događaji uključuju sljedeće:

• Pojava kralježnjaka prije otprilike 545 milijuna godina. U tom su se razdoblju pojavili organizmi morskih kralježnjaka. Međutim, morali su proći milijuni godina do pojave složenih kralježnjaka, poput riba koje su nastanjivale oceane prije otprilike 460 milijuna godina. Njihova pojava dovela je do povećanja složenosti prehrambenih lanaca i ekosustava.
• Izgled kopnenih organizama prije 450 milijuna godina: Nakon 3.000 milijuna godina život ostavlja oceane da koloniziraju kopneni okoliš i kontinentalne vode, kako biljnim organizmima, tako i životinjama.
• Pet velikih masovnih izumiranja: Sada se smatra da su četiri od pet masovnih izumiranja koja su se dogodila tijekom fanerozoika bila glavna vulkanske erupcije, posljednja koja je dovela do izumiranja dinosaura prije 66 milijuna godina, posljedica je udara meteorita. U svim slučajevima to je dovelo do nestanka značajnog broja vrsta koje su promijenile tok evolucija dopuštajući drugim organizmima da zauzmu prazne ekološke niše i započnu svoje širenje.

Formiranje i fragmentacija superkontinenta Pangea

Tijekom fanerozojskog eona nastaje posljednji superkontinent: Pangeakoji se počeo fragmentirati prije 200 milijuna godina kako bi nastao današnji kontinent.

Velike promjene vremena

Fanerozojski eon bio je razdoblje u kojem su se dogodile velike uzastopne klimatske promjene, uključujući nekoliko glacijacija. Na početku ove faze zemlja je imala suhu klimu koja je postala toplija i vlažnija. I, u slijedećim su se razdobljima smjenjivali glacijacije, u kojem je došlo do drastičnih padova temperature; s interglacijalnim razdobljima u kojima je temperatura bila topla.

Ako želite pročitati više članaka sličnih Faze Zemlje, preporučujemo da uđete u našu kategoriju Astronomija.

• Andrew H. Brežuljak. (1991). Kraj proterozojskog eona. Paleontologija. Istraživanje i znanost. Barcelona: Scientific Press S.L
• Jan Osterkamp (2021). Kad na Zemlji nije bilo planina. Geologija. Istraživanje i znanost. Barcelona: Scientific Press S.L
• Abigail C. Allwood. (2017). Znakovi života u najstarijim stijenama na Zemlji.. Barcelona: Scientific Press S.L.
• J. Brendan Murphy, R. Damian Nance. (2004.). Stvaranje superkontinenta. Istraživanje i znanost. Barcelona: Scientific Press S.L.
• Graham P. Collins. (2010). Kratka povijest tektonike ploča. Istraživanje i znanost. Barcelona: Scientific Press S.L.
• James O. McInerne i Mary J. O'Connell. ( 2017). Novi podaci o podrijetlu eukariotske stanice. Istraživanje i znanost. Barcelona: Scientific Press S.L.