4 фазе ЗЕМЉЕ: од њеног формирања до данас

Од свог формирања пре 4,5 милијарди година, Земља је претрпела бројне промене и трансформације. Овај огромни временски период тешко је замислити на људском нивоу... Историја човечанства је само кратки уздах у поређењу са геолошким временом у коме се мери постојање планете која је наш дом. У овој лекцији од УЧИТЕЉА ћемо проћи кроз различито етапе Земље од његовог формирања до данас.

Индекс

1. Које су фазе Земље?
2. Хадиц, прва од етапа Земље
3. Архаично, друга етапа Земље
4. Протерозоик
5. Фанерозоик, још једна од етапа Земље

Тхе геолошко време тешко је замислити у људским размерама, јер се геолошке промене дешавају током веома дугог временског периода. Да бисте боље разумели трајање различитих фаза Земље, врло је корисно променити временски оквир историја Земље користећи временски период који нам је лако замислити, попут трајања а дан.

Ако се историја земље представи у року од 24 сата која трају један дан, род хомо појавио би се 38 секунди пре поноћи, а наша врста (

Највећа подела геолошке временске скале је Еон, што на грчком значи вечност. За разлику од осталих временских јединица или подела, еони немају одређено трајање, већ се успостављају на основу релевантних геолошких догађаја или произвољно. Ови дуги временски периоди подељени су, пак, на мање периоде, геолошке ере; који су пак подељени на Периоде и, ове у Епохе.

Дакле, историја Земље подељена је на четири велика периода или еона који имају различито трајање. Ево резимеа етапе Земље а затим ћемо их детаљно анализирати:

• Хадиц: овај еон укључује временски период који траје од формирања Земље пре 4.600 милиона година до 3.800 милиона година. Први еон земљине геолошке историје представља 13% укупног геолошког времена.
• Архаично: Обухвата период између 3,8 милијарди година и 2,5 милијарди година. Овај временски период представља 33% укупног постојања планете Земље. Током овог периода, присуство кисеоника у Земљиној атмосфери било је безначајно и уместо тога било је пуно метана (ЦХ4) и угљен-диоксида (ЦО2)
• Протерозоик: Трећи еон Земљине геолошке историје започиње пре 2,5 милијарде година и завршава се пре 544 милиона година. То представља 42% укупног геолошког времена и представља најдужи период. Пре око 800 милиона година Земља је ушла у период тектонских и еколошких промена. Концентрација кисеоника се повећала, што би могло отворити врата за појаву већих животиња.
• Фанерозоик: То је еон који иде од краја протеозоика, пре 544 милиона година, до данас. То је најкраћи Аеон у историји Земље и траје само 12% од укупног броја. То је фаза у геолошкој историји Земље обележена убрзањем еволуције живих бића која Током ове фазе историје планете попримаће све сложеније облике и побеђиваће све екосистеме. У овој фази такође постоје велике промене у клими и дистрибуцији насталих земљишта.

Главне информације о овој почетној фази Земље пружа астрономски подаци а информације добијене од почетка свемирског доба омогућавају нам да закључимо колико су стари Сунчев систем и наша планета.

Ово је период за који је доступно мало података, јер практично нема остатака минерала насталих током ове фазе, који су преживели до данас. Камење које се тада појавило готово је у потпуности уништено у каснијим фазама.

Међутим, иако мало, постоји неколико узорака минерала који припадају Хадицима. Они су мали силикатни кристали тзв циркони, који су откривени у речним седиментима, у Аустралији, крајем 20. века. Ови мали кристали су стари 4.300 милиона година и доказ су постојања воде на планети у почетне фазе постојања Земље, јер се ови кристали формирају само када вода ступи у интеракцију са минералима у стене.

Рођење планете Земље пре 4,6 милијарди година

Као што смо већ коментарисали, први период геолошка историја Земље почиње Пре 4,6 милијарди година, током периода формирања Сунчевог система у коме се одвијало и формирање наше планете. Земља је настала током формирање Сунчевог система агрегацијом фрагмената који су спојени ефектом привлачења гравитационих сила.

Ова маса усијане стене полако се хладила, стичући карактеристичну структуру стеновитих планета, са језгром од растопљеног метала, плаштем и чврстом кором. Међутим, то није био процес обуке без насилних епизода, већ напротив. Земља, током њен период формација претрпела је веома важне катаклизме, међу којима је и она која је довела до формирања Месеца пре 4,533 милиона година.

Дакле, новонастала Земља била је океан усијане магме окружен атмосфером турбулентне силикатне паре, које су непрекидно бомбардирали велики стеновити метеорити и масе од леда.

Формирање Месеца пре 4.533 милиона година

Месец настао је ударом чаја, протопланете величине Марса, о Земљу. Ударац је испарио протопланету и формирао атмосферу стена и метала која се окретала око Земље. Предмети који су чинили овај велики облак камена и метала били су уједињени привлачењем сила гравитације све до стварања Месеца.

Формирање ране атмосфере пре 4,1 милијарде година

После првих 500 милиона година, Земља се стабилизовала и њена кора се полако учврстила. Истовремено, гасови који су испуштани из унутрашњости планете, вулканском активношћу. Ови гасови су се акумулирали и формирали а прото-атмосфера која се састојала углавном од водене паре, амонијака и метана. Процењује се да концентрација гасова са ефектом стаклене баште, попут метана, мора да пређе 90%.

Велики метеорски пљусак пре 3,9 милијарди година

Пре 3,9 милијарди година био је интензиван пљусак метеорита стена и леда који су утицали на Сунчев систем и произвели бројне ударе на Земљу и Месец. Велики ледени метеорити који су погодили Земљину површину допринели су довољно воде да створе океане. Ова епизода великих катаклизми означава крај Хадицког еона.

Слика: Правац промена

Архаичност је још једна од етапа Земље коју бисте требали знати. Траје од пре 3.800 милиона година до 2.500 милиона година. У овој фази већ постоји важнији геолошки запис; Да ли су најстарије стене на планети а налазимо их на Гренланду и у северозападном делу Аустралије.

Конкретно у зеленом појасу Исуа, односно у региону Пилбара. То су стене метаморфног порекла. Ове стене имају састав који указује на плитко морско окружење. У тим стенама су пронађени строматолити (То су фосилне формације које указују на присуство бактеријског живота).

Овај Аеон карактерише изглед први облици живота, након формирања океана.

Епизода великих вулканских ерупција пре 3,6 милијарди година

У ово доба почетака постојања планете догодиле су се велике вулканске ерупције емисијом великих количина лава, која је приликом очвршћавања на површини планете довела до појаве великих острва која ће касније створити континенти.

Појава микробног живота формира се пре 3,5 милијарде година

Током Архаика, први облици живота појавили су се на Земљи. То су прокариотски организми, вероватно су то биле цијанобактерије, које су биле фотосинтетске бактерије аноксигени, односно извршили су процес фотосинтезе који није подразумевао производњу кисеоника (О2). Биле су то бактерије које су се размножавале у плитким морским срединама (плитке воде).

Формирање првих протоконтинената пре 3.000 милиона година

Пре 3.000 милиона година, топлота која је излазила из унутрашњости Земље и даље је била веома велика, Ово је изазвало огромну количину ерупција магме и фрагментирало примитивну литосферу на вишеструке ситни фрагменти. Може бити да први континенти нису били много већи од Исланда.

Неки аутори сматрају да се први суперконтиент појавио и разградио током Архаичног еона. Овај суперконтинент се зове Ваалбара а претпоставља се да је настао пре око 3,6 милијарди година, а фрагментиран пре око 2,8 милијарди година.

Ову етапу Земље карактерише велики еволутивни скок који је појава еукариотска ћелија и вишећелијски облици живота. Биолошка еволуција која се одвија у овој фази за последицу има радикалну трансформацију састава земљине атмосфере, са феноменом познатим као велика оксидација.

Појава првих суперконтинената пре 2.000 милиона година.

Током протерозоика верује се да је низ суперконтиненти. Први од њих који је добио име Колумбија или Нуна, завршио се пре око 2.000 милиона година и фрагментирао пре око 1.600 милиона година. Фрагментација суперконтинента Нуна вероватно се догодила због повећане магматске активности. Касније, пре око 1,1 милијарду година, формирао се нови суперконтинент зван Родиниа који је почео да се распада пре око 200 милиона година.

Трансформација атмосфере пре 2,5 милијарде година:

Заузео место велика оксидација и прво масовно изумирање. Током протерозојског еона, прве кисеоничне фотосинтетске бактерије (које производе кисеоник као резултат фотосинтезе), а затим и прве еукариотске ћелије фотосинтетски. Кисеоник који производе ови организми акумулира се у хидросфери и у атмосфери. На тај начин се акумулира протерозојска атмосфера значајне количине кисеоника. Присуство кисеоника у води и ваздуху могло би бити одговорно за прво масовно изумирање.

Прво велико ледено доба: Хуреонско ледено доба пре 2,4-2,1 милијарде година

Иако се са сигурношћу не зна који су узроци произвели ово прво велико залеђивање, већина истраживача сматра да је до тога дошло због метаболичке активности првог бактерије одговорне за велику оксидацију која је трансформисала атмосферу. Промена у саставу атмосфере довела је до драстичног смањења стакленичких гасова као што су метан (ЦХ4) и угљен-диоксид (ЦО2).

Тхе нестанак гасова са ефектом стаклене баште узроковало би смањење температуре на планети. Нити се поуздано зна шта је узрок био крај овог леденог доба. Вероватно је то било због периода интензивне вулканске активности због којег је температура планете порасла.

Изглед првих еукариотских ћелија (са језгрима) пре 1.800 милиона година

Еукариотске ћелије су се појавиле као резултат еволуција прокарионтских ћелијашто је створило хибрид када примитивна прокариотска ћелија „захвати“ примитивну бактерију а да је заправо није сварила. Ова бактерија уграђена у нову еукариотску ћелију еволуирала је у митохондрије (мембрански органел одговоран за снабдевање ћелије енергијом).

Појава првих вишећелијских облика пре 600 милиона година: морска флора и фауна.

Појава сложенијих еукариотских ћелија са већим организационим капацитетом довела је до појаве организама формираних од скупова ћелија (вишећелијски организми) као што су зелене и црвене алге, полипи, медузе, корали и спужве. У свим случајевима је водени облици живота.

Почиње последњи Еон Земљине фазе Пре 544 милиона година и достиже садашњост. То је период који карактеришу еволуција живих бића, и повећањем његове разноликости. То је такође период са великим климатским променама.

Биолошка еволуција

Еволуција живих организама у овој фази је веома важна из многих аспеката. То је фаза у којој живи организми почињу да добијају много сложеније облике и њихова разноликост се увелико повећава. Значајни догађаји укључују следеће:

• Појава кичмењака пре око 545 милиона година. Током овог периода појавили су се организми морских кичмењака. Међутим, морале су проћи милиони година до појаве сложених кичмењака, попут риба које су насељавале океане пре око 460 милиона година. Њихова појава довела је до повећања сложености прехрамбених ланаца и екосистема.
• Изглед копнених организама пре 450 милиона година: После 3.000 милиона година живот оставља океане да колонизују копнено окружење и континенталне воде, како биљним организмима, тако и животињама.
• Пет великих масовних изумирања: За четири од пет масовних изумирања која су се догодила током фанерозоика сада се сматра да су била услед великих несрећа вулканске ерупције, последња која је довела до изумирања диносауруса пре 66 милиона година, настала је услед удара метеорита. У свим случајевима то је довело до нестанка значајног броја врста које су промениле ток еволуција омогућавајући другим организмима да заузму празне еколошке нише и започну своје проширење.

Формирање и фрагментација суперконтинента Пангеа

Током фанерозојског еона формира се последњи суперконтинент: Пангеакоја је почела да се фрагментира пре 200 милиона година да би настала садашња континента.

Велике промене времена

Фанерозојски еон био је период у којем су се догодиле велике узастопне климатске промене, укључујући неколико глацијација. На почетку ове фазе земља је имала суву климу која је постајала топлија и влажнија. И, у следећим периодима су се смењивали глацијације, у којима је дошло до драстичних падова температуре; са међуглацијалним периодима у којима је температура била топла.

Ако желите да прочитате још чланака сличних Фазе Земље, препоручујемо вам да уђете у нашу категорију Астрономија.

• Андрев Х. Кнолл. (1991). Крај протерозојског еона. Палеонтологија. Истраживање и наука. Барселона: Сциентифиц Пресс С.Л
• Јан Остеркамп (2021). Кад на Земљи није било планина. Геологија. Истраживање и наука. Барселона: Сциентифиц Пресс С.Л
• Абигаил Ц. Аллвоод. (2017). Знаци живота у најстаријим стенама на Земљи.. Барселона: Сциентифиц Пресс С.Л.
• Ј. Брендан Мурпхи, Р. Дамиан Нанце (2004). Формирање суперконтинената. Истраживање и наука. Барселона: Сциентифиц Пресс С.Л.
• Грахам П. Цоллинс. (2010). Кратка историја тектонике плоча. Истраживање и наука. Барселона: Сциентифиц Пресс С.Л.
• Јамес О. МцИнерне и Мари Ј. О'Цоннелл. ( 2017). Нови подаци о пореклу еукариотске ћелије. Истраживање и наука. Барселона: Сциентифиц Пресс С.Л.