abstract

Subiect: EVOLUȚIA VIEȚIIșiBIOSFERE înPrecambrian

Stadiul precambrian în dezvoltarea Pământului nu a fost încă pe deplin studiat. Informațiile împrăștiate acumulate despre rămășițele vieții închise în sedimente geologice permit ca întreaga perioadă precambriană de aproximativ 4 miliarde de ani să fie împărțită în două ere: cea mai veche - arheană și mai puțin veche - proterozoică. Durata fiecăruia dintre ei este de aproximativ 2 miliarde de ani. Archean a început cu formarea Pământului ca planetă în urmă cu 4,6 miliarde de ani și s-a încheiat cu apariția oxigenului liber în atmosferă acum 2,5 miliarde de ani. Primele organisme multicelulare au finalizat numărătoarea inversă a Proterozoicului cu aproximativ 570 milioane de ani în urmă.

Viața Pământului în timpul Precambrianului este extrem de insuficient studiată. Acest lucru se explică nu numai prin transformarea geologică pe termen lung a zăcămintelor cu urme de viață, ci și prin raritatea rămășițelor sale fosilizate. Cu toate acestea, este incontestabil faptul că Oceanul Precambrian a devenit leagănul vieții, dând naștere formării și stabilirii biosferei.

Comparativ cu litosfera, hidrosfera și atmosfera, biosfera este cea mai tânără coajă a Pământului. De-a lungul întregii etape a existenței sale, a interacționat activ cu restul geosferelor planetei. Formarea sa este asociată cu apariția și dezvoltarea vieții pe Pământ.

Pentru apariția și începutul dezvoltării vieții pe Pământ, au fost necesare următoarele condiții: prezența anumitor substanțe chimice, o sursă de energie, absența oxigenului gazos și o perioadă lungă de timp nelimitată. Activitatea vitală a oricărui organism este, în primul rând, o combinație de diverse procese chimice interdependente. Apariția Pământului și a vieții pe el a fost un singur proces interconectat ca urmare a evoluției chimice a materiei Sistem solar (Voitkevich, 1986).

Apariția vieții pe Pământ, conform ipotezei academicianului A.I. Oparin, ar trebui considerată ca o evoluție naturală a compușilor carbonacei. Rolul unic al carbonului în originea vieții și dezvoltarea ulterioară a acestuia este asociat cu totalitatea proprietăților pe care niciunul dintre celelalte elemente ale Tabelului periodic nu le posedă. Un atom de carbon în orbita sa exterioară are doar patru electroni, deși poate avea opt electroni. Astfel, locurile electronilor „lipsă” pot fi umplute cu electroni din cochiliile exterioare ale altor patru atomi. Această capacitate a carbonului de a forma patru legături de valență echivalente cu alți atomi face posibilă construirea scheletelor de carbon de diferite tipuri - liniare, ramificate și ciclice. Legături puternice se formează și între atomii de carbon și atomii altor elemente. legături chimice, care, totuși, poate fi ușor descompus în timpul sintezei și degradării materiei organice în condiții ușoare, de exemplu, în timpul proceselor fiziologice.

Hidrogenul este elementul predominant în spațiu. Ca urmare a acestui fapt și datorită activității chimice excepționale a carbonului, hidrogenului și a compușilor de carbon - hidrocarburile cu cei mai apropiați derivați sunt foarte răspândite în Univers. Datele privind compoziția chimică a meteoriților, cometelor și asteroizilor indică faptul că formarea compușilor organici din sistemul solar pe primele etape dezvoltarea sa a fost un fenomen tipic și răspândit (Voitkevich, 1986).

Potrivit academicianului AI Oparin, pe suprafața Pământului care se formează, hidrocarburile și cianurile inițiale (compuși ai carbonului cu azot), precum și cei mai apropiați oxigenati ai acestora, azotati, sulfuroși și derivați fosforici, folosind surse externe de energie (raze ultraviolete, electrice) descărcări și încălzire locală), transformate treptat în substanțe organice din ce în ce mai complexe: mai întâi în monomeri precum aminoacizii, bazele azotate, zaharurile și apoi în polimerii lor, cum ar fi proteinele și acizii nucleici. Combinarea acestor polimeri în sisteme multimoleculare și evoluția ulterioară a acestor sisteme, bazată pe selecția lor naturală prebiologică, a servit ca cale pe care s-au format formarea probioniștilor (predecesorii organismelor vii) și a eobioniților (de fapt organismele vii), strămoșii a continuat toată viața de pe Pământ. Astfel, evoluția chimică a fost o condiție prealabilă pentru evoluția biologică chiar și în condiții de spațiu, în prima etapă a formării Pământului.

Ca urmare a numeroaselor calcule bazate pe studiul degradării substanțelor radioactive și a duratei de înjumătățire a acestora, s-a constatat că planeta Pământ a dobândit dimensiuni apropiate de cele moderne, în urmă cu aproximativ 4,6 miliarde de ani. Formarea sa este rezultatul interacțiunii proceselor de condensare a materiei primare solare gaz-praf și a acumulării (creșterea dimensiunii la periferie) a blocurilor și a planetelor mici situate în apropiere. Coliziunea materialului care cade cu Pământul, contracția (compresia) Pământului care se formează și decăderea elementelor radioactive conținute în corpul tinerei planete în cantități mari, au dus la încălzirea acestuia. Temperatura suprafeței ar putea ajunge la 1500-1600 ° C și să asigure refuzarea și stratificarea substanței (Sorokhtin, 1974).

Creșterea temperaturii a dus la topirea și diferențierea materiei terestre în miez, manta și crustă. Cu aproximativ 4 miliarde de ani în urmă, temperatura internă a planetei s-a stabilizat în jurul nivelului actual, la aproximativ 2000-3000 ° C, iar temperatura suprafeței a scăzut la 100 ° C sau mai puțin. Atmosfera subțire nu putea reține căldura planetei și răcirea suprafeței Pământului a continuat. Crusta primară a constat, cel mai probabil, din principalele roci vulcanice și magmatice și a stat la baza formării stratului de bazalt al pământului. Era o coajă subțire dintr-o substanță silicatică asemănătoare cu piatră ponce. Îi lipseau atât continentele, cât și depresiunile oceanice. În acest moment, odată cu intensificarea vântului solar, planeta își pierduse atmosfera primară, care consta din hidrogen și heliu.

Transformarea materiei solide a Pământului ca urmare a topirii sale a dus nu numai la formarea topiturilor, ci și la apariția gazelor și a vaporilor de apă la suprafață. Cel mai probabil, compoziția chimică a emisiilor gazoase a fost similară cu cea a vulcanilor moderni. În consecință, atmosfera secundară a constat în principal din dioxid de carbon cu un amestec de vapori de apă, amoniac, metan, dioxid de sulf, hidrogen sulfurat și a inclus „vapori acizi” - aerosoli de acizi clorhidric și fluor. Nu conținea oxigen și avea proprietăți reducătoare, nu oxidante. Creșterea treptată a stratului atmosferei secundare și acumularea de dioxid de carbon și vapori de apă în acesta a dus la o creștere a efectului de seră. Precipitațiile atmosferice care conțin soluții de „vapori acizi” au avut un efect chimic asupra rocilor, până la distrugerea lor finală. În depresiunile primare ale scoarței, mediul lichid a fost o soluție relativ puternică de acizi clorhidric și boric.

Gazele atmosferei secundare antice sub influența radiației solare, a radiațiilor cosmice și a eventualelor descărcări electrice în condițiile efectului de seră în creștere al atmosferei în sine s-au degradat treptat. În special, atmosfera a fost saturată cu azot eliberat în timpul distrugerii amoniacului. Meteorizarea chimică își pierdea încet rolul dominant în distrugerea rocilor, lăsând loc meteorizării fizice în timpul sedimentării terigene.

Câteva epoci de activare pliabilă și tectonico-magmatică au complicat relieful litosferei, formând primele terenuri montane. În combinație cu metamorfozarea sedimentelor terigene, acestea au pus bazele formării scuturilor antice ale continentelor viitoare.

În astfel de condiții, compușii carbonici ar putea evolua la o scară destul de mare și se pot transforma în acele substanțe organice complexe care au inițiat apariția vieții pe Pământ. Un fel de „selecție naturală” în materie neînsuflețită a fost redus la faptul că unele molecule organice complexe au rezistat efectelor distructive ale razelor ultraviolete și au încălzit mai mult decât cele simple; în timp, oceanul primitiv s-a transformat într-o soluție de diverși compuși organici - „bulion hrănitor” - un mediu favorabil Formării unor molecule organice noi, mai complexe.

Primele forme de viață de pe planetă au fost cel mai probabil structuri sferice unicelulare sau necelulare biochimic simple care depindeau de surse externe de nutriție. Cea mai timpurie viață a existat probabil sub formă de bacterii heterotrofe care se hrănesc cu materie organică, ale căror dimensiuni erau proporționale cu dimensiunea moleculelor organice. Au primit alimente și energie din procesarea materialului organic format mai devreme ca urmare a sintezei abiogene, adică apariția biopolimerilor „capabili de metabolism.

Originea vieții este indisolubil legată de mediul acvatic anaerob (fără oxigen) al oceanului, care a protejat cele mai vechi organisme de efectele distructive ale radiației solare și cosmice dure și, de asemenea, menținut destul de îngust în parametri și condiții de temperatură relativ constante. .

Celulele primitive primitive, aflate în mediul marin, aveau cel mai apropiat contact cu toate elementele chimice ale Tabelului Periodic. În procesul activității lor vitale, aceste organisme „au ales” nu toate elementele, ci doar cele care au favorizat creșterea lor și îmbunătățirea proceselor fiziologice. Astfel, conform ipotezei lui V.I. Vernadsky (1940) despre originea biosferei, apariția vieții a pus bazele biosferei, care a apărut ca un sistem planetar auto-reglator complex. Prima apariție a vieții în timpul creării biosferei ar fi trebuit să se producă nu sub formă de organisme separate, ci sub forma comunităților lor (biocenoze).

Problema centrală și încă nerezolvată a originii vieții pe Pământ este reconstrucția evoluției mecanismului eredității. Potrivit ipotezei lui A.I. Oparin, simultan cu „selecția naturală” din materie neînsuflețită, care a dus la formarea predominantă de compuși organici complecși, ar putea

să treacă prin procesul de fuziune a acestor molecule în sisteme moleculare întregi, numărând mii și milioane de molecule. Aceste „picături” de coacervare aveau o coajă care le proteja de mediul acvatic înconjurător. Ele ar putea fi distruse, formate din nou și, atunci când au atins o anumită dimensiune, se pot împărți. Coacervatele aveau capacitatea de a absorbi selectiv substanțele de care aveau nevoie din soluția din jur și de a scăpa de cele inutile. Au rămas doar cei care, în timpul divizării, nu și-au pierdut caracteristicile, compoziția chimică și structura în picăturile fiice, dobândind capacitatea de a se reproduce singuri. Ca urmare a unei astfel de selecții naturale și a evoluției pe termen lung, probioniștii s-au transformat în sisteme biologice complexe, cum ar fi organismele vii. Cu toate acestea, această ipoteză a lui A.I. Oparin nu explică apariția sistemului de transmitere a informațiilor ereditare (cod genetic) de la strămoși la descendenți, care a devenit una dintre principalele proprietăți ale ființelor vii. Prin urmare, ideea sa că coacervatele au fost precursorii vieții este controversată.

Există o presupunere că evoluția chimică a nebuloasei cosmice ar putea duce la formarea unei molecule de ADN - un purtător de informații genetice. De asemenea, este posibil ca în unele condiții extrem de favorabile, o astfel de sinteză să se producă pe Pământ. Viitoarele cercetări cosmochimice, biochimice și genetice vor contribui la răspunsul la această cea mai importantă întrebare despre tranziția materiei neînsuflețite în starea materiei vii.

De-a lungul istoriei formării biosferei, cei mai influenți agenți geochimici ai acesteia au fost microorganismele (bacterii și alge albastre-verzi), care sunt neobișnuit de capabile să se adapteze la condiții în schimbare și sunt întotdeauna incredibil de numeroase. De-a lungul întregii istorii geologice ulterioare a Pământului, acestea s-au schimbat puțin, probabil datorită enormei lor stabilități ecologice.

Organismele heterotrofe primare, care posedă proprietățile ființelor vii, s-au înmulțit rapid și au atins maximum de biomasă posibilă, după ce și-au epuizat baza nutrițională. Trebuiau să dispară sau să se mute la o nouă sursă de energie. Aparent, un anumit rol în acest sens l-a avut selecția acelor organisme arhaice care, aflându-se într-un mediu acvatic saturat cu diverse gaze, inclusiv dioxid de carbon, au „învățat” să sintetizeze materia organică cu participarea energiei solare. Astfel, problema nutriției a fost „rezolvată”, iar radiația ultravioletă a Soarelui a fost folosită pentru a produce alimente în prima etapă. Acest nou mod de hrănire a contribuit la dispersarea rapidă a organismelor lângă suprafața corpurilor de apă antice, odată cu apariția oxigenului liber ca produs secundar al procesului fotosintetic care a inițiat formarea ecranului de ozon al Pământului, primele autotrofe au început să utilizați radiații în partea vizibilă a spectrului solar, în primul rând razele sale roșii cele mai saturate de energie. Din acest motiv, pigmentul de sinteză a algelor aproape de suprafață a dobândit o culoare verde.

Înainte de apariția organismelor fotosintetice, atmosfera Pământului a fost formată în principal din gaze vulcanice, inclusiv hidrogen sulfurat, care a fost absorbit de mediul acvatic. Apărând în apa îmbogățită cu hidrogen sulfurat, o mică cantitate de oxigen liber a fost utilizată de primele organisme chemosintetice și a fost absorbită de substanțele minerale suboxidate ale oceanului, precum și de litosfera primară. Oxigenul s-a acumulat puțin în atmosferă, deoarece a reacționat în primul rând cu fierul dizolvat în apă. În același timp, s-au depus oxizi de fier, formând formațiuni feruginoase de culoare roșie. Abia după ce oceanul a fost eliberat de fier și alte metale polivalente, conținutul de oxigen din atmosferă a început să crească.

Odată cu trecerea la nutriția fototrofică, numărul primelor organisme fotosintetice, algele verzi și roșii, a crescut. Lupta pentru existență a fost între cei dintre ei care se aflau în partea iluminată a mediului acvatic și organismele care au apărut care au absorbit oxigenul în timpul chemosintezei. O parte din oxigen a fost utilizată pentru a descompune reziduurile organice. În această luptă, organismele fotosintetice au câștigat, împingând autotrofele anaerobe chemosintetice în zona de formare a mămurilor de adâncime. Ca rezultat, a devenit posibilă transformarea unei atmosfere fără oxigen într-una cu oxigen. Trecerea la respirația aerobă a făcut posibilă apariția unor organisme multicelulare complexe.

Formarea ecranului de ozon a dus în cele din urmă la apariția vieții foarte organizate pe Pământ, care a stăpânit întreaga suprafață a planetei. Dacă considerăm apariția vieții ca fiind cel mai important fenomen din evoluția biosferei, atunci apariția organismelor fotosintetice este numită următorul eveniment cel mai important.

Întreaga perioadă geologică a dezvoltării Pământului de la formarea sa până la apariția oxigenului liber în atmosferă a fost numită Arhean. Durata sa - aproximativ două miliarde de ani - este jumătate din viața geologică a Pământului (4,6 miliarde de ani) și vorbește despre un proces extrem de lent de transformare a materiei cosmice originale în materie vie. Deja în acest stadiu al formării biosferei, toate geosferele s-au dezvoltat în paralel și interdependent (Tabelul 2.1), deși biosfera în sine a fost limitată de mediul oceanului cald arheean superficial.

Următoarea etapă a evoluției este crearea organismelor multicelulare, care a durat aproape 2 miliarde de ani proterozoici.

Proterozoicul este împărțit în cel inferior (acum 2,6-1,9 miliarde de ani), mijlociu (1,9-1,7 miliarde de ani) și superior - Riphean (acum 1,7-0,6 miliarde de ani). Sfârșitul Ripheanului cu o durată de aproximativ 110 Ma a fost numit Vendian.

În întreaga eră proterozoică, litosfera a cunoscut mai multe epoci de activare pliabilă și magmatică, care au finalizat formarea subsolului granit-metamorfic al platformelor antice.

În Proterozoicul inferior și mediu, aria continentelor a crescut treptat. În condițiile meteorologice fizice, care au devenit dominante în sedimentarea geologică, rolul principal l-au avut precipitațiile atmosferice. Mâinile curgătoare de apă au distrus intens și au spălat roci în ocean. O creștere deosebit de semnificativă a zonei continentelor a avut loc în Riphean. Ca urmare a nu mai puțin de patru epoci tectonico-magmatice, au apărut noi sisteme montane în vechile regiuni geosinclinale. Masivele continentale împrăștiate s-au contopit într-un singur supercontinent. Nu este exclus ca la începutul proterozoicului superior zona continentelor să atingă cea mai mare valoare din întreaga istorie geologică a Pământului. Primul supercontinent a durat până la sfârșitul Vendianului, când a început să se despartă.

Un ocean cald superficial, cu o abundență de insule vulcanice, a continuat să existe în Proterozoic. Volumul de apă din ea a crescut treptat.

Creșterea stratului atmosferic a continuat datorită degradării gazelor juvenile. A crescut conținutul de oxigen, care în atmosfera ripheană a atins 0,01% din nivelul actual. Unii geologi cred că formarea unei atmosfere de oxigen a avut loc într-un ritm și mai rapid.

Zonarea climatică latitudinală a fost probabil mai pronunțată decât în \u200b\u200btimpul geologic ulterior (Monin și Șișkov, 1979). Acest lucru se explică prin creșterea mai mare decât acum, viteza de rotație a globului și volumul mai mic al anvelopei de aer. O creștere a masei atmosferei și creșterea asociată a schimbului de aer, efectul de seră, inerția termică, o creștere a înclinației planului ecuatorial al Pământului și a planului eclipticii, precum și o încetinire a rotației diurne a planetei până la sfârșitul proterozoicului, „a erodat” treptat zonalitatea climatică.

Pe fondul general al eterogenității climatice a proterozoicului, au avut loc mai multe epoci glaciare, în special în Riphean.

La sfârșitul Proterozoicului inferior (acum 2,0-1,9 miliarde de ani), au apărut eucariotele, primele organisme fotoautotrofe, ale căror celule aveau deja un nucleu. Problema originii lor nu a fost definitiv rezolvată. Există două teorii principale despre originea și dezvoltarea ulterioară a eucariotelor - simbiotice și nesimbiotice. Potrivit primului, originea eucariotelor este asociată cu pătrunderea unui organism procariot fără nucleu în altul.

A doua teorie își asumă originea din strămoși, obișnuiți cu algele albastre-verzi, cu nucleul din celulă, organismele vii au dobândit capacitatea de a procesa noi importante: mitoza, meioza și recombinarea genetică. Din primii eucariote provin flagelați sau purtători de flagel, care reprezintă un grup vast și divers de protozoare, răspândit în natură și în timpul nostru. Aceste celule au unul sau mai multe nuclee, au toată varietatea nutriției inerente organismelor vegetale și animale. În acest sens, numeroși reprezentanți ai genului Euglena sunt orientativi (Fig. 1). Multe specii de euglene își schimbă dieta în funcție de condițiile de viață. Într-o situație bună, devin incolori și asimilează substanțe organice gata preparate din apă.

Evoluția flagelatelor autotrofe cu pigment verde, clorofila, a dus la formarea algelor verzi, din care, la rândul lor, au apărut plante terestre superioare. Dezvoltarea în flagelați aparținând eucariotelor heterotrofe, a aparatului motor - flagelii - a servit ca unul dintre cele mai importante momente în formarea lumii organice de pe Pământ.

Literatură

1. Kiselev V.N. Fundamentele ecologiei: manual. manual.- Mn.: Universitztskae, 1998.- 367 p.

2. Zapolsky A.K., Salyuk A.I. Bazele ecologiei: Pidruchnik/ Peed. LA.M. Sitnik.— A doua vedere., Etapa specială. este suprautilizat— K.: Vishcha shk.,2004. — 382 din

În ciuda faptului că se știe foarte puțin despre acele vremuri îndepărtate, multe dintre creaturile uimitoare care au locuit Pământul în acea epocă prind viață în mâinile iscusite ale paleontologilor și biologilor.

Desigur, nici o scheletă nu a supraviețuit din creaturi. Mai ales pentru că, de fapt, animalele nu aveau schelete atunci. Cu toate acestea, în Cambrian, ei au dobândit învelișul osos și rudimentele corzii, dar, datorită îndepărtării timpurilor, nu ar trebui să se bazeze pe siguranța lor. Toate informațiile despre animalele din perioada Vendiană (Precambrian sau, așa cum se mai numește și Ediacaria, care a durat cu aproximativ 635 - 541 ± 1 milion de ani în urmă) și Cambrian (care a început cu aproximativ 541,0 ± 1 milion de ani în urmă și s-a încheiat 485,4 ± 1, acum 9 milioane de ani) oamenii de știință primesc din tipărituri.

Una dintre principalele surse ale acestor tipăriri astăzi este Burgess Shale situat în Canada.

Acest animal cu corp moale din perioada vendiană avea un cap solid în formă de semilună, asemănător scutului unui trilobit, precum și un corp lung, care consta din segmente identice și seamănă cu corpul viermilor din polihete.

Un alt animal este Ediacaria, care seamănă destul de puternic cu sprigginul menționat anterior. O trăsătură caracteristică a multor organisme vendiene este că segmentele corpurilor lor sunt, așa cum s-au schimbat, unele față de altele (Dickinsonian, Charny etc.), contrar tuturor legilor simetriei bilaterale (simetria reflexiei oglinzii, în care un obiect are un singur plan de simetrie, față de care cele două jumătăți ale sale sunt oglindă sunt simetrice; corpurile oamenilor și majoritatea animalelor moderne aparțin simetriei bilaterale - NS). Acest fapt îi încurcă pe oamenii de știință, deoarece anterior se credea că strămoșii anelidelor erau tocmai animalele vendiene. Astăzi această idee este pusă la îndoială, ceea ce este foarte uimitor pentru cercetătorii care încearcă să urmărească originea unor specii de la altele.

Un alt „locuitor” al perioadei vendiene - Dickinsonia

Animale ediacarane - iranieni (afișați în albastru), dedesubt - albumare cu trei grinzi

Dar această creatură din perioada cambriană i s-a părut atât de uimitoare paleontologilor, încât pentru o secundă li s-a părut că văd halucinații. De aici și numele. Într-adevăr, judecând după amprentele supraviețuitoare ale acestui animal, este logic să presupunem că, în loc de picioare, avea spini (doi sau trei într-un segment), iar pe spate existau un număr de procese moi! Acest lucru este greu posibil din punctul de vedere al științei biologice. Din fericire, au fost găsite ulterior amprente mai clare, care arată că halucigenia a fost pur și simplu răsturnată, iar al doilea rând al picioarelor ei moi nu a apărut în imprimare. Astfel, halucigenia arăta astfel:

Animal cambrician asemănător unui vierme. Poate că a mâncat pe bureți, deoarece rămășițele ei sunt adesea găsite împreună cu resturile de bureți.

Reprezentant al unei noi generații de organisme multicelulare, un gen de animale solzoase cu trup moale. Se presupune că Vivaxia a trăit de la sfârșitul Cambriei inferioare până la Cambrianul mijlociu.

Acordatele primitive au o lungime de doar 5 cm, posedând, probabil, una dintre primele spini din istorie. De-a lungul a milioane de ani, această structură simplă se va transforma într-o coloană vertebrală, fără de care nu am putea nici să stăm, nici să mergem. Apropo, aspectul scheletului ca atare, precum și ochii mai perfecți, sunt unul dintre cei mai importanți factori care caracterizează explozia cambriană.

Un alt reprezentant cel mai important al cambrianului și al epocilor geologice ulterioare. Este o clasă dispărută de artropode marine. Poate una dintre cele mai numeroase și mai tenace specii de creaturi care au trăit vreodată pe Pământ. Trilobitele nu erau foarte drăguțe și semănau cu păduchii moderni, doar mult mai greu și mai mult - lungimea corpului lor putea ajunge la 90 cm. Astăzi sunt cunoscute peste 10 mii de specii fosile din clasa trilobite.

Din clasa greacă veche de dinocaride (Dinocarida), căreia îi aparține anomalocaris, se traduce prin creveți „neobișnuiți” sau „teribili”. Probabil cel mai uimitor animal din mările cambriene. Anomalokaris, un prădător al genului de artropode fosile, nu a fost găsit imediat - la început, au fost găsite părți ale acestuia și, mult timp, au ridicat din umeri un animal atât de uimitor. Deci, amprenta gurii dințate a anomalokaris a fost considerată o meduză ciudată cu o gaură în mijloc. Membrele cu care a apucat victima erau creveți. Imaginea a fost clarificată când s-a găsit amprenta completă a animalului.

Anomalocaris trăia în mări, înota cu lame laterale flexibile. Acestea sunt unul dintre cele mai mari organisme cunoscute în sedimentele cambriene. Lungimea corpului lor ar putea ajunge la 60 cm și uneori la 2 m.

Nu mai puțin creaturi uimitoare, asemănătoare cu anomalocaris. La fel ca anomalocaris, toți sunt reprezentanți ai clasei dinocaride dispărute. Dar, în loc să prindă lăstari, „creveți”, opabinia are o proboscidă pliantă și cinci ochi.

Marella arată ca un monstru din filmele de groază, iar Hurdia victoria a fost unul dintre cei mai mari prădători din perioada cambriană, atingând o lungime de 20 cm. Gura acestor creaturi era încadrată de 32 de plăci care purtau doi sau trei dinți.

În general, așa cum s-a scris deja undeva, Precambrianul ar fi perfect pentru iubitorii de bere datorită abundenței de gustări. Ca întotdeauna, nu toată lumea a înțeles gluma și a început să ceară trilobiți proaspeți în baruri

În Ediacaran (acum 635-541 milioane de ani), viața pe Pământ consta în principal din bacterii unicelulare și alge, dar după perioada cambriană, multicelularele și animalele au început să domine. Cambrianul a fost prima perioadă (acum 542-252 milioane de ani), care a durat aproximativ 57 milioane de ani, și apoi a fost înlocuită cu perioade. În aceste perioade, precum și în epocile ulterioare, au predominat vertebratele, care s-au dezvoltat inițial în timpul Cambrianului.

Clima și geografia

Nu se știu prea multe despre climatul global din perioada cambriană, dar niveluri neobișnuit de ridicate de dioxid de carbon în atmosferă (de aproximativ 15 ori mai mari decât în \u200b\u200bprezent) au însemnat că temperatura medie ar putea depăși 50 ° C. Aproximativ 85% din Pământ a fost acoperită cu apă (față de 70% în prezent), cea mai mare parte a acestei zone a fost ocupată de oceanele uriașe Panthalassus și Iapetus; temperatura medie a acestor vaste mări ar putea fi cuprinsă între 38 și 43 ° C. Până la sfârșitul Cambriei, acum 485 de milioane de ani, cea mai mare parte a pământului planetei era concentrată pe continentul sudic al Gondwana, care a rupt abia recent departe de Panotia și mai mare din eonul proterozoic anterior.

Viata marina

Nevertebrate

Principalul eveniment evolutiv al cambrianului a fost „explozia cambriană” - fenomen care a dus la o schimbare bruscă a corpurilor nevertebratelor. Acest proces a durat zeci de milioane de ani.

Opabinia

Din anumite motive, cambrianul a asistat la apariția unor creaturi cu adevărat bizare, inclusiv opabinii cu cinci ochi, halucigene spinoase și anomalocari mari (care erau unele dintre cele mai mari animale ale vremii).

Vivaxia

Cele mai multe dintre acestea nu au lăsat descendenți vii. Acest lucru a dat naștere la speculații despre ceea ce s-ar fi putut întâmpla în epocile geologice ulterioare dacă, să zicem, „extraterestrul” Wiwaxia ar evolua.

Cu toate acestea, astfel de reprezentanți vii ai nevertebratelor erau departe de singurele forme de viață din ocean. Perioada cambriană a marcat distribuția mondială a planctonului timpuriu, precum și a trilobiților, viermilor, moluștelor mici și protozoarelor mici. De fapt, abundența acestor organisme a permis anomalocaris și alte animale să prospere; aceste nevertebrate mai mari erau în vârf și își petreceau tot timpul hrănindu-se cu nevertebratele mai mici care se aflau în imediata lor vecinătate.

Vertebrate

Perioada cambriană a marcat apariția celor mai vechi organisme proto-vertebrate identificate, inclusiv Picaia, și a celor puțin mai avansate Myllokunmingia și Haikouichthys. Aceste trei genuri sunt considerate primii pești preistorici, deși există încă posibilitatea ca candidații anteriori din era proterozoică târzie să fie descoperiți.

Lumea legumelor

Există încă unele dezacorduri cu privire la existența unor plante adevărate în perioada cambriană. Dacă da, acestea au constat din alge microscopice și licheni (care nu tind să se petrifice). Se știe că plantele macroscopice, cum ar fi algele, nu s-au dezvoltat încă în perioada cambriană, ceea ce dovedește un decalaj vizibil din înregistrările fosile.

De la originea pământului până acum 570 de milioane de ani.
Era precambriană a durat de la formarea Pământului până la apariția primelor organisme multicelulare în urmă cu aproximativ 570 de milioane de ani. Cele mai vechi roci cunoscute au o vechime de doar 3,9 miliarde de ani, deci știm foarte puțin despre tinerețea planetei noastre. Mai mult, chiar și aceste roci au suferit transformări atât de mari de-a lungul a miliarde de ani, încât ne pot spune puțin despre ele.
Cu aproximativ 2,5 miliarde de ani în urmă, întregul pământ al Pământului era, aparent, unit într-un uriaș supercontinent, care ulterior s-a împărțit în mai multe.
Până la sfârșitul erei precambriene, continentele au fuzionat din nou, formând un nou supercontinent. Toate aceste perturbații pe uscat și pe mare au fost însoțite de schimbări climatice imense. În timpul Precambriei, lumea a cunoscut cel puțin trei epoci glaciare. Cea mai veche a început acum aproximativ 2,3 miliarde de ani. Cea mai grandioasă glaciație din întreaga istorie a planetei noastre a avut loc între 1 miliard și 600 de milioane de ani în urmă.
Atmosfera timpurie a Pământului nu conținea oxigen. Acesta a constat în principal din gaze metan și amoniac, mai puțină hidrogen sulfurat, vapori de apă, azot și hidrogen și monoxid de carbon și dioxid. Cu toate acestea, odată cu apariția vieții pe Pământ, imaginea s-a schimbat dramatic.

Primele celule. Metanul și alte gaze conținute în atmosfera primitivă a Pământului s-au dizolvat în apa mărilor, lacurilor și bălților, formând un „bulion” chimic complex (1). Experimentele de laborator au arătat că sub influența unei descărcări fulgere într-un astfel de „bulion”, încep reacții chimice și se formează compuși chimici mai complecși, foarte asemănători cu cei găsiți în celulele vii (2). În cele din urmă, unii dintre compușii organici au dobândit capacitatea de a se reproduce singuri, adică au început să creeze copii ale lor (3). Același „bulion” conținea și globule de grăsime (4). Când vântul a agitat puternic „bulionul”, unii compuși complecși ar putea pătrunde în interiorul acestor globule de grăsime (5) și să rămână „închiși” acolo. În timp, aceste structuri hibride au evoluat în celule vii înconjurate de o membrană grasă.
Materie de viață.

Toate ființele vii conțin un anumit set de compuși chimici speciali.
Celula constă în principal din proteine \u200b\u200bsau substanțe sintetizate de acestea. Toate proteinele găsite în materia vie sunt formate din fire de substanțe chimice speciale - aminoacizi. Celulele conțin, de asemenea, o altă substanță chimică, ATP, care este utilizată pentru stocarea energiei.
Programul pentru crearea de celule noi - și chiar animale sau plante noi - există sub forma unui cod chimic special conținut într-o moleculă lungă numită ADN. Fiecare tip de organism viu are propriul său tip special de ADN. Toate aceste substanțe - proteine, ATP și ADN - conțin carbon, adică sunt compuși organici. Dar cum au apărut primele substanțe organice?

Viața experimentează

Gazele care au format atmosfera timpurie a Pământului s-au dizolvat treptat în Oceanul Mondial și în el a apărut un fel de „supă caldă” de compuși chimici. Deoarece nu exista oxigen în atmosferă, nu exista niciun strat de ozon (ozonul este un tip de oxigen) care ar putea proteja suprafața pământului de radiațiile ultraviolete nocive de la soare.
În anii 20. Secolul XX Omul de știință rus Alexander Oparin și omul de știință englez John Haldane au prezentat o ipoteză conform căreia această radiație timp de multe milioane de ani,
împreună cu descărcările de trăsnet, a creat compuși chimici din ce în ce mai complexi într-un „bulion” chimic, până când în cele din urmă a apărut un compus organic - ADN, capabil să se reproducă.
În anii 50. Secolul XX Chimistul american Stanley Miller a decis să testeze această ipoteză. A amestecat metan și amoniac deasupra suprafeței apei calde și a trecut un curent electric prin ele, creând ceva de genul fulgerului. Miller a repetat acest experiment de multe ori, schimbând compoziția amestecului de gaze și regimul de temperatură. De mai multe ori, el a descoperit că după doar 24 de ore, aproximativ jumătate din carbonul din metan a fost transformat în compuși organici, cum ar fi aminoacizii. Aceasta înseamnă că putem concluziona că, cu suficient timp și compoziția adecvată a amestecului gazos, s-ar fi putut forma compuși chimici mai complexi în același mod, chiar și cei care fac parte din ADN.

Primele celule vii

„Bulionul” chimic din oceanul primitiv devenea din ce în ce mai gros și în el s-au format tot mai mulți compuși noi. Unele dintre ele au format pelicule subțiri continue la suprafața apei - ca un film din ulei vărsat pe mare. Apa a fost amestecată, de exemplu în timpul unei furtuni, iar filmul s-a rupt în formațiuni sferice separate, asemănătoare bilelor de ulei. În interiorul lor au apărut compuși chimici individuali, care au început să semene cu celule vii reale. De îndată ce moleculele ADN s-au format în „bulion” și s-au regăsit împreună cu alte substanțe în interiorul unei astfel de cochilii, a marcat începutul vieții pe Pământ.
Primele celule s-au asemănat în multe privințe cu bacteriile moderne. Au produs energia necesară prin divizarea compușilor anorganici. Celulele au fost capabile să extragă carbonul din metan, precum și din monoxidul de carbon și dioxidul de carbon dizolvat în apă.
Au extras hidrogenul din sulfura de hidrogen și din alți compuși care îl conțin. Toate aceste elemente ale celulei au fost folosite pentru a reproduce noi materii vii. Bacterii similare se găsesc în zilele noastre în jurul izvoarelor minerale fierbinți și a vulcanilor activi.

Formele primitive de bacterii și cianură (alge albastre-verzi) se găsesc încă din abundență în izvoarele minerale fierbinți. Unii dintre ei folosesc minerale din aceste surse ca „materii prime” pentru fotosinteză.
Oamenii de știință cred că viața ar fi putut proveni dintr-un mediu similar. În partea de jos a imaginii, dacă priviți cu atenție, puteți distinge două persoane pe calea din apropierea sursei.
Îmblânzind energia soarelui.

Următoarea etapă cea mai importantă a procesului evolutiv este îmblânzirea energiei solare de către materia vie. În loc să extragă energie din compuși anorganici, celulele au început să folosească direct energia razelor solare.
Aceasta a marcat începutul fotosintezei, un proces special prin care plantele sintetizează substanțele nutritive folosind energia luminii solare. În loc să extragă hidrogenul necesar celulelor din substanțe precum hidrogenul sulfurat, au învățat să-l extragă dintr-o substanță mult mai obișnuită - apa.

Fotosinteza: un salt uriaș în evoluție

Plantele, algele și unele tipuri de bacterii „captează” lumina soarelui cu ajutorul compușilor chimici colorați conținuți în celule - așa-numiții pigmenți. Ei folosesc această energie luminoasă pentru a sintetiza toți compușii organici de care au nevoie pentru creștere și reproducere. Acest proces se numește fotosinteză, care înseamnă „creație cu ajutorul luminii”. Este nevoie de o anumită cantitate de energie pentru a crea compuși complecși din substanțe chimice simple, cum ar fi apa sau dioxidul de carbon, cum ar fi zaharoza sau proteinele găsite în celulele vii. La fel ca construirea unui perete, aveți nevoie de energie pentru a ridica cărămizile în partea de sus a peretelui și a le fixa în poziție. În fotosinteză, această energie provine din lumina soarelui. Dioxidul de carbon (care conține carbon și oxigen) și apa (constând din hidrogen și oxigen) dau carbon, oxigen și hidrogen. Zaharoza și alți compuși organici produși în timpul fotosintezei sunt sintetizați din aceștia. În acest caz, nu se consumă tot oxigenul; o parte din acesta este eliberat în atmosferă.
Pentru a capta razele soarelui, aceste noi celule fotosintetice au produs pigmenți - substanțe colorate care pot absorbi lumina. Până în acel moment, viața pe Pământ era plictisitoare și incoloră. Acum a început să se joace cu o multitudine de culori noi. De acum înainte, organismele vii au încetat să mai fie legate de locuri cu substanțe deosebit de consumatoare de energie: apa și lumina soarelui s-au dovedit a fi surse de energie mult mai accesibile.
Noile fotosintetizatoare au trăit în principal în izvoare minerale și ape calde de coastă, unde era suficient de superficial pentru ca lumina soarelui să ajungă la ele și, în același timp, suficient de adânc pentru a le proteja de efectele nocive ale radiațiilor ultraviolete. Unele dintre celule au continuat să elibereze hidrogen din hidrogen sulfurat; descendenții lor până în prezent se găsesc lângă izvoarele minerale fierbinți.

Stromatoliți vii în Golful Shark, Australia. Deoarece fotosinteza apare în stromatolite, acestea extrag dioxidul de carbon dizolvat în apă din apă. În acest caz, carbonatul de calciu (var) este eliberat din soluție. Mucusul lipicios produs de stromatoliți captează particule minuscule de var și, în cele din urmă, se formează straturi de calcar.
Reprezentare secțională a unui stromatolit fosil, care prezintă în mod clar straturi de calcar și cianobacterii.
Era stromatolitelor.

Unul dintre primele organisme fotosintetice care au ajuns la noi sub formă fosilă sunt stromatoliții (vezi și p. 34). Aceste structuri ciudate apar la prima vedere constând din multe inele de calcar separate de straturi conice subțiri. De fapt, acestea au fost formate din organisme primitive, asemănătoare cu cele mai simple cyansoacterii, care sunt uneori numite alge albastre-verzi. Stromatoliții s-au remarcat printr-o varietate incredibilă de forme și dimensiuni. Unele erau rotunde, ca cartofii, altele erau în formă de con, iar altele erau înalte și subțiri sau chiar ramificate.
Stromatolitele pietrificate se găsesc în întreaga lume. În multe locuri, formează recife uriașe, care se ridică adesea de pe fundul mării sute de metri prin apa limpede, ca recifele de corali moderne din tropice. Cele mai vechi fosile de stromatoliți au fost găsite în Australia de Vest, în roci vechi de 2,8 miliarde de ani. Cu toate acestea, structurile neidentificate, care, potrivit oamenilor de știință, s-ar putea dovedi a fi și stromatoliți fosilizați, se găsesc chiar și în roci vechi de cel puțin 3,5 miliarde de ani. Stromatoliții vii trăiesc astăzi pe Pământ. Ei, la fel ca strămoșii lor îndepărtați, preferă apele calde de mică adâncime. Cu toate acestea, gama actuală de stromatolite este limitată doar la acele locuri în care există puține animale care se hrănesc cu ele.

Depozite roșii

Unele dintre cele mai vechi fosile, inclusiv multe stromatolite, se găsesc în roci numite șisturi, ceea ce nu este tipic rocilor sedimentare din epocile ulterioare. Acest lucru a nedumerit geologii pentru o lungă perioadă de timp, până când au realizat în cele din urmă că formarea unor astfel de straturi este asociată cu activitatea vitală a stromatoliților. Treptat, concentrația de oxigen din oceane a crescut și a început să intre în reacții chimice cu fierul și apa dizolvate. Format
con "cu propria coajă - așa-numitele organite. Fiecare compartiment avea un mediu intern special, deci au avut loc procese diferite în diferite părți ale celulei. Acum reacțiile chimice din celule au început să se desfășoare mult mai eficient. Substanța ADN care conține codul genetic a fost ordonat în structuri speciale - cromozomi Oamenii de știință cred că aceste noi celule s-au format atunci când celulele aerobe au început să pătrundă în alte celule - poate pentru a proteja împotriva noilor celule „prădătoare”, în timp ce noile celule împart energie și produc compuși chimici între ele .
compuși de fier și oxigen - așa-numiții oxizi de fier. Nu s-au putut dizolva în apă și s-au așezat la fund împreună cu alte sedimente.
În urmă cu aproximativ 2,2 miliarde de ani, un nou tip de roci sedimentare a început să se formeze și pe uscat - așa-numitele zăcăminte de culoare roșie. Aceste roci conțineau o cantitate mare de oxizi de fier, ceea ce le dădea o nuanță roșiatică de rugină. "Aceasta înseamnă că până atunci oxigenul apăruse în atmosferă. Tot fierul din ocean era deja legat, iar oxigenul în exces pătrundea în atmosferă în forma gazului.

Oxigen otrăvit

De-a lungul întregului Precambrian, concentrația de oxigen din atmosfera Pământului a crescut constant. Cu toate acestea, acest lucru nu a adus nimic bun multor organisme vii din acea vreme. Pentru ei, aceasta echivalează cu o poluare atmosferică grandioasă. La urma urmei, primele organisme vii au apărut într-un mediu fără oxigen, iar oxigenul s-a dovedit a fi o otravă de moarte pentru ei. Multe specii au dispărut de pe fața Pământului - aceasta a fost prima mare dispariție din istoria sa. Căile evoluției sunt cu adevărat de neîncercat: astăzi nu ne putem imagina viața fără oxigen și, pentru primele organisme vii, oxigenul din atmosferă a fost fatal.
În cele din urmă, evoluția a produs celule care sunt capabile de mai mult decât doar
trăiește într-un mediu oxigenat, dar și transformă-l în beneficiul tău. Într-adevăr, unii dintre compușii formați în timpul fotosintezei pot fi defalcați cu ajutorul oxigenului, iar energia eliberată în timpul acestuia poate fi utilizată pentru a crea o gamă întreagă de noi compuși. În majoritatea celulelor vii, procesul de respirație continuă în acest fel. Oamenii de știință o numesc respirație aerobă („aerob” înseamnă „folosirea aerului”). În timpul acestui proces, se eliberează mult mai multă energie decât în \u200b\u200borice alte procese de biodegradare care au loc fără participarea oxigenului. Unele celule „respiratoare” au dobândit chiar capacitatea de a absorbi alte celule, folosindu-le ca alimente.

Cele mai vechi celule, așa-numitele procariote (stânga), erau extrem de primitive. Toate substanțele chimice pe care le conțineau, inclusiv ADN-ul cu codul genetic, au fost amestecate și împrăștiate în celulă. În celulele ulterioare - eucariote - (în dreapta) existau mici compartimente interne cu membrană proprie. Conțineau substanțe chimice pentru reacții specifice și în fiecare dintre ele se afla exact mediul necesar pentru fluxul cel mai rapid al acestei reacții. ADN-ul a fost concentrat în cromozomi situați în interiorul nucleului celular, înconjurați de un înveliș nuclear. Nucleul a controlat întreaga viață a celulei.
Pregătirea scenei pentru evoluție.

Oxigenul s-a acumulat în atmosferă, iar stratul de ozon a început să se formeze acolo, care a absorbit radiațiile ultraviolete nocive ale Soarelui. Acum viața a reușit să se apropie de suprafața oceanelor și chiar să pătrundă în zonele terestre umede de coastă. Cianobacteriile au devenit tot mai complexe. Au început să se adune în bucăți și fire fine. Cu toate acestea, noile celule aerobe care respiră oxigen au preluat treptat.

Schimbarea este un catalizator pentru viață

Mai important, celulele noi au început să se înmulțească într-un mod complet diferit. În loc să se împartă pur și simplu în două și să formeze alte două celule - copii exacte ale celei anterioare, aceste celule noi au început să facă ceva ciudat. Două celule s-au contopit într-una, au schimbat o parte din ADN-ul lor și apoi s-au împărțit din nou în două sau mai multe celule noi. Aceasta se numește reproducere sexuală. Noile celule posedau acum ADN mixt de la ambii părinți. Reproducerea sexuală a dus la o creștere bruscă a variabilității între celule, ceea ce, la rândul său, a dat un impuls puternic procesului evolutiv.

Prima mare dispariție

Precambrian târziu a fost marcat de cataclisme naturale extraordinare. Au fost însoțiți de numeroase erupții vulcanice, cutremure și procese de construcție montană. Cantitatea uriașă de cenușă vulcanică emisă în atmosferă a răcit clima; mase uriașe de pământ s-au mutat la pol și plăci de gheață gigantice s-au răspândit pe tot globul.
În această perioadă, multe tipuri de organisme antice au dispărut. În cele din urmă, gheața a început să se topească, nivelul oceanului a crescut treptat, iar apa a inundat regiunile de coastă ale continentelor. Pentru creaturile care trăiau în ape puțin adânci, s-au deschis terenuri noi, neocupate încă, cu posibilități nelimitate de a duce un stil de viață specializat. În acest moment, radiația ultravioletă mult mai puțin periculoasă de la Soare a ajuns la suprafața Pământului decât înainte, deoarece nu putea depăși stratul de ozon îngroșat. În plus, acum era mai mult oxigen în atmosferă, ceea ce se potrivea destul de bine noii generații de organisme vii.

Astăzi, straturile superioare ale oceanelor găzduiesc o mare varietate de cele mai diverse organisme unicelulare. Multe dintre ele trebuie să fie foarte asemănătoare cu cele care au locuit mările din era precambriană. Deasupra: înainte de a fi scheletele vitroase microscopice ale animalelor radiolare - unicelulare cu procese lungi subțiri acoperite cu mucus lipicios, cu care au prins pradă - organisme minuscule. Partea de jos: cojile multi-camerale din calcar foraminiferal sunt importante fosile orientative. Aceste scoici formează baza unor tipuri de calcar. La fel ca radiolarii, foraminiferele unicelulare au avut procese lipicioase lungi pentru prinderea prăzii.
Secretul organismelor multicelulare.

Nimeni nu știe cu adevărat cum au apărut primele animale multicelulare. Poate, la un moment dat, celulele împărțite au încetat să se separe complet una de alta. Sau, dimpotrivă, diferite celule au început să se unească și să se autoorganizeze. La prima vedere, acest lucru pare incredibil, dar nu treceți la concluzii. În 1907 biologul H. J. Wilson a efectuat o serie de experimente cu bureți. A tăiat buretele roșu în bucăți mici și a început să le treacă printr-un dispozitiv special pentru a separa celulele una de cealaltă - până când a obținut în cele din urmă un precipitat roșu într-un decantor de apă. Spre surprinderea sa, în câteva ore, celulele s-au regrupat într-un singur întreg. Apoi au început treptat să se autoorganizeze într-un nou burete, formând camere, canale și tuburi ramificate. O săptămână mai târziu, buretele era la fel de bun ca nou. Poate că așa s-au format primele animale multicelulare.
În zilele noastre există creaturi ciudate, cum ar fi mucegaiurile de nămol sau mixomicetele. Arată ca niște bucăți de mucus viu colorate care se târăsc de-a lungul solului sau de-a lungul scoarței copacilor. Una dintre varietățile de mucegaiuri de nămol, mucegaiurile de nămol celular, își petrece cea mai mare parte a vieții sub formă de celule individuale care roiesc în sol, unde se hrănesc cu bacterii. Dar când alimentele se usucă, fiecare celulă produce o substanță specială care atrage alte celule ale mucegaiului de nămol. Milioane de astfel de celule se adună împreună și formează o masă imensă de celule, la fel ca un organism multicelular. Această masă se mișcă și reacționează la lumină și substanțe chimice ca un singur animal. În cele din urmă, mucegaiul de nămol apare ca un corp fructifer, la fel ca sporangiul oricărei ciuperci. Are un picior înalt cu o coajă exterioară de protecție și o pungă de spori deasupra.

Mărci de nămol

Aceste animale cu trup moale timpuriu au avut puține șanse să supraviețuiască ca fosilă. Cu toate acestea, și-au lăsat amprentele sau, mai exact, amprentele în stânci. Gropi, din care oamenii cu trup moale obțineau hrană, amprente de corpuri și urme în grosimea nămolului, unde se odihneau, au fost găsite în roci, care au o vechime de 700 de milioane sau mai mult. Cu toate acestea, astfel de urme sunt extrem de rare în sedimente, până la cele vechi de 640 de milioane de ani. În această perioadă, glaciația precambriană târzie tocmai ajunsese la sfârșit și s-au format condițiile pentru o nouă explozie evolutivă grandioasă.

O creatură sau mai multe organisme? Ca răspuns la un semnal chimic, milioane de celule de mucegai asemănătoare amibei se adună pentru a forma un film în mișcare care în cele din urmă emană capsule de spori cu picioare lungi, la fel ca ciupercile protozoare.
Animale Ediacard.

În partea îndepărtată a Australiei de Sud, în Munții Ediacaran, există roci sedimentare antice de mică adâncime și de coastă, care au o vechime de 640 de milioane de ani. Există multe rămășițe fosile de animale din epoca precambriană. În aceste roci s-au găsit cel puțin 30 de genuri diferite de organisme multicelulare; trebuie remarcat faptul că acumulări similare de fosile se găsesc în roci de aceeași vârstă în multe locuri de pe glob.
Animalele Ediacar trăiau în principal pe fundul mării. S-au hrănit într-un strat de materie organică (detritus) care a acoperit nămolul de jos, format din rămășițele multor organisme unicelulare care au locuit coloana de apă de deasupra lor. Viermii plate și anelidele au înotat deasupra fundului sau s-au târât prin ploaie. Nu aveau unde să se grăbească, deoarece aici erau foarte puțini prădători (animale care se hrăneau cu alte animale).
Pene de mare s-au ridicat de pe fundul mării ca niște flori cu pene, filtrând cu atenție apa în căutarea hranei. Viermii tubulari zăceau printre sedimentele de jos, mișcându-și tentaculele în apa saturată cu detritus. Echinodermii primitivi, veri ai stelelor moderne de mare și arici de mare, și-au petrecut întreaga viață într-un strat gros de nămol. Erau, de asemenea, multe animale mari, plate, în formă de clătite; aceste creaturi asemănătoare meduzei par să fi locuit și pe fundul noroios. Și deasupra lor în apă de mare navigau încet meduze adevărate.

Învățătorii viitorului

În zăcămintele Ediacaran, există numeroase amprente fosilizate ale animalelor cu corp moale care odată se târâu de-a lungul fundului mării. În unele locuri, semne în formă de V pereche erau întipărite în noroi, asemănătoare zgârieturilor lăsate de perechile de picioare mici. Poate că acestea sunt urme de artropode primitive sau artropode, strămoșii îndepărtați ai trilobiților fosili, precum și ale insectelor moderne - păianjeni și scorpioni. Este adevărat, rămășițele solide ale acestor animale nu au fost încă găsite: se pare că nu au dobândit încă o coajă tare.

Toate animalele Ediacar aveau un corp moale. Multe specii de meduze locuiau acolo (1). Dixonienii (2) și Sprigins (3) erau creaturi plate asemănătoare cu viermii. Spriggina avea numeroase farfurii minuscule de înot de-a lungul laturilor sale, precum viermii moderni de mare. Poate că acest animal este strămoșul trilobiților. Harniodisk (4), rang "(5) și pteridinium, pene de mare cu frunze, erau colonii de mici animale asemănătoare cu hidra care filtrau particule alimentare din apă. Dar tribrachidium (7) este un mister complet pentru noi. Avea un Gură centrală în formă de Y cu procese asemănătoare părului, posibil strămoșul echinodermelor moderne.

Precambrianul reprezintă cea mai mare parte a istoriei geologice a Pământului - aproximativ 3,8 miliarde de ani, sau aproximativ 90% din durata istoriei geologice a Pământului.

Inițial, Precambrianul a fost numit era Azoic (fără viață), dar în acest moment a apărut și s-a dezvoltat viața plantelor și a animalelor pe Pământ.

Un studiu intensiv al istoriei geologice a Precambriei a început la sfârșitul secolului al XX-lea, în legătură cu apariția unor metode puternice de geocronologie a izotopilor.

Diviziunea stratigrafică a Precambrianului a făcut obiectul multor controverse. Din 1978 în URSS, Precambrianul a fost împărțit în proterozoic și arheean. În anii 1990, o cronologie precambriană unificată a fost adoptată de Comisia Stratigrafică, dar provoacă multe controverse.

Cu o abordare mai diferențiată, formarea și deriva continentelor precambriene este descrisă după cum urmează. La început a existat continentul Vaalbara, apoi după prima glaciație (acum 2,9-2,7 miliarde de ani) s-a împărțit în Ur, Nuna și Atlantic. Apoi continentele au convergut din nou în Rodinia (în perioada de la 1 miliard la 750 milioane de ani în urmă). În această perioadă, Pământul a experimentat o a doua glaciație. După ce supercontinentul s-a împărțit în proto-Laurasia și proto-Gondwana. La sfârșitul erei precambriene, un continent, Pannotia, a existat din nou pe Pământ.

Viața organică a fost concentrată în fâșia de mări de coastă, bine luminată, ecologic optimă. În aceste condiții, stromatoliții (un produs al activității vitale a bacteriilor), unele specii de alge (Grypania spiralis) și nevertebratele (cyclomedusa) s-au dezvoltat semnificativ. Masele terestre precambriene, lipsite de vegetație, s-au înălțat deasupra mării sub forma unor insule stâncoase goale și vaste

Lumea organică

Rămășițele organice nu se găsesc aproape niciodată în depozitele arhene, dar nu rezultă din aceasta că animalele și plantele nu existau în epoca arheană. Se crede că în Arhean, cel puțin în perioadele finale, organismele unicelulare și, eventual, multicelulare care nu aveau un schelet mineral care ar fi putut supraviețui într-o stare fosilă până în prezent, au trăit deja pe glob.

Rămășițele organice sunt mult mai frecvente în sedimentele proterozoice decât în \u200b\u200bcele arheene. Sunt reprezentate de secreții calcaroase de alge albastre-verzi, tuneluri de viermi și resturi de celenterate. Pe lângă algele calcaroase, cele mai vechi rămășițe vegetale includ acumulări de materie grafit-carbonică formate ca urmare a descompunerii Corycium enigmaticum... În șisturile silicioase ale formațiunii canadiene de minereu de fier, au fost găsite alge filamentoase, filamente fungice și forme similare coccolitoforidelor moderne. Cuarțitele feruginoase din America de Nord și Siberia conțin produse feruginoase ale activității vitale a bacteriilor.

Oamenii de știință precambrieni

Multă vreme, singura instituție științifică specializată din lume pentru studiul Precambrianului a fost creată în Leningrad în 1967 pe baza Laboratorului de Geologie și Geochronologie Precambriană al Academiei de Științe a URSS (IGGD). Fondatorii institutului, ale căror cercetări au stat la baza studiului precambrianului, au fost A.A. Polkanov, E.K. Gerling, S.V. Obruchev, N.A. Eliseev, V.A. Nikolaev, N.G. Sudovikov, K. O. Kratz, D.A. Timofeev.

De asemenea, rolul principal în identificarea și dezvoltarea stratigrafiei Riphean și Vendian aparține academicianilor sovietici N. S. Shatsky, B. S. Sokolov și alții.

Vezi si

Scrieți o recenzie la articolul „Precambrian”

Literatură

Acest articol sau secțiune conține sau referințe externe, dar sursele revendicărilor individuale sunt neclare din cauza lipsei notelor de subsol. Declarațiile, nu, pot fi puse la îndoială și șterse. Puteți îmbunătăți articolul adăugând surse mai precise.

• Stratigrafie și corelație precambriană. M.-L., 1960.
• Stratigrafie precambriană și cambriană târzie. M., 1960.
• Mihailov D. Sala Consiliului Academic. Oameni de știință precambrieni remarcabili. SPb., 2006. - 242 p.
• Iordansky N.N. Dezvoltarea vieții pe pământ. - M.: Educație, 1981.
• Koronovskiy N.V., Khain V.E., Yasamanov N.A. Geologie istorică: manual. - M.: Academia, 2006.
• Ushakov S.A., Yasamanov N.A. Deriva continentală și climatul Pământului. - M.: Gândit, 1984.
• Yasamanov N.A. Climele antice ale Pământului. - L .: Gidrometeoizdat, 1985.
• Yasamanov N.A. Paleogeografie populară. - M.: Gândit, 1985.

Note

Link-uri

• Precambrian // Marea Enciclopedie Sovietică: [în 30 de volume] / Ch. ed. A.M. Prokhorov... - ed. A 3-a. - M. : Enciclopedia sovietică, 1969-1978.

Fragment care caracterizează precambrianul

- Nimic, oameni buni. Cum ai intrat în sediu?
- detașat, de serviciu.
Au tăcut.
„Lăsând șoimul să iasă din mâneca dreaptă”, a spus cântecul, trezind involuntar un sentiment vesel, vesel. Conversația lor ar fi fost probabil diferită dacă nu ar fi vorbit la sunetul unui cântec.
- Este adevărat, austriecii au fost bătuți? A întrebat Dolokhov.
- Și diavolul îi cunoaște, spun ei.
- Mă bucur, - a răspuns scurt și clar Dolokhov, așa cum cerea piesa.
- Ei bine, vino la noi când seara îl vei pune pe faraon, - a spus Zherkov.
- Sau ai mulți bani?
- Vino.
- Nu poți. Zarok a dat-o. Nu beau și nu mă joc până nu se termină.
- Ei bine, înainte de primul caz ...
- Se va vedea acolo.
Au tăcut din nou.
- Intri, dacă ai nevoie de ceva, toată lumea din sediu te va ajuta ... - a spus Zherkov.
Dolokhov chicoti.
„Mai bine nu te îngrijora. Nu voi întreba de ce am nevoie, o voi lua eu însumi.
- Ei bine, sunt atât de ...
- Ei bine, eu fac.
- La revedere.
- Fii sănătos…
... și sus și departe,
Pe partea de acasă ...
Zherkov a atins calul cu pintenii lui, care, de trei ori, fierbinte, l-au lovit cu piciorul, neștiind de unde să înceapă, s-a descurcat și a galopat, depășind compania și depășind trăsura, tot la timp până la cântec.

Întorcându-se de la inspecție, Kutuzov, însoțit de generalul austriac, a intrat în biroul său și, după ce l-a chemat pe adjutant, a ordonat să-și prezinte câteva hârtii legate de starea trupelor sosite și scrisori primite de la arhiducele Ferdinand, care a comandat armată avansată. Prințul Andrey Bolkonsky a intrat în biroul comandantului-șef cu hârtiile necesare. În fața planului întins pe masă stăteau Kutuzov și un membru austriac al Hofkrigsratului.
- Ah ..., a spus Kutuzov, privind înapoi spre Bolkonsky, ca și cum ar fi chemat acest cuvânt pe adjutant să aștepte și a continuat conversația care începuse în franceză.
„Spun doar un lucru, general”, a spus Kutuzov cu o grație plăcută de expresie și intonație care l-a făcut să asculte cu atenție fiecare cuvânt rostit pe îndelete. Era evident că Kutuzov însuși se asculta cu plăcere. - Spun doar un lucru, general, că dacă problema ar depinde de dorința mea personală, atunci voința Majestății Sale Împărat Franz s-ar fi împlinit cu mult timp în urmă. M-aș fi alăturat Arhiducelui cu mult timp în urmă. Și credeți-mă în onoarea mea că, pentru mine personal, transferul comandamentului superior al armatei către un general mai priceput și mai priceput, care Austria este atât de abundent, și să renunț la toată această grea responsabilitate pentru mine personal ar fi o bucurie. Dar circumstanțele sunt mai puternice decât noi, general.
Și Kutuzov a zâmbit cu o asemenea expresie de parcă ar fi spus: „Ai tot dreptul să nu mă crezi și nici măcar nu-mi pasă dacă mă crezi sau nu, dar nu ai niciun motiv să-mi spui asta. Și acesta este tot punctul. "
Generalul austriac părea nemulțumit, dar nu putea să-i răspundă lui Kutuzov pe același ton.
„Dimpotrivă”, a spus el pe un ton ursuz și supărat care contrazicea semnificația măgulitoare a cuvintelor rostite, „dimpotrivă, participarea Excelenței dumneavoastră la o cauză comună este foarte apreciată de Majestatea Sa; dar credem că o încetinire reală îi privește pe glorioasele trupe rusești și pe comandanții lor șefi de acei lauri pe care sunt obișnuiți să-i culeagă în bătălii - a terminat sentința aparent pregătită.
Kutuzov se înclină fără să-și schimbe zâmbetul.
- Și sunt atât de convins, și pe baza ultimei scrisori cu care mă cinstea Alteța Sa Arhiducele Ferdinand, presupun că trupele austriece, sub comanda unui asistent atât de iscusit ca generalul Mac, au câștigat acum o victorie decisivă și nu mai au nevoie de ajutorul nostru, - a spus Kutuzov.
Generalul se încruntă. Deși nu au existat vești pozitive despre înfrângerea austriecilor, au existat prea multe circumstanțe pentru a confirma zvonurile nefavorabile generale; și, prin urmare, presupunerea lui Kutuzov despre victoria austriecilor era foarte asemănătoare cu o batjocură. Dar Kutuzov a zâmbit blând, toate cu aceeași expresie care spunea că are dreptul să-și asume acest lucru. Într-adevăr, ultima scrisoare pe care a primit-o de la armata lui Mac l-a informat despre victorie și despre cea mai avantajoasă poziție strategică a armatei.
"Dă-mi această scrisoare aici", a spus Kutuzov, adresându-se prințului Andrey. - Dacă te rog, vezi. - Și Kutuzov, cu un zâmbet batjocoritor la capetele buzelor, a citit în germană generalului austriac următorul pasaj din scrisoarea arhiducelui Ferdinand: „Wir haben vollkommen zusammengehaltene Krafte, nahe an 70.000 Mann, um den Feind, wenn er den Lech passirte, angreifen und schlagen cunosc. Wir știu, da wir Meister von Ulm sind, den Vortheil, auch von beiden Uferien der Donau Meister zu bleiben, nicht verlieren; mithin auch jeden Augenblick, wenn der Feind den Lech nicht passirte, die Donau ubersetzen, uns auf seine Communikations Linie werfen, die Donau unterhalb repassiren und dem Feinde, wenn er sich gegen unsere treue Allirte mit ganzer Macht, wenden wollte Wir werden auf solche Weise den Zeitpunkt, wo die Kaiserlich Ruseische Armee ausgerustet sein wird, muthig entgegenharren, und sodann leicht gemeinschaftlich die Moglichkeit finden, dem Feinde das Schicksal zuzubereiten. [Avem o forță destul de concentrată, aproximativ 70.000 de oameni, astfel încât să putem ataca și învinge inamicul în cazul unei treceri peste Leh. Întrucât deținem deja Ulm, putem păstra avantajul de a comanda ambele maluri ale Dunării, prin urmare, în fiecare minut, dacă inamicul nu traversează Lech, traversează Dunărea, se grăbește spre linia sa de comunicație, mai jos traversează Dunărea și inamicul. , dacă decide să-și întoarcă toată puterea asupra credincioșilor noștri aliați, să nu permită îndeplinirea intenției sale. Astfel, vom aștepta cu bucurie momentul în care armata imperială rusă este complet pregătită și apoi împreună vom putea găsi cu ușurință o oportunitate de a pregăti inamicul pentru soarta pe care o merită. "]
Kutuzov a oftat puternic, după ce a terminat această perioadă, și s-a uitat atent și afectuos la membrul Hofkrigsratului.
„Dar știți, Excelența Voastră, o regulă înțeleaptă care prescrie cele mai rele”, a spus generalul austriac, aparent dorind să pună capăt glumelor și să se apuce de treabă.
Se uită involuntar înapoi la adjutant.
- Scuzați-mă, general, îl întrerupse Kutuzov și se întoarse și către prințul Andrey. - Asta e, dragul meu, tu iei toate rapoartele de la cercetașii noștri de la Kozlovsky. Iată două scrisori ale contelui Nostitz, iată o scrisoare a Alteței Sale arhiducele Ferdinand, iată alta ”, a spus el, întinzându-i câteva hârtii. - Și din toate acestea, îngrijit, în franceză, compuneți un memoriu, o notă, pentru apariția tuturor știrilor pe care le-am avut despre acțiunile armatei austriece. Ei bine, atunci și prezentați-l Excelenței Sale.
Prințul Andrey și-a plecat capul ca semn că a înțeles încă din primele cuvinte nu numai cele spuse, ci și ceea ce Kutuzov ar vrea să-i spună. A strâns hârtiile și, făcând o plecăciune generală, mergând liniștit pe covor, a ieșit în sala de așteptare.
În ciuda faptului că nu a trecut mult timp de când prințul Andrey a părăsit Rusia, el s-a schimbat foarte mult în acest timp. În expresia feței sale, în mișcările sale, în mersul său, aproape că nu se observa vreo pretenție, oboseală și lenea; arăta ca un om care nu are timp să se gândească la impresia pe care o face asupra altora și este ocupat cu o afacere plăcută și interesantă. Fața lui exprima mai multă satisfacție față de sine și de cei din jur; zâmbetul și aspectul lui erau mai vesele și atrăgătoare.