Historie Země

Archean

Archeánská Země

Na počátku archaického období byl tepelný tok Země téměř třikrát vyšší než dnes a na počátku proterozoika byl ještě dvakrát vyšší než dnes. Desky a sopečná činnost byly tedy podstatně aktivnější než dnes; zemská kůra byla nejen tenčí než dnes, ale pravděpodobně se rozpadla na mnohem více tektonických desek s četnými horkými místy, riftovými údolími a transformačními zlomy. Existence deskové tektoniky v tomto eonu je sporná: je to aktivní oblast moderního výzkumu. ^p297-302

Až do konce archaického období neexistovaly žádné velké kontinenty; normou byly malé protokontinenty, jejichž spojování do větších celků bránila vysoká míra geologické aktivity. Tyto felsické protokontinenty pravděpodobně vznikly spíše v horkých místech než v subdukčních zónách, a to z různých zdrojů: z mafického magmatu tavícího felsičtější horniny, z částečného tavení mafických hornin a z metamorfních změn felsických sedimentárních hornin. ^p297-301

V archeánské atmosféře zřejmě chyběl volný kyslík. Teplota se zřejmě blížila současné úrovni, i když astronomové se domnívají, že Slunce bylo asi o třetinu slabší. Předpokládá se, že se v tom odráží větší množství skleníkových plynů než v pozdějším období historie Země.

Archeánská geologie

Nejstarší horniny, které se na povrchu Země nacházejí, jsou z období archaických hornin nebo o něco starší. Archeánské horniny jsou známy z Grónska, kanadského štítu, západní Austrálie a jižní Afriky. Přestože první kontinenty vznikly během tohoto eonu, horniny tohoto stáří tvoří pouze 7 % současných světových kráterů; i když se připustí eroze a destrukce minulých útvarů, důkazy naznačují, že pouze 5-40 % současné kontinentální kůry vzniklo během archaického období. . ^p301

Na rozdíl od proterozoika jsou archeánské horniny často silně metamorfované hlubokovodní sedimenty, jako jsou sivce, bahnité kameny, vulkanické sedimenty a páskované železité útvary. Zelenokamenná pásma jsou typickými archeánskými útvary, které se skládají ze střídajících se vysoce a nízce metamorfovaných hornin. Vysokostupňové horniny vznikly z vulkanických ostrovních oblouků, zatímco nízkostupňové metamorfované horniny představují hlubokomořské sedimenty erodované ze sousedních ostrovních oblouků a usazené v předobloukové pánvi. Stručně řečeno, zelenohnědé pásy představují sešité protokontinenty. ^p302-3

Archeánský život

Zkameněliny sinicových rohoží (stromatolitů) se vyskytují v celém archaickém období - zvláště časté jsou v pozdní fázi eonu - a několik dalších pravděpodobných bakteriálních zkamenělin je známo z ložisek černého kamene.^p307 Kromě bakterií byly identifikovány také mikrofosílie extrémofilních archeí.

Nejsou známy žádné fosilie eukaryot.^{p306, 323} Pro viry zatím neexistují žádné fosilní důkazy.

 
Geologická mapa Severní Ameriky, barevně rozlišená podle stáří. Červené a růžové barvy označují horniny z archaického stáří.  

Proterozoikum

Proterozoický záznam

Geologický záznam proterozoika je mnohem lepší než geologický záznam předchozího archea. Na rozdíl od hlubokovodních usazenin archaických hornin se v proterozoiku nachází mnoho vrstev, které se ukládaly v rozsáhlých mělkých epikontinentálních mořích; navíc jsou mnohé z těchto hornin méně metamorfované než horniny archaického stáří a mnohé z nich jsou vlastně nezměněné.^p315 Studium těchto hornin ukazuje, že v tomto eonu probíhala rychlá kontinentální akrece (jedinečná pro proterozoikum), cykly superkontinentů a zcela současná orogenní činnost. ^{p315/8; 329/32}

K prvnímu známému zalednění došlo v proterozoiku. Jedna doba ledová začala krátce po začátku tohoto eonu. Během neoproterozoika proběhly nejméně čtyři, které vyvrcholily "sněhovou koulí na Zemi" v době varangského zalednění. ^{p320; 325}

Hromadění kyslíku

Velká oxygenace byla jednou z nejdůležitějších událostí proterozoika. Ačkoli se kyslík nepochybně uvolňoval fotosyntézou již v archeu, nemohl se ve významnější míře hromadit, dokud se nezaplnily chemické zásobníky - zoxidovaná síra a železo; zhruba do doby před 2,3 miliardami let byl obsah kyslíku pravděpodobně jen 1 až 2 % jeho současného množství.(Stanley, 323) Pásové železné útvary, které poskytují většinu světové železné rudy, byly rovněž významným chemickým propadem; většina akumulace ustala po době před 1,9 miliardami let, a to buď v důsledku zvýšení obsahu kyslíku, nebo důkladnějšího promíchání oceánského vodního sloupce. . ^p324

Červená ložiska, která jsou zbarvena hematitem, ukazují na nárůst atmosférického kyslíku po období před 2 miliardami let; ve starších horninách se nevyskytují (Stanley, 324) K nárůstu kyslíku došlo pravděpodobně v důsledku dvou faktorů: zaplnění chemických propadů a zvýšení pohřbívání uhlíku, který ukládal organické sloučeniny, jež by jinak byly oxidovány atmosférou. ^p325

Proterozoický život

První vyspělý jednobuněčný a mnohobuněčný život se zhruba shoduje s hromaděním kyslíku; mohlo to být způsobeno nárůstem oxidovaných dusičnanů, které eukaryota na rozdíl od sinic využívají (Stanley, 325) V průběhu proterozoika se také vyvinul první symbiotický vztah mezi mitochondriemi (u živočichů a protistů) a chloroplasty (u rostlin) a jejich hostiteli. ^p321-2

Eukaryota, jako jsou akritarchové, a sinice vzkvétaly; ve skutečnosti stromatolity dosáhly největšího množství a rozmanitosti během proterozoika, přičemž vrcholu dosáhly zhruba před 1,2 miliardami let. ^321-3

Klasicky byla hranice mezi proterozoikem a paleozoikem stanovena na počátku kambria, kdy se objevily první fosilie živočichů známých jako trilobiti. Ve druhé polovině 20. století byla v proterozoických horninách nalezena řada fosilních forem, ale hranice proterozoika zůstala pevně stanovena na bázi kambria - v současnosti je kladena na 542 milionů let.

 

Fanerozoikum

Paleozoikum

Paleozoikum zahrnuje období od prvního výskytu hojných zkamenělin s tvrdou skořápkou do doby, kdy na kontinentech začali převládat velcí, relativně vyspělí plazi a relativně moderní rostliny.

Horní (nejmladší) hranice je stanovena na velké vymírání o 250 milionů let později, známé jako permsko-triasové vymírání. Moderní praxe stanovuje starší hranici na první výskyt charakteristické stopové fosilie zvané Phycodes pedum.

Z geologického hlediska začínají prvohory krátce po rozpadu superkontinentu Rodinie a na konci globální doby ledové (Snowball Earth). V průběhu raných prvohor se zemská pevnina rozpadla na značný počet relativně malých kontinentů. Ke konci této éry se kontinenty spojily do superkontinentu zvaného Pangea, který zahrnoval většinu zemské pevniny.

Na počátku této éry se život omezoval na bakterie, řasy, houby a různé poněkud záhadné formy známé pod souhrnným názvem ediakarská fauna. Na počátku éry se téměř současně objevilo velké množství tělních struktur - jev známý jako kambrická exploze.

Existují určité důkazy, že jednoduchý život mohl na pevninu proniknout již na počátku prvohor, ale podstatné rostliny a živočichové se na pevninu dostali až v siluru a prosperovali až v devonu. Ačkoli jsou poblíž počátku prvohor známi primitivní obratlovci, až do poloviny prvohor převládaly živočišné formy bezobratlých. V devonu došlo k explozi rybích populací. Během pozdních prvohor se na souši dařilo velkým lesům primitivních rostlin, které vytvořily velké uhelné sloje v Evropě a na východě Severní Ameriky. Na konci této éry se vyvinuli první velcí, důmyslní plazi a první moderní rostliny (jehličnany).

Mezozoikum

Druhohory zahrnují období, kdy v životě převládali velcí a důmyslní plazi. Spodní (nejstarší) hranici určuje událost vymírání P/Tr. Horní (nejmladší) hranice je stanovena událostí vymírání K/T.

Z geologického hlediska druhohory začínají shromážděním téměř veškeré zemské pevniny do superkontinentu zvaného Pangaea. Během této éry se Pangea rozdělila na severní kontinent Laurasii a jižní kontinent Gondwanu. Laurasie se pak rozdělila na Severní Ameriku a Eurasii. Gondwana se postupně rozpadla na kontinenty: Jižní Amerika, Afrika, Madagaskar, Indie, Austrálie a Antarktida.

Druhohory jsou známé jako doba dinosaurů. V tomto období se také vyvinuli první ptáci a savci a později kvetoucí rostliny (nahosemenné rostliny). Na konci druhohor byly vytvořeny všechny hlavní tělesné plány moderního života, i když v některých případech - zejména u savců - byly formy, které existovaly na konci křídy, relativně primitivní.

Cenozoikum

Kenozoikum je věkem savců. Během kenozoika se savci z několika malých, jednoduchých a obecných forem rozdělili na rozmanitou skupinu suchozemských, mořských a létajících živočichů. V kenozoiku se významně vyvinuly také kvetoucí rostliny a ptáci .

Z geologického hlediska je kenozoikum obdobím, kdy se kontinenty přesunuly do své současné polohy. Afrika a Australasie se oddělily od Gondwany a posunuly se na sever, Indie se srazila s jihovýchodní Asií, Antarktida se přesunula do své současné polohy nad jižním pólem, Atlantický oceán se rozšířil a na konci této éry se Jižní Amerika připojila k Severní Americe.

     

Související stránky