Растения и животни от архейската ера. Археозойска ера

08.09.2022

Най-старият период от съществуването на земята, обхващащ периода от преди 4 до 2,5 милиарда години, се нарича „архейската ера“. Флората и фауната едва започваха да се появяват, на Земята имаше много малко кислород, а сред водните басейни на планетата имаше само един плитък океан, състоящ се от няколко резервоара с наситена солена вода и нямаше планински пейзажи или депресии изобщо. Това е периодът, когато започват да се образуват минерални находища: графит, никел, сяра, желязо и злато.

Лъчите на слънчевата светлина все още не можеха да проникнат през смесената хидросфера и атмосфера, която съставляваше една обвивка от пара и газ. Полученият не позволи на слънцето да докосне земята.

Архейската ера е наречена така от американския учен Дж. Дана през 1872 г. Терминът „архей“ от старогръцки означава „древен“. Архейът е разделен на четири основни ери, започвайки от най-древната - еоархейската - и завършвайки с неоархейската. Нека ги разгледаме по-подробно.

Началото на архея - еоархей

Периодът от 400 милиона години започва преди около 4 милиарда години. Еоархейът се характеризира с чести падания на метеорити и образуване на кратери. Лавата, покриваща повърхността на планетата, постепенно започна да отстъпва място на земната кора, която се образуваше активно.

Архейската ера в този период от време е известна с полагането на най-древните скали, най-големите образувания от които са открити в Гренландия. Тяхната възраст е приблизително 3,8 милиарда години.

Образуването на хидросферата едва започваше. И въпреки че Световният океан все още не се беше появил, вече имаше намеци за първите малки водни образувания. С характерната им изолация една от друга, с концентрирана солена и много гореща вода.

В атмосферата имаше малко кислород и азот, значителна част от него беше съставена от.Температурата във въздушната обвивка на Земята достигна 120 ° C.

Първите организми от архейската ера започват да се появяват именно тогава. Това бяха цианобактерии, които оставиха след себе си древни строматолити - отпадъчни продукти. Тези микроорганизми произвеждат кислород чрез фотосинтеза, като са най-древната форма на живот на планетата.

За най-важен момент в еоархея се смята началото на формирането на първия земен континент – Ваалбара.

Втора ера - палеоархей

Архейската ера от този период обхваща период от време от 200 милиона години, който започва преди 3,6 милиарда години. Тогава денят е с продължителност не повече от 15 часа. Образуването на основния континент завършваше и се появи все още плиткият Световен океан. Ядрото на земята стана по-твърдо, което го укрепи почти до съвременното ниво.

Именно този период ни позволява да твърдим, че още в онези времена са се появили първите живи организми. Със сигурност се знае, че намерените днес останки от техните отпадъци датират от палеоархея.

Животните от архейската ера са първите бактерии, организми, които са допринесли за образуването на земната атмосфера чрез фотосинтеза, създавайки условия за развитието на нови форми на живот.

Мезоархей: схизма на Ваалбара

Мезоархей - период, продължил 0,4 милиарда години (започнал преди 3,2 милиарда години). Тогава се разцепи Ваалбара, която се раздели под ъгъл от 30° на две отделни части. Най-известният кратер в наши дни в Гренландия също се появи от сблъсък с астероид. Може би първото заледяване, Понголското заледяване, се е случило на Земята през мезоархейския период.

Развитието на живота в архейската ера на мезоархейския период се характеризира с увеличаване на броя на цианобактериите.

Крайният етап е неоархейският

Неоархейският период завършва преди 2,5 милиарда години. Характеризира се със завършване на образуването на земната кора, както и с отделяне на големи количества кислород, което впоследствие доведе (в началото на следващата ера) до кислородна катастрофа. Тогава атмосферата на Земята се промени напълно - кислородът започна да преобладава в нейния състав.

Вулканичната дейност се развива бързо, което допринася за образуването на скали и благородни метали и камъни. Гранити, сиенити, злато, сребро, изумруди, хризоберили - всичко това и много повече са се появили преди няколко милиарда години, в неоархея.

Какво друго е интересно за архейската ера? Тогавашната флора и фауна са формирали най-древните находища на минерали, които се използват широко и днес. Това също беше повлияно от нестабилната ситуация на планетата. Формиращите се ландшафти, земната кора и първите планински образувания са унищожени под въздействието на океанските води и разлива на вулканична лава.

Животински свят

Учените твърдят, че зараждането на живота започва именно през архейския период. И въпреки че тези форми бяха твърде малки, те все още представляваха истински живи микроорганизми, първите бактериологични общности, които оставиха своя отпечатък на планетата под формата на вкаменени строматолити

Установено е, че бактериите имат значителен принос за образуването на нанокристали от арогонит, минерал на базата на калциев карбонат. Арагонитът е част от повърхностния слой на черупките на съвременните мекотели и се намира в екзоскелета на коралите.

Цианобактериите станаха виновници за образуването на отлагания не само на карбонатни, но и на силикатни седиментни образувания.

Архейската ера се характеризира с появата на първите прокариоти - предядрени едноклетъчни организми.

Характеристики на прокариотите

Живите организми нямат оформено ядро, но са пълноценна клетка. Хранейки се чрез фотосинтеза, прокариотите произвеждат кислород. ДНК информацията (нуклеотид), пренасяна от клетката, не е опакована в протеиновата обвивка на ядрото (хистон).

Групата е разделена на два домейна:

Бактерии.
Архея.

Архея

Археите са най-старите микроорганизми, като прокариотите, които нямат ядро. Техният живот обаче се различава от този на другите видове микроби. Археите приличат на външен вид на бактериите, но някои имат необичайна плоска или квадратна форма.

Има пет вида археи, въпреки че е доста трудно да се класифицират. Невъзможно е да се отглеждат архебактерии в хранителни среди, така че всички изследвания се извършват само въз основа на проби, взети от тяхното местообитание.

Тези микроорганизми могат да използват както слънчева светлина, така и въглерод като източник на енергия, в зависимост от вида. Археите не образуват спори и се размножават безполово. Те не са патогенни за хората и могат да оцелеят в най-екстремни условия: океан, горещи извори, почва, солени езера. Най-многобройният вид археи съставлява значителна част от планктона в океаните, който служи за храна на

Някои видове дори живеят в човешките черва, като помагат за извършването на храносмилателни процеси. Археите се използват за създаване на биологичен газ, чисти канали и заселници.

растения

Както можете да разберете, архейската ера, чиято флора е малко по-богата от животните, не се характеризира с наличието на гръбначни животни, риби и дори многоклетъчни водорасли. Въпреки че наченките на живота вече са се появили. Що се отнася до флората, учените са установили, че единствените растения по това време са нишковидни водорасли, в които между другото живеят бактерии.

И синьо-зелените водорасли, погрешно считани преди за растения, се оказаха колонии от цианобактерии, които използват въглерод и кислород като ресурс за поддържане на живота и не са част от археалния растителен свят.

нишковидни водорасли

Архейската ера е белязана от появата на първите растения. Това са едноклетъчни нишковидни водорасли, които са най-простата форма на флората. Те нямат определена форма, структура, органи или тъкани. Образувайки колонии, те стават видими с просто око. Това е тиня на повърхността на водата, фитопланктон в нейните дълбини.

Клетките на нишковидните водорасли са свързани в една нишка, която може да има разклонения. Те могат лесно да се носят свободно или да се прикрепят към различни повърхности. Възпроизвеждането става чрез разделяне на нишките на две отделни. Както всички нишки, така и само най-външните или главните нишки могат да бъдат способни на разделяне.

Водораслите нямат флагели, те са свързани помежду си чрез микроскопични цитоплазмени мостове (плазмодесми).

По време на еволюцията водораслите образуват друга форма на живот - лишеи.

Архейската ера е първият период, когато биологичният живот на Земята се появява почти от нищото. Това е повратна точка в историята на еволюцията на планетата, характеризираща се с появата на условия за появата на флората и фауната: формирането на земната кора, Световния океан, атмосферата, подходяща за живот на други по-сложни форми на флората и фауната.

Краят на архея бележи началото на развитието на половия процес на размножаване при бактериите, появата на първите многоклетъчни микроорганизми, някои от които по-късно стават сухоземни организми, други придобиват характеристики на водоплаващи птици и се заселват в океана.

Внимание, само ДНЕС!

Архейската ера датира от времето, когато Земята се е формирала като планета – преди около 4 милиарда години. Продължителността му е 1 милиард години.

Архейската ера е най-старият, най-ранният период в историята на земната кора. Първите живи организми възникват през архейската ера. Те бяха хетеротрофи и използваха органични съединения като храна. Краят на архейската ера е времето на формиране на земното ядро и силно намаляване на вулканичната активност, което позволява развитието на живота на планетата.

Архейската ера е разделена на 4 периода: еоархей, палеоархей, мезоархей, неоархей.

Долният период на архейската ера - еоархей 4 - преди 3,6 милиарда години.
Преди около 4 милиарда години земята се формира като планета. Почти цялата повърхност беше покрита с вулкани и реки от лава течаха навсякъде. Лавата, изригнала в големи количества, образува континенти и океански басейни, планини и плата. Постоянната вулканична дейност, излагането на високи температури и високо налягане доведоха до образуването на различни минерали: различни руди, строителни камъни, мед, алуминий, злато, кобалт, желязо, радиоактивни минерали и др. Преди приблизително 3,8 милиарда години Първите надеждно потвърдени магмени и метаморфни скали като гранит, диорит и анортозит, образувани на Земята. Тези скали са намерени на голямо разнообразие от места: на остров Гренландия, в рамките на Канадския и Балтийския щит и т.н.

Следващият период от архейската ера е палеоархейският преди 3,6 - 3,2 милиарда години.
Това е времето на формиране на първия суперконтинент в историята на Земята - Валбару и единния Световен океан, който промени структурата на хребетите на океанските хребети, което доведе до процеса на увеличаване на количеството вода на Земята и обемът на CO2 в атмосферата започна да намалява.

Палеоархеят е последван от мезоархея преди 3,2 - 2,8 милиарда години.
Преди приблизително 2,8 милиарда години първият суперконтинент в историята на Земята започна да се разпада.

Неоархей преди 2,8 - 2,5 милиарда години - последният период от архейската ера, завършващ преди 2,5 милиарда години, е времето на формиране на основната част от континенталната кора, което показва изключителната древност на континентите на Земята.

В края на ранния архей той вече е съществувал. може би не навсякъде, гранит-гнайсовият слой на земната кора, който още преди 3,0-3,3 милиарда години е бил подложен на разцепване с образуването на зелени каменни и гранулитни пояси. Следите от още по-ранен етап на развитие практически са изчезнали.
Естествено, за архейското време не е необходимо да се говори за някакви видове тектонични структури, подобни на фанерозойските. Очевидно може да съществуват някакви морски басейни. Нека обаче се опитаме да възстановим „пейзажа“ от онова време.

И така, първичната кора, образувана в резултат на охлаждането на Земята, непрекъснато се разрушава от пара и газ, които се отделят от горещото вещество. Лавата, изригнала от милиони вулкани, се втвърдява на повърхността, образувайки първични планини и плата, континенти и океански падини.
Мощната, плътна атмосфера също се охлади, което доведе до обилни валежи. На горещата земна повърхност те моментално се превърнаха в пара. Твърди облаци обгръщаха Земята, предотвратявайки преминаването на слънчевите лъчи, затопляйки повърхността й. Твърдата кора се охлади, океанските депресии се напълниха с вода.

Първичният океан, реките и атмосферата унищожават първичните планини и континенти, образувайки първите седиментни скали. В течение на много милиони години от историята на Земята, тези скали, многократно изложени на гореща материя, огромно налягане и висока температура, са се променили значително. Сега те са твърди и плътни. С тях е свързано образуването на много минерали: строителен камък, слюда, никелова руда, каолин, злато, молибден, мед, кобалт, радиоактивни минерали, желязо.

Строматолит. Снимка: Shiny Things

В архейската ера различни химични реакции между соли, основи и киселини протичат в топлите води на първичния океан. Те бяха благоприятствани от слънчевата радиация, плътната атмосфера и йонизацията на водата, причинена от огромни мълниеносни разряди.
В края на архейската ера в моретата се появяват буци протеинова материя, които отбелязват началото на целия живот на Земята. Основата за синтеза на първичните протеинови вещества несъмнено бяха аминокиселините. Но как са възникнали самите аминокиселини?
Резултатите от радиоастрономическите изследвания убедително показват, че в космоса има много химични вещества, които включват елементи - органогени (водород, въглерод, азот, сяра, фосфор), производни на урея и други органични съединения. Така Земята, според академик А. И. Опарин, „получи сложни и разнообразни въглеродни съединения като наследство от космоса“.

Абиогенните органични съединения също са характерни за земната кора. Те образуват карбосфера, която съществува и в съвременни условия (например във вулканични отвори).
Битуми и много други органични вещества са открити в газово-течни включвания на древни минерали от магматичен произход.
Съществуването на карбосферата на земната кора, органичните съединения на космоса, слънчевите лъчи и радиацията в крайна сметка са причинили образуването на първични аминокиселини.
Относително постоянната температура на нейната повърхност през последните 3 милиарда години е изключително благоприятна за възникването и развитието на живота на Земята.

Първите живи организми възникват през архейската ера. Те били хетеротрофи и използвали органични съединения от „първичния бульон“ като храна. (Биопалимерите са открити в седиментни скали, датиращи от преди 3,5 милиарда години). Първите обитатели на нашата планета са анаеробни бактерии. Най-важният етап в еволюцията на живота на Земята е свързан с появата на фотосинтезата, която определя разделянето на органичния свят на растения и животни.

Първите фотосинтезиращи организми са прокариотни (предядрени) цианобактерии и синьо-зелени водорасли. Появилите се тогава еукариотни зелени водорасли освобождават свободен кислород в атмосферата от океана, което допринася за появата на бактерии, способни да живеят в кислородна среда. В същото време на границата на архейската протерозойска ера се случиха още две големи еволюционни събития - половият процес и многоклетъчността. Хаплоидните организми (бактерии и синьо-зелени) имат един набор от хромозоми. Всяка нова мутация веднага се проявява в техния фенотип. Ако една мутация е полезна, тя се запазва чрез селекция; ако е вредна, тя се елиминира чрез селекция. Хаплоидните организми непрекъснато се адаптират към околната среда, но не развиват фундаментално нови характеристики и свойства. Сексуалният процес драстично увеличава възможността за адаптиране към условията на околната среда, поради създаването на безброй комбинации в хромозомите. Диплоидията, възникнала едновременно с образуването на ядрото, позволява мутациите да се запазят в хетероготично състояние и да се използват като резерв на наследствена променливост за по-нататъшни еволюционни трансформации.

Появата на диплоидност и генетично разнообразие на едноклетъчните еукариоти, от една страна, доведе до хетерогенността на клетъчната структура и тяхното обединяване в колонии, от друга страна, възможността за „разделение на труда“ между клетките на колонията, т.е. образуването на множество организми. Разделянето на клетъчните функции в първите колониални многоклетъчни организми води до образуването на първични тъкани - ектодерма и ендодерма, което по-късно прави възможно появата на сложни органи и системи от органи. Подобряването на взаимодействието между клетките, първият контакт, а след това с помощта на нервната и ендокринната система, осигури съществуването на многоклетъчен организъм като едно цяло.

Пътищата на еволюционните трансформации на първите многоклетъчни организми са различни. Някои преминаха към заседнал начин на живот и се превърнаха в организми от тип гъба. От тях са произлезли плоските червеи. Трети запазиха плувния начин на живот, придобиха уста и дадоха начало на кишечнополовите.

Животът на Земята е възникнал преди повече от 3,5 милиарда години, веднага след завършването на формирането на земната кора. През цялото време възникването и развитието на живите организми оказва влияние върху формирането на релефа и климата. Освен това тектоничните и климатичните промени, настъпили в продължение на много години, повлияха на развитието на живота на Земята.

Въз основа на хронологията на събитията може да се състави таблица за развитието на живота на Земята. Цялата история на Земята може да бъде разделена на определени етапи. Най-големите от тях са ери от живота. Те се делят на епохи, епохите на епохи, епохите на векове.

Епохи на живот на Земята

Целият период от съществуването на живота на Земята може да бъде разделен на 2 периода: докамбрий или криптозой (първичен период от 3,6 до 0,6 милиарда години) и фанерозой.

Криптозоят включва архейската (древен живот) и протерозойската (първичен живот) епохи.

Фанерозойът включва палеозойската (древен живот), мезозойската (среден живот) и кайнозойската (нов живот) епохи.

Тези 2 периода от развитието на живота обикновено се разделят на по-малки - ери. Границите между епохите са глобални еволюционни събития, изчезвания. От своя страна ерите се делят на периоди, а периодите на епохи. Историята на развитието на живота на Земята е пряко свързана с промените в земната кора и климата на планетата.

Ери на развитие, обратно броене

Най-значимите събития обикновено се идентифицират в специални времеви интервали - ери. Времето се отброява в обратен ред, от древния живот до съвременния живот. Има 5 епохи:

Архейски.
протерозой.
палеозойска.
Мезозой.
кайнозойски.

Периоди на развитие на живота на Земята

Палеозойската, мезозойската и кайнозойската ера включват периоди на развитие. Това са по-малки периоди от време в сравнение с ерите.

палеозойска:

камбрий (камбрий).
Ордовик.
Силур (Силур).
девон (девон).
Карбон (въглерод).
Перм (Перм).

Мезозойска ера:

Триас (триас).
Джурасик (Юра).
Креда (креда).

кайнозойска ера:

Долен терциер (палеоген).
Горен терциер (неоген).
Кватернер или антропоцен (човешко развитие).

Първите 2 периода са включени в третичния период с продължителност 59 милиона години.

Таблица на развитието на живота на Земята

Ера, период	Продължителност	Жива природа	Нежива природа, климат
Архейска ера (древен живот)	3,5 милиарда години	Появата на синьо-зелени водорасли, фотосинтеза. Хетеротрофи	Преобладаването на сушата над океана, минималното количество кислород в атмосферата.
Протерозойска ера (ранен живот)	2,7 милиарда години	Появата на червеи, мекотели, първите хордови, почвообразуване.	Земята е камениста пустиня. Натрупване на кислород в атмосферата.
Палеозойската ера включва 6 периода:
1. камбрий (камбрий)	535-490 Ma	Развитие на живите организми.	Горещ климат. Земята е пуста.
2. Ордовик	490-443 Ma	Появата на гръбначните животни.	Почти всички платформи са наводнени с вода.
3. Силур (силур)	443-418 Ma	Излизане на растенията на сушата. Развитие на корали, трилобити.	с образуването на планини. Моретата доминират над сушата. Климатът е разнообразен.
4. Девон (девон)	418-360 Ma	Появата на гъби и риби с лобови перки.	Образуване на междупланински котловини. Разпространение на сух климат.
5. Въглища (въглерод)	360-295 Ma	Появата на първите земноводни.	Потъване на континенти с наводняване на територии и появата на блата. В атмосферата има много кислород и въглероден диоксид.
6. Перм (Перм)	295-251 Ma	Изчезване на трилобити и повечето земноводни. Началото на развитието на влечугите и насекомите.	Вулканична дейност. Горещ климат.
Мезозойската ера включва 3 периода:
1. Триас (триас)	251-200 милиона години	Развитие на голосеменните. Първите бозайници и костни риби.	Вулканична дейност. Топъл и рязко континентален климат.
2. Джурасик (Джурасик)	200-145 милиона години	Появата на покритосеменни растения. Разпространение на влечугите, поява на първата птица.	Мек и топъл климат.
3. Креда (креда)	145-60 милиона години	Появата на птици и висши бозайници.	Топъл климат, последван от охлаждане.
Кайнозойската ера включва 3 периода:
1. Долен терциер (палеоген)	65-23 милиона години	Появата на покритосеменните растения. Развитието на насекомите, появата на лемури и примати.	Мек климат с обособени климатични зони.
2. Горен терциер (неоген)	23-1,8 милиона години	Появата на древните хора.	Сух климат.
3. Кватернер или антропоцен (човешко развитие)	1,8-0 Ma	Появата на човека.	Студено време.

Развитие на живите организми

Таблицата на развитието на живота на Земята включва разделяне не само на периоди от време, но и на определени етапи от формирането на живи организми, възможни промени в климата (ледников период, глобално затопляне).

Архейска ера.Най-съществените промени в еволюцията на живите организми са появата на синьо-зелени водорасли - прокариоти, способни да се размножават и фотосинтезират, и появата на многоклетъчни организми. Появата на живи протеинови вещества (хетеротрофи), способни да абсорбират органични вещества, разтворени във вода. Впоследствие появата на тези живи организми направи възможно разделянето на света на растения и животни.

Мезозойска ера.

триас.Разпространение на растенията (голосеменни). Увеличаване на броя на влечугите. Първите бозайници, костни риби.
юрски период.Преобладаването на голосеменните растения, появата на покритосеменни растения. Появата на първата птица, разцветът на главоногите.
Период креда.Разпространение на покритосеменните растения, намаляване на други видове растения. Развитие на костни риби, бозайници и птици.

кайнозойска ера.
- Долен терциер (палеоген).Появата на покритосеменните растения. Развитие на насекоми и бозайници, поява на лемури, по-късно примати.
- Горен терциер (неоген).Образуването на съвременни растения. Появата на човешките предци.
- Четвъртичен период (антропоцен).Образуване на съвременните растения и животни. Появата на човека.

Развитие на нежива среда, изменение на климата

Таблицата за развитието на живота на Земята не може да бъде представена без данни за промените в неживата природа. Възникването и развитието на живота на Земята, нови видове растения и животни, всичко това е съпроводено с промени в неживата природа и климата.

Промяна на климата: Архейска ера

Историята на развитието на живота на Земята започва през етапа на преобладаване на сушата над водните ресурси. Релефът беше слабо очертан. Атмосферата е доминирана от въглероден диоксид, количеството на кислород е минимално. Плитките води имат ниска соленост.

Архейската ера се характеризира с вулканични изригвания, светкавици и черни облаци. Скалите са богати на графит.

Климатични промени през протерозойската ера

Земята е камениста пустиня; всички живи организми живеят във вода. Кислородът се натрупва в атмосферата.

Изменение на климата: палеозойска ера

През различни периоди от палеозойската ера се случи следното:

Камбрийски период.Земята все още е пуста. Климатът е горещ.
Ордовикски период.Най-значимите промени са наводняването на почти всички северни платформи.
силур.Тектонските промени и условията на неживата природа са разнообразни. Настъпва формиране на планини и моретата доминират над сушата. Идентифицирани са области с различен климат, включително зони на охлаждане.
девонски.Климатът е сух и континентален. Образуване на междупланински котловини.
Карбонов период.Потъване на континенти, влажни зони. Климатът е топъл и влажен, с много кислород и въглероден диоксид в атмосферата.
пермски период.Горещ климат, вулканична дейност, изграждане на планини, изсушаване на блатата.

През палеозойската ера се образуват планини.Такива промени в релефа засегнаха световните океани - морските басейни бяха намалени и се образува значителна земна площ.

Палеозойската ера бележи началото на почти всички основни находища на нефт и въглища.

Климатични промени в мезозоя

Климатът на различните периоди от мезозоя се характеризира със следните характеристики:

триас.Вулканична дейност, климатът е рязко континентален, топъл.
юрски период.Мек и топъл климат. Моретата доминират над сушата.
Период креда.Отдръпване на моретата от сушата. Климатът е топъл, но в края на периода глобалното затопляне отстъпва място на захлаждане.

В мезозойската ера формираните по-рано планински системи са унищожени, равнините отиват под вода (Западен Сибир). През втората половина на епохата се образуват Кордилерите, планините на Източен Сибир, Индокитай и отчасти Тибет и се образуват планините на мезозойското нагъване. Преобладаващият климат е горещ и влажен, което насърчава образуването на блата и торфени блата.

Изменение на климата - кайнозойска ера

През кайнозойската ера настъпва общо издигане на земната повърхност. Климатът се промени. Многобройните заледявания на земната повърхност, настъпващи от север, промениха облика на континентите на Северното полукълбо. Благодарение на тези промени са се образували хълмисти равнини.

Долен терциер.Мек климат. Разделяне на 3 климатични зони. Образуване на континентите.
Горен терциер.Сух климат. Появата на степи и савани.
Четвъртичен период.Множество заледявания на северното полукълбо. Охлаждащ климат.

Всички промени по време на развитието на живота на Земята могат да бъдат записани под формата на таблица, която ще отразява най-значимите етапи от формирането и развитието на съвременния свят. Въпреки вече известните методи на изследване, дори и сега учените продължават да изучават историята, правейки нови открития, които позволяват на съвременното общество да научи как се е развил животът на Земята преди появата на човека.

Земна кора Долен период от архейската ера - еоархей 4 - преди 3,6 милиарда години. Преди около 4 милиарда години земята се формира като планета. Почти цялата повърхност беше покрита с вулкани и реки от лава течаха навсякъде. Лавата, изригнала в големи количества, образува континенти и океански басейни, планини и плата. Постоянната вулканична дейност, излагането на високи температури и високо налягане доведоха до образуването на различни минерали: различни руди, строителни камъни, мед, алуминий, злато, кобалт, желязо, радиоактивни минерали и др. Преди приблизително 3,8 милиарда години Първите надеждно потвърдени магмени и метаморфни скали като гранит, диорит и анортозит, образувани на Земята. Тези скали са намерени на голямо разнообразие от места: на остров Гренландия, в рамките на Канадския и Балтийския щит и т.н.

Следващият период от архейската ера е палеоархейският преди 3,6 - 3,2 милиарда години. Това е времето на формиране на първия суперконтинент в историята на Земята - Валбару и единния Световен океан, който промени структурата на хребетите на океанските хребети, което доведе до процеса на увеличаване на количеството вода на Земята и обемът на CO2 в атмосферата започна да намалява.

Атмосфера и климат на архейската ера В самото начало на архейската ера на Земята имаше малко вода; вместо един океан имаше само плитки басейни, които не бяха свързани помежду си. Атмосферата на архейската ера се е състояла главно от въглероден диоксид CO2 и нейната плътност е била много по-висока от днешната. Благодарение на въглеродния диоксид в атмосферата температурата на водата достига 80-90°C. Съдържанието на азот е малко, около 10-15%. Почти нямаше кислород, метан и други газове. Атмосферната температура достигна 120°C

Флора и фауна на архейската ера Архейската ера е времето на раждането на първите организми. Първите обитатели на нашата планета са анаеробни бактерии. Най-важният етап в еволюцията на живота на Земята е свързан с появата на фотосинтезата, която определя разделянето на органичния свят на растения и животни. Първите фотосинтезиращи организми са прокариотни (предядрени) цианобактерии и синьо-зелени водорасли. Появилите се тогава еукариотни зелени водорасли освобождават свободен кислород в атмосферата от океана, което допринася за появата на бактерии, способни да живеят в кислородна среда. В същото време на границата на архейската протерозойска ера се случиха още две големи еволюционни събития - половият процес и многоклетъчността. Хаплоидните организми (бактерии и синьо-зелени) имат един набор от хромозоми. Всяка нова мутация веднага се проявява в техния фенотип. Ако една мутация е полезна, тя се запазва чрез селекция; ако е вредна, тя се елиминира чрез селекция. Хаплоидните организми непрекъснато се адаптират към околната среда, но не развиват фундаментално нови характеристики и свойства. Сексуалният процес драстично увеличава възможността за адаптиране към условията на околната среда, поради създаването на безброй комбинации в хромозомите

Най-древните останки от организми и вещества, създадени с тяхно участие, са достигнали до нас от архейските отлагания на земната кора.

Тези отлагания са изключително мощни (дебели): ясно е, че са минали стотици милиони години, докато са се натрупали. Най-древните, по-ниски отлагания, компресирани от огромната тежест на горните слоеве, са се променили значително: от слоести те са се превърнали в кристални. В допълнение към налягането, това беше подпомогнато и от действието на вътрешната топлина на земното кълбо. Останките от организми, които биха могли да бъдат в тях, също са се променили до неузнаваемост. Дори не бихме знаели дали тогава е имало живот или не, ако не бяха някои вещества, натрупани в архейските слоеве; тези вещества, както добре знаем, могат да се образуват в земната кора само чрез действието на организмите. Те наистина са се образували от останките на древни растения и животни. Но ние не откриваме самите тези останки в кристални скали от архейско време.

Положението е по-добро с тези архейски отлагания, които са достигнали до нас под формата на слоести скали, които все още не са имали време да рекристализират. Това са по-младите слоеве. Те съдържаха останки от бактерии, които приличаха на микроскопично малки топчета. Запазени са останки от други бактерии, така наречените железни бактерии, чиито роднини все още живеят на Земята. Железните бактерии извършват огромна химическа работа, участвайки в създаването на железни руди. Те живеят в тези води, които съдържат железни соли (оксиди) и са заобиколени от най-тънките нишковидни тръби, които възникват от слузта, която отделят; Те извличат железни соли (оксиди) от водата, обработват ги в мъничкото си тяло и насищат тръбите с тях (превръщайки ги в оксидни соли). Тези бактерии живеят в колонии. Когато тръбите са напълно наситени с желязо, бактериите ги напускат и започват да изграждат нови тръби. В резултат на тяхната дейност се натрупват железни съединения, които след стотици хиляди и милиони години се превръщат в мощни находища на желязна руда.

Бактериите играят огромна роля в живота на Земята. Дори Пастьор не го е схванал напълно. Бактериите завладяват все повече и повече нови източници на храна за себе си; те изпълниха почвата, водата и въздуха. Един грам горска почва съдържа около 3 милиарда бактерии; дори в грам песъчлива почва има около 1 милиард.

Обитават моретата в големи количества. В дълбините на Черно море има огромни натрупвания на сероводород, което прави живота тук невъзможен за растения и животни. Този сероводород обаче не прониква през повърхностните слоеве на водата и следователно животът процъфтява в тези морета до дълбочина от 200 метра. Къде отива сероводородът? Оказва се, че той се улавя от серни бактерии, които живеят на дълбочина 200 метра и го преработват в съединения на сярната киселина. Приблизително същата картина се наблюдава и в Каспийско море. Колко бактерии работят в такава гигантска химическа лаборатория? Техният брой е невъзможно дори да си представим.

Тъй като бактериите могат да се адаптират към голямо разнообразие от условия на живот, те също могат да дадат началото на други групи организми. Някои водорасли всъщност са произлезли от тях. Преходът от бактерии към водорасли беше голяма крачка напред по пътя на еволюцията. Вярно е, че в по-голямата си част водораслите все още принадлежат към света на микроскопично малките същества, но те имат по-дефинирана организация и принадлежат към по-сложни същества, заедно с най-простите животински организми. Подобно на бактериите, едноклетъчните растения и животни гъмжат навсякъде по земята и именно те са първите открити от Льовенхук в застояла вода. В едноклетъчните тела на тези същества откриваме разделение на протоплазма и ядро; в допълнение, те често имат защитна обвивка или вид скелет, който понякога е поразителен с финес и елегантност на структурата си.

В тялото на водораслите, освен ядрото, има още едно важно образувание, което вече е характерно за всички типични растения. Това е т.нар пигмент, оцветяващо вещество, концентрирано в специални зърна (понякога в повърхностните слоеве на протоплазмата). Не всички водорасли имат еднакъв пигмент. Въз основа на цвета му се разграничават няколко групи водорасли: синьо-зелени, зелени, пурпурни, кафяви.

Камшичестите представляват специална група сред водораслите. Това са едноклетъчни организми, снабдени с подвижен флагел, благодарение на чиито удари се движат във водата. Те стоят на границата между растителния и животинския свят. Някои от тях имат пигментно петно и се класифицират като водорасли, други са лишени от пигмент и могат да улавят храната, която усвояват. Това са най-простите животни.

Зеленият пигмент, характерен за растителната клетка, така нареченият хлорофил, е специално вещество, което улавя енергията на слънчевата светлина и я използва за химическа дейност. Тази дейност се състои, първо, в разделянето на въглеродния диоксид във въздуха на неговите съставни части - въглерод и кислород, и второ, в извършване на творческа работа: в изграждането на органични съединения - захар, нишесте и други въглехидрати - от освободения въглерод и вода, мазнини и протеинови тела. Всички тези сложни химични вещества възникват в растителната клетка от неорганични вещества поради активността на хлорофила. Друг отделен компонент на въглеродния диоксид - кислородът - се връща във въздуха в чист вид. По този начин въздухът непрекъснато се обогатява с кислород.

Нека припомним, че животните ядат само готови сложни органични съединения - въглехидрати, мазнини и протеини. Животните не могат да приготвят тези съединения за себе си. Получават ги от растителния свят. Без растения животните биха умрели от глад. Следователно животните биха могли да се появят на Земята едва след появата на растенията. Растенията са подготвили запас от хранителни вещества за тях. Освен това те създадоха още едно условие, необходимо за живота на животните. Животните се нуждаят не само от храна, но и от дишане. И за това те се нуждаят от кислород. В момента въздухът, както знаем, съдържа около 21% кислород. Количеството му е постоянно и това постоянство се поддържа от дейността на растенията, които непрекъснато обогатяват въздуха с кислород. Това не е било така в архейската епоха.

Съставът на атмосферата в първите времена от живота на Земята, както вече посочихме по-рано, очевидно се е различавал рязко от това, което е сега. Първо, във въздуха почти нямаше кислород; второ, тогава въздухът съдържаше много въглероден диоксид. Този газ направи въздуха по-малко пропусклив за слънчева светлина; следователно нагряването от слънцето не е твърде силно. Но наличието на този газ и водни пари във въздуха значително забавяше охлаждането на въздуха през нощта. Земята беше, така да се каже, обвита в обвивка, която не беше много пропусклива за топлина, която задържаше собствената си земна топлина и повишаваше средната температура на Земята. Един учен е изчислил, че ако сега количеството въглероден диоксид във въздуха се утрои, средната температура на Земята ще се повиши с почти 10 градуса. Това увеличение би било повече от достатъчно, за да разтопи ледовете в полярните страни и снега от високите планински върхове. Климатът на Земята ще трябва да се промени драстично: продължителни студове ще се случват само от време на време, зимата ще се съкрати, летата ще станат по-дълги и по-горещи; като цяло климатът на нашите места би бил същият като този, който намираме сега, например в нашето Закавказие. А в далечния север, където сега се простира районът на вечната замръзналост, би се установил доста мек умерен климат.

Има всички основания да се смята, че в архейската ера климатът е бил дори много по-топъл поради високото съдържание на въглероден диоксид във въздуха и поради факта, че Земята все още не е загубила първоначалната си топлина и, накрая, поради на факта, че самото Слънце блестеше ослепително бяла светлина и изпращаше по-горещи лъчи към Земята. В топлите води на тогавашните морета и океани е разцъфтявал живот. Създадени са нови форми на растителния свят и в резултат на работата на растенията земната атмосфера започва постепенно да се изчиства от въглероден диоксид и да се обогатява с кислород. Кислородът се появи в разтворена форма в морето. Това създава условията, при които животът на животните става възможен. Възникна след растителния.

Ние обаче знаем още по-малко за животните от архейската ера, отколкото за растенията. На места са запазени черупките на едноклетъчни животни, т. нар. царевични рога. Очевидно животните в онези дни все още са играли малка роля в живота на Земята. По-голям интерес представляват други форми на живот, възникнали през архейската ера, а може би и по-рано.

Съвременната наука се интересува повече от най-малките организми, отколкото от големите. Не слоновете или китовете са във фокуса на вниманието на учените, а най-малките, едва видими или напълно невидими живи частици. Практическият живот изисква най-подробно изследване на тези малки организми. Откриването и изучаването им може да послужи за изясняване на мистериозната природа на много болести: в края на краищата основата на много болести е нападение върху хората от микроскопични или ултрамикроскопични организми. В селското стопанство свойствата на тези същества са свързани с проблемите на увеличаване на производителността и подобряване на плодородието на почвата. Науката е заета с изучаването на тези незначителни същества с надеждата да се доближи до решаването на въпроса за първите етапи на еволюцията и началото на живота.

На ръба на познанието ни са организми, които са толкова малки, че най-добрите съвременни ултрамикроскопи са безсилни да ги направят видими. Те преминават (филтрират) през най-фините филтри и не могат да бъдат задържани и отделени от други вещества, за да станат по-достъпни за изследване. Естествено е да се запитаме как е възможно да разберем за тяхното съществуване, ако убягват на нашите най-модерни инструменти? Въпреки че самите те са невидими, ние можем да видим и изучаваме техните действия. Най-малките от „филтриращите се същества“ се наричат бактериофаги. Ние осъзнаваме тяхното присъствие, защото те изяждат или унищожават живи бактерии. Науката все още не е установила окончателна представа за природата на тези бактериофаги. Много учени ги смятат за най-простите от всички живи организми. Други са по-склонни да ги разглеждат не като организми, а като химикали. Но каквато и да е природата им, ясно е, че тук имаме работа с частици, които стоят на границата между живия и неживия свят.

Малко по-големи от бактериофагите са ултрамикроскопичните същества, наречени вируси (думата „вирус“ е латинска и на руски означава „отрова“).

Тези вируси причиняват редица сериозни заболявания при хора, животни и растения. Болестта по копитата по говедата и свинете, чумата по кучетата, едра шарка, тиф, жълта треска, бяс, морбили и грип по хората, редица болести по картофите, тютюна и други растения се причиняват от наличието на вируси. Въпреки че са по-големи от бактериофагите, те все още са толкова малки, че преминават през филтри свободно, поради което получават името си „филтрируеми вируси“.

Възможно е бактериофагите и вирусите да са останки от древни организми. Те също се променят през историята на Земята, адаптирайки се към съществуването в нови условия. Бактериофагите развиха способността да се борят с бактериите; вирусите започнаха да унищожават растения и животни. Но въпреки всичко това, те дори не са се издигнали до същото ниво на организация като бактериите. Следователно в тях могат да се видят останки от първични организми, съществували в архейската ера.

Ако намерите грешка, моля, маркирайте част от текста и щракнете Ctrl+Enter.