Таблица климата протерозойской эры

Удивительные ракоскорпионы

Наиболее сложными, но в тоже время и самыми совершенными живыми существами протерозоя считались так называемые ракоскорпионы. Эти хищники были закованы в своеобразную броню, хорошо вооружены и наводили настоящий ужас на все живое. Даже крепкие раковины не всегда спасали брахиопод или двустворчатых моллюсков от грозных и хищных ракоскорпионов.

Тело этих существ было усеяно длинными и очень острыми шипами, состояло из нескольких сегментов, имело сразу 6 пар конечностей. Голова и грудь полностью прятались под четырехугольным панцирем, а на мир смотрели 4 небольших глаза. На конце тела у ракоскорпионов как для защиты, так и для нападения. Их размеры варьировались от 10 см до 3 была длинная прямая игла, соединенная с ядовитой железой. Она применялась, как для защиты, так и для нападения. Их размеры варьировались от 10 см до 3 м в длину.

Последствия изменения климата в Протерозое

Изменение климата в Протерозое имело значительные последствия для жизни на планете. Одной из самых важных особенностей этого периода было резкое повышение уровня кислорода в атмосфере. Это позволило появиться многим организмам, которые могли использовать кислород для обмена энергией, в том числе для дыхания.

Однако повышение уровня кислорода также привело к появлению озонового слоя в стратосфере. Этот слой стал выступать в качестве защиты от сильного ультрафиолетового излучения, которое могло нанести вред организмам. В результате, многие виды эволюционировали, приспосабливаясь к новым условиям и развиваясь.

Одним из наиболее видимых изменений было появление многочисленных мелких организмов, которые использовали свет для фотосинтеза. Они стали доминирующими формами жизни на планете, их численность стремительно увеличивалась.

Также в Протерозое произошли значительные изменения в океанах. В результате повышенного поступления питательных веществ из суши в моря и озеры, произошло массовое размножение водорослей и других микроорганизмов. Это привело к образованию огромных обширных зеленых матов на поверхности воды, которые занимали огромные территории и могли оказывать сильное влияние на морскую экосистему.

Таким образом, изменение климата в Протерозой эре привело к радикальным изменениям в биоразнообразии на Земле. Это обусловило массовое размножение и эволюцию множества видов, а также появление новых форм жизни, которые быстро заняли свои ниши в экосистеме планеты.

Палеозойская эра

Геологическая история палеозойской эры начинается с Кембрия, когда вся планета была во власти бактерий и водорослей. В течение миллионов лет ничего не менялось, никакого скачка в эволюции. Она застыла на месте, но атмосфера насыщалась кислородом, благодаря зеленым бактериям.

Последовательность геологических периодов в хронологическом порядке:

Период	Продолжительность	Эпохи	Основные происшествия
Кембрий	540 млн лет назад	Нижний Кембрий Средний Кембрий Верхний Кембрий	Развитие беспозвоночных морских обитателей
Ордовик	500 млн лет назад	Нижний Ордовик Верхний Ордовик	Разнообразная морская жизнь, включая позвоночных; растения, размножающиеся спорами
Силурийский	435 млн лет назад	Нижний Силурийский Верхний Силурийский	Коралловые рифы; гигантские скорпионы; первая челюстная рыба
Девонский	400 млн лет назад	Нижний Девон Верхний Девон	Многочисленные рыбы, первые бескрылые насекомые
Каменноугольный	345 млн лет назад	Верхняя, средняя и нижняя Миссисипская верхняя, средняя и нижняя Пенсильванская	Максимальное образование угля в болотистых лесах; Развиваются насекомые, земноводные, рептилии; рыбы, моллюски, ракообразные
Пермский	280 млн лет назад	Нижний Пермский Верхний Пермский	Крупные рептилии, амфибии; большинство видов вымерли

Кислород, который был в воде, окислял железо, и оно оседало на дно, соединяясь в большие глыбы. Спустя колоссальное количество времени, это оно станет одним из основных полезных ископаемых, что так необходимы в нашей жизни.

4 миллиарда лет назад, из-за сильнейшей тектонической активности, возник суперконтинент – Родиния. На Земле начинают взрываться вулканы, выбрасывая в атмосферу углекислый газ, которой смешивается с паром и выпадает на землю в виде кислотных дождей. Из-за большого скопления пыли и углекислого газа в атмосфере, тепло Солнца не задерживается, и температура начинает стремительно снижаться. Начинается первый, но самый жестокий ледниковый период, за всю историю существования нашей планеты. Если эпохи, перечисленные ранее, были во власти огня, то сейчас Земля погребенная под трехкилометровым слоем льда.

Создавайте будущее вместе с нами

Присоединяйтесь к нашей команде: мы создаем финтех-сервисы для 28 млн клиентов и опережаем рынок на 5 лет. Работаем на результат и делаем больше, чем от нас ждут.

Тектоническая активность снова начинает возрастать, вулканы, окруженные льдом, разрываются, снова наполняя планету углекислым газом. 15 миллионов лет потребовалось, чтобы полностью растопить мерзлоту. Несмотря на это, жизнь на планете существовала и в холодное время. Бактерии мутировали, приобретали стойкость и даже без тепла и света им удалось жить и развиваться.

Теперь планета наполняется кислородом, она готова принять жизнь и стать ее обителью. Температура поверхности 22 градуса – это идеальные условия для эволюции. Именно в кембрийский геологический период формирования Земли, появились первые растения, черви, моллюски и другие простейшие организмы.

Пока жизнь есть только в воде, но она захватывающая. Многоклеточные организмы еще не имеют позвоночника, эволюция наградила их нервной системой, острыми зубами и глазами. Теперь они могут существовать и даже охотиться. Прогресс не стоял на месте, мир наполнялся живыми существами, и они готовы были выйти на поверхность.

460 миллионов лет произошел новый сдвиг плит, образовался континент Гондвана, который потом разделился на 6 материков. Первые, кто осмелился выйти на поверхность – растения. Солнце все еще подвергало планету радиации, до формирования озонового слоя. Для нормального существования на суше должно пройти еще 150 миллионов лет.

Землю начали заселять растения, а в последующем, и животные вышли на поверхность в поисках еды. Около 360 миллионов лет назад эти животные были больше похоже на рептилий. Но природа была неумолима. Вулканы снова начали извергаться, атмосфера стала токсичной, и большинство животных, которым удалось выйти на поверхность погибли. Выжили только те, кто смог зарыться под землю, в поисках защиты от токсинов и пищи. В геологической истории Земли этот период назвали Пермским вымиранием.

Климат эпохи: атмосферные условия и их влияние на живую природу

Атмосферные условия в протерозое эре имели существенное влияние на живую природу того времени. В процессе этой эпохи происходило активное формирование первой внезапной экспансии жизни, и климат был одним из факторов, определяющих ее природу и эволюцию.

Атмосфера в протерозое была богата водяными парниковыми газами, такими как углекислый газ (CO₂), метан (CH₄) и аммиак (NH₃). Высокая концентрация углекислого газа приводила к парниковому эффекту, что, в свою очередь, обеспечивало глобальное потепление и высокие температуры на планете. Этот климат поддерживал высокую влажность и обширные тропические леса, богатые растительностью.

Живая природа протерозоя адаптировалась к условиям этого климата. Биосфера была богата водными организмами, в том числе бактериями и простейшими эукариотами. Водные условия позволяли развиваться различным морским организмам, включая вирусы, водоросли и простейших животных.

В то же время, высокие парниковые эффекты и высокая концентрация водяных парниковых газов делали сушу непригодной для сложной жизни. Засуши и распространение пустынных областей не было обычным явлением. Возможно, это было одной из причин, почему жизнь в протерозое была главным образом водной или близкой к водной.

В общем, климат протерозоя был сильно связан с развитием живой природы в это время. Он сформировал условия, подходящие для появления и развития первых форм жизни и стал важным фактором в эволюции. Этот период подготовил почву для изменений, которые произошли позже в истории Земли.

Эволюция жизни в протерозое

В протерозойскую эру от колониальных одноклеточных организмов, клетки которых стали выполнять различные функции, произошли первые многоклеточные организмы. Ими были губки, археоциаты (похожие на губок животные).

В отложениях протерозоя мы уже находим следы ползания червей, отпечатки кишечнополостных, иглы губок, раковины простейших. Эволюционный процесс проходит от простых к сложным организмам. Следовательно, возникновение протерозойских существ было невозможно без длительного эволюционного процесса, который ведет свое начало от комочков цитоплазмы, появившихся в архейских морях.

Также в протерозойских отложениях был найден углеобразный материал шунгит. Это свидетельствует о появлении в протерозойской эре растений, из остатков которых образовался уголь. Отложения мрамора позволяют сделать вывод о том, что в протерозое жили животные с известковыми раковинами . С течением времени образовавшиеся из отложений этих раковин известняки превратились в мрамор.

Первыми из известных в настоящее время групп существ в протерозойских морях были, по видимому, жгутиковые, находящиеся на грани между растительным и животным миром. От них произошли водоросли, грибы и все группы животного мира.

Жизнь в то время была тесно связана с морем. На суше организмов не было, кроме, возможно, неизвестных нам бактерий. [По другим данным, уже в протерозое за счет деятельности прокариот на затопляемых участках суши образовалась почва — другой ароморфоз, подготовивший выход растений на сушу в последующие эпохи].

Первое оледенение Земли (750–635 млн лет назад)

Стоило появиться на Земле первым фотосинтезирующим организмам, как концентрация кислорода в атмосфере стала возрастать, а углекислого газа, наоборот, снижаться. Это предопределило дальнейшие изменения климата. Последующее уменьшение количества углекислого газа было также вызвано распадом первого суперконтинента Родинии: выходящие при этом наружу горные породы вступали в химические реакции со свободным углекислым газом воздуха и связывали его в химических соединениях.

Затем вступила в силу уже известная нам закономерность: чем меньше в воздухе углекислого газа, тем слабее парниковый эффект, а значит, тем холоднее климат. Остывание Земли вызвало появление гигантских ледников, которые, подобно зеркалам, отражали в космос падающие на планету лучи и тем самым способствовали еще большему похолоданию. Средняя температура на нашей планете снизилась до –40 °С, это значит, что в конце протерозоя на экваторе было так же холодно, как в нынешней Антарктиде. Около полюсов установилось –80 °С.

Страшные морозы сковали планету. Вода при таком холоде практически не испарялась, поэтому туч над Землей почти не бывало. Все обломки Родинии и Мировой океан 750–635 млн лет назад покрылись коркой льда, достигавшей 2 км. Сегодня об этом можно судить по следам древнейших ледников и их отложениям в самых разных, в том числе и тропических, районах Земли. Такие следы обнаружили в Центральной Африке, Австралии, на Урале, в горах Тянь-Шаня, в Беларуси, Норвегии, Гренландии и в Скалистых Горах Северной Америки.

Возраст некоторых названных выше геологических свидетельств оледенения определен достаточно точно — 716,5 млн лет назад. Он совпадает с предполагаемым временем распада Родинии.

Вся планета оказалась в ледяном плену, это вызвало массовую гибель живых существ. Тщательное изучение хронологической последовательности событий ставит науку еще перед одной загадкой: оказывается, сплошное вымирание случилось на 16 млн лет раньше, чем моря и суша покрылись льдами.

Существующее сегодня объяснение гласит, что причиной этому послужило слишком бурное размножение водорослей и недостаточное количество травоядных морских существ. Ничем не регулируемый рост водорослей привел к тому, что зеленый слой создал плотный покров на водах, который препятствовал доступу кислорода в их толщу. Из-за этого погибали аэробные жители океана и поэтому атмосфера больше уже не насыщалась углекислым газом. Если все было действительно так, то вывод парадоксален: жизнь на Земле уничтожила сама себя, попутно вызвав резкое изменение климата всей планеты. Даже если это предположение верно, оно не отменяет теорию связывания углекислого газа обнажающимися горными породами Родинии, которая раскалывалась на части, — так что на водоросли и в этом случае ложится только часть вины.

Такой пейзаж, возможно, был на Земле времен распада Родинии

В конце протерозоя Земля пережила самое катастрофическое оледенение за всю свою историю.

Что же в конце концов спасло планету из ледяного плена? Покрытая толстой коркой льдов поверхность океана и суши не могла поглощать углекислый газ из воздуха, ни используя его в процессе фотосинтеза водорослей, ни связывая в химических реакциях. Тут и сыграли свою роль вулканы, которые продолжали собственную в буквальном смысле кипучую деятельность, даже когда планета была скована льдами. Миллионы холодных лет они не прекращали обогащать атмосферу углекислым газом и метаном.

Чтобы растопить льды на планете, которая тогда напоминала современную Антарктиду, могло потребоваться в 350 раз больше свободного углекислого газа в атмосфере, чем его содержит вдыхаемый нами воздух, — около 13% против нынешних 0,035%. Парниковый эффект, создаваемый таким огромным количеством углекислого газа, и привел, очевидно, к постепенному потеплению. Льды неуклонно таяли.

Парниковый эффект сделал свое дело по геологическим меркам очень быстро — средняя температура на планете увеличилась на 65–70 °С, достигнув 25–30 °С.

Ледяная катастрофа должна была убить на Земле все живое, но предполагается, что некоторые микроорганизмы уцелели. Возможно, в океане Мировия оставались небольшие полыньи, где открытая вода соприкасалась с атмосферой и солнечным светом. Другие микробы могли выжить в зонах наземных или подводных вулканов. Понесенные биосферой потери были огромны, однако жизнь не исчезла с лица нашей планеты полностью — стоило льдам отступить, как начался новый бурный всплеск ее развития.

Поделиться ссылкой

Слайд 4 РастенияВ протерозойской эре шло усиленное развитие бактерий и водорослей Особое значение

произошла дифференциация тела, в результате которой одна часть тела прочно

прикреплялась к субстра­ту — какой-нибудь поверхности, а другая приспосабливалась к протеканию фотосинтеза.Развитие жизни привело к изменению формы и состава земной поверхности. В результате фотосинтеза растения усваивали угле­кислый газ из атмосферы и выделяли кислород. Благодаря насыще­нию воздуха и воды кислородом появились аэробные организмы.ЖивотныеК концу протерозойской эры развились многоклеточные организмы, водоросли, кишечнополостные, кольчатые черви, моллюски, членис-­тоногие и многие другие типы беспозвоночных.Подавляющее большинство животных было с двухсторонней симметрией тела, что обеспечило разделение тела на переднюю и заднюю, спинную и брюшную части. В передней части тела находи­лись органы чувств и нервные узлы, спинная часть выполняла функцию защиты, а брюшная обеспечивала передвижение и добычу пищи. Все это привело к изменению поведения, подвижности животных, придало им ловкость.Предполагается, что к концу протерозойской эры появились первые хордовые животные — представители подкласса бесчерепных. Хорда выполняла функцию опоры для мышц. Впоследствии развился орган дыхания — жабры. Все это послужило основой для дальнейшего совершенствования животного мира.

Растения и животные

Формирование земной коры древней планеты (2,5–1,5 млрд лет назад)

В начале протерозойской эры складывались ядра будущих континентов — древние платформы, или кратоны (от греческого «кратос» — сила, крепость). Самые первые части нынешней Евразии — Восточно-Европейская и Сибирская платформы родом именно из тех времен.

Вулканы продолжали извергаться так же бурно, как и в архейский период. На их активность влияли движения земной коры. Когда материки перемещаются, океаническая кора (та, которая находится под дном океана) «задвигается» под материковую и буквально выдавливает на поверхность магму из земных недр.

Первичная атмосфера Земли была сформирована в результате выбросов кислых дымов

Судя по найденным на сегодняшней суше протерозойским отложениям явно морской природы, водная и земная стихии в те времена довольно часто менялись местами: из океанских глубин вздымались юные горы, а более старые скальные хребты уходили под воду.

Протерозойские отложения также показывают, что на Земле в то время уже существовали и пустыни, и ледники — климат был разнообразен.

В этот период появились отложения, ставшие в будущем полезными ископаемыми. Например, месторождения железных руд возникли в результате работы железобактерий (они были открыты в начале ХХ в. русским ученым Сергеем Николаевичем Виноградским). Так появились отложения железистых кварцитов (чередование слоев кварца и железосодержащего магнетита).

Большие месторождения железных руд осадочного происхождения находятся в Украине (Кривой Рог), в Южной и в Северной Америке, Австралии, Африке. В Сибири есть также медные руды протерозоя. В конце той эры откладывались залежи урановой, медной, кобальтовой и оловянной руд.

Земная кора, толщина которой составляет многие километры, мялась, как бумага, под действием чудовищных внутренних сил планеты. На ее поверхности образовывались складки и впадины. В конце протерозойской эры из-за появления складок земной коры образовалось много новых горных хребтов. Это горообразование называют Байкальской складчатостью, так как именно тогда появилось знаменитое на весь мир озеро России. Термин «байкальская складчатость» был предложен в 1932 г. русским ученым Н. С. Шатским.

Движение материков в протерозое (сверху вниз: неопротерозой/криогений, поздний кембрий, ранний девон)

Другой важный геологический термин — геосинклиналь. Термин образован тремя греческими корнями «гео» — земля, «син» — вместе и «клино» — наклоняю. Это длинная и узкая складка земной коры, которая, в противоположность платформам, является подвижной зоной. Такие элементы неустойчивости земной коры сопровождаются прогибами, поэтому геосинклинали опускаются на морское дно. Постепенно эта складка заполняется осадочными породами или магмой вулканов, а потом движения земной коры снова вздымают бывшую складку вверх — и образуются новые горы.

Именно так возникли древнейшие горы Земли: Урал, Енисейский кряж, Восточный Саян, Прибайкалье, Скандинавские и Скалистые горы.

В районах геосинклиналей времен Байкальской складчатости формировались ядра горных массивов юга Сибирской платформы, плато Путорана на Таймыре, Тянь-Шань, некоторые хребты Кавказа и гор Малой Азии. Именно в протерозойскую эру был задан «генеральный план» развития земной коры, который и предопределил дальнейшую геологическую историю планеты.

Тогда же, 1150 млн лет назад, над древним океаном поднялся гигантский материк — Родиния. Многие ученые считают его первым континентом Земли. Полагают, что он возвышался примерно на 3000 м над уровнем моря и не имел до определенной поры отчетливо сформированных гор. Поднявшийся материк вытеснил колоссальные объемы воды, которые, в свою очередь, слились в единый гигантский океан — Мировию, огромный по площади, но значительно мельче нынешних.

Суперконтинент Родиния

Наши предки — первые существа, дышавшие кислородом (2,6 млрд–650 млн лет назад)

Едва появившись, живые организмы стали вступать в сложные биологические отношения друг с другом. Не довольствуясь простым извлечением энергии и пищи из окружающей среды, они создавали пищевые цепи и вступали друг с другом в симбиоз. Все это закономерно привело к усложнению самих живых клеток. Раньше (в архее) существовали только одноклеточные прокариоты — те организмы, у которых клеточное ядро еще не сформировалось (от греческого «прокариот» — доядерный). Их строение значительно проще, а ДНК представлена не хромосомами, а одной-единственной кольцевой молекулой.

Так устроены и сине-зеленые водоросли, и бактерии, и другие обитатели Земли того времени. Преимуществом прокариот является их исключительная неприхотливость к условиям жизни. Они и сейчас селятся на подводных вулканах, в кислых или щелочных водоемах — была бы только влага.

Известное количество видов для эукариот и прокариот

В протерозойскую эру возникли первые эукариотические клетки (то есть такие, у которых есть ядро и ДНК, свернутая в хромосомах). Появилось гораздо больше возможностей перемешивать гены — живые организмы стали быстро меняться, приспосабливаясь к внешней среде. Устойчивость и разнообразие жизни возрастали.

Долгое время прокариоты и эукариоты мирно уживались рядом, но шаг за шагом более приспособленные эукариоты вытесняли древние доядерные организмы. Вместо примитивного почкования и деления клеток появлялись более совершенные механизмы размножения. Будущее принадлежало эукариотам!

Фагоцителла — возможный предок многоклеточных организмов

Формирование континентов

Протерозойской эре мы обязаны не только возникновением живых организмов. Формирование континентов происходило именно в этот период. Примерно 1150 млн лет назад был сформирован первый суперконтинент — Родиния. В учёных кругах есть мнение, что континенты формировались и раньше, но этому нет никаких подтверждений. Также образовался суперокеан, который назвали Мировия. Примерно 700 млн лет назад большая часть суперокеана была покрыта толстым слоем льда.

Приблизительно 800 млн лет назад Родиния начала разделяться под действием тектонических процессов, сопровождавшихся масштабными выбросами лавы. В результате суперконтинент разделился на несколько континентов поменьше, а суперокеан разделился на несколько океанов. Полученные материки не были стабильны. Они постоянно перемещались по бескрайним океаническим просторам, со временем образовав новый суперконтинент — Пангею. Однако, со временем распалась и она, положив начало современным континентам.

Протерозойская эра — время, когда Земля стала той планетой, которую мы знаем и любим. В этот период произошли наиболее важные эволюционные изменения, породившие современную жизнь во всём её удивительном многообразии. Жизнь в протерозойскую эру развивалась очень интенсивно — простейшие одноклеточные организмы эволюционировали до привычных нам хордовых животных. Произошло формирование континентов и насыщение атмосферы кислородом, количество воды на Земле существенно увеличилось, образовав мировой океан. Безусловно, протерозойская эра является наиболее долгим и важным периодом формирования нашей планеты. Да, ещё нужно знать, что в период развития этой эры, произошло наиболее длительное оледенение на земле, которое называлось гуронское оледенение, продолжительность которого составляет 300 миллионов лет.

Задумывались ли вы когда-нибудь над тем, что представляла собой протерозойская эра? Скорее всего, нет. Разве что из давно пройденной школьной программы кто-то вспомнит какие-то скудные данные. Например, про развитие жизни в протерозойскую эру, про формирование климата или про начало ледникового периода. Конечно, всего этого очень мало, особенно если учесть, какую роль играло это время в последующей жизни нашей планеты.

Данная статья содержит в себе массу интересной информации. А значит, читатель получит исчерпывающие ответы на многие вопросы, которые затрагивают развитие жизни на земле. Отдельно мы поговорим о необычных представителях флоры и фауны, о суровом климате, об особенностях образования различного рода полезных ископаемых.

Великое окисление

Это было событие большой важности и значимости. Он включает в себя серию событий, связанных с повышением содержания кислорода в атмосфере, о котором говорилось в предыдущем пункте

Когда количество кислорода превышает количество, поглощаемое различными химическими реакциями, непосредственно затрагиваются анаэробные организмы (которых было большинство), для которых кислород был очень токсичным.

Это также имело последствия на климатическом уровне, поскольку различные химические реакции, в которых участвовал свободный кислород, метан и ультрафиолетовое излучение, привели к значительному снижению температуры окружающей среды, что в конечном итоге привело к так называемым ледниковым периодам.