Геологическая время
Как люди узнают о тех событиях, которые происходили на Земле до появления человека? В основном по остаткам древней жизни. Такие остатки ученые — геологи и палеонтологи — периодически находят в самых разных местах: например, на бывшем дне океана, ставшем пустыней, в отложениях древних озёр, в обрывах горных хребтов, в вечной мерзлоте, в разных слоях горных пород. Но как определить, какие из них старше, а какие, по геологическим меркам, более молодые?
Наука, изучающая слои Земли, называется стратиграфией (от лат. stratum — слой и греч. grapho — пишу). Стратиграфический принцип положен в основу изучения жизни Земли. Его предложил датский ученый Нильс Стено в XVII веке, а в первой половине XIX века, в результате исследований многих ученых, была намечена общая последовательность событий в истории Земли.
Находя остатки или отпечатки ископаемых растений или животных в слоях горных пород, ученые узнавали по ним временной промежуток, в который формировались эти слои. Например, если в слоях, которые залегают выше других, найдены отпечатки какого-то растения, а ниже их не встречено, значит, раньше этого растения не существовало. По подобным ископаемым остаткам даются датировки и других, сходных по составу горных пород. Принцип сравнительного анализа лёг в основу геохронологии (от греч. ge - земля, chronos - время и logos - учение). Относительная геохронология основана на последовательности сменяющих друг друга событий. С развитием науки и техники стало возможным измерять возраст абсолютной геохронологии изотопным методом.
Геохронологическая шкала
Чтобы понять порядок (хронологию) древних событий, была предложена геохронологическая шкала, согласно которой вся жизнь нашей Земли разделена на большие временные промежутки — эры. Учёные полагают, что сама наша планета образовалась в результате Большого взрыва около 4,5 млрд лет назад, но только к концу этого древнейшего периода на поверхности появилась вода, сформировалась атмосфера и зародилась жизнь. Архей и протерозой называют также «криптозой», т.е. «время скрытой жизни». В это время организмы, населяющие Землю, не имели твёрдого скелета, таким образом, от них не могло остаться ничего, кроме отпечатков или следов жизнедеятельности. Остальные эры — палеозой, мезозой и кайнозой — объединены в фанерозой — время явной жизни. Организмы фанерозоя имеют твердый минеральный скелет.
Сейчас благодаря высокоточным приборам, позволяющим исследовать древние породы, сделаны выводы о возможности существования некоторых форм жизни и в те далёкие времена юности нашей планеты.
Границами между крупными временными отрезками — эрами — являются события планетарного масштаба, такие как распады континентов, великие вымирания флоры и фауны, падение метеоритов и т.д., в результате которых происходила существенная перестройка поверхности планеты и менялись условия и формы жизни на ней.
Всего выделено пять эр:
— архейская (эра древнейшей жизни, началась 3,9 млрд лет назад);
— протерозойская (эра ранней жизни, началась 2,5 млрд лет назад);
— палеозойская (эра древней жизни, началась 545 млн лет назад), в ней периоды: кембрий, ордовик, силур, девон, карбон, пермь;
— мезозойская (эра средней жизни, началась 248 млн лет назад), в ней периоды: триас, юра, мел; — кайнозойская (эра новой жизни, началась 65 млн лет назад и продолжается по сей день), в ней периоды: палеоген, неоген, антропоген.
Эры подразделяются на периоды по наиболее значимым событиям, воссозданным благодаря находкам ископаемых растений и животных. Периоды получили свои названия по местности, где впервые были описаны породы этого возраста, по названиям племён, населявших эти места, либо по каким-то другим характерным признакам. Например, название юрского периода мезозойской эры связано с горной системой Юра (Юрскими горами) на границе Франции и Швейцарии, кембрийский период палеозойской эры получил название по одноимённым горам в Шотландии, карбоновый, или каменноугольный, период палеозойской эры обязан своим названием мощным толщам каменного угля, образовавшимся в это время, а антропогеновый период кайнозойской эры связан своим названием с появлением человека (от греч. antropos — человек, genos — рождение).
Для геологических карт, которые отличаются от географических тем, что них показан возраст пород, залегающих на поверхности Земли, были установлены специальные цвета. Все геологи планеты придерживаются этой единой цветовой шкалы. А предложено такое цветовое решение было Иоганном Вольфгангом Гёте, великим немецким поэтом и натуралистом.
В какой момент и каким образом зародилась жизнь на планете, была ли она всегда, занесена ли космическим телом — все эти вопросы скорее всего не найдут достоверного ответа либо это произойдёт очень нескоро. Пока считается, что появление первых живых организмов — бактерий и одноклеточных микробов — произошло на границе катархея и архея. Океан тогда покрывал большую часть планеты, острова вулканического происхождения поднимались из воды и исчезали. Образовывались древнейшие горные породы, выплавившиеся из жидкой мантии. Состав океана, по всей вероятности, был кислотным.
В это время из вод Мирового океана начала появляться первая суша — микро-континенты. Вблизи них существовали мелководные участки океанского дна, в илистых осадках которых поселились первые обитатели — водоросли и беспозвоночные. Отмирающие организмы начали образовывать рифы вблизи побережий. Микро-континенты сдвигались к Южному полюсу, и образовался единый суперконтинент Родиния. Название предложил американский геолог Марк Мак-Менамин. За основу он взял русское слово «родить», потому что этот супер-континент, распавшись, породил все прочие материки.
ПАЛЕОЗОЙ (КЕМБРИЙСКИЙ, ОРДОВИКСКИЙ, СИЛУРИЙСКИЙ, ДЕВОНСКИЙ, КАМЕННОУГОЛЬНЫЙ (КАРБОНОВЫЙ) И ПЕРМСКИЙ ПЕРИОДЫ)
Появляется удивительное разнообразие в морской флоре и фауне. Движение континентов продолжается — супер-континент раскалывается. Образуются несколько участков суши — южный суперматерик Гондвана и более мелкие: Лавразия (или Лавруссия), Балтия, Сибирия. На протяжении этой эры континенты сходятся и расходятся, возникают горные хребты и системы. С тех пор на суше остались горы байкальской и каледонской складчатости — Урал, горы северной Шотландии, Аппалачи. В конце палеозоя материки объединяются в один огромный материк Пангею. С появлением большей площади суши меняется и климат. Жизнь — сначала растения, а затем и животные — выходит на сушу, приспосабливаясь к иным условиям. Гигантские моллюски, членистоногие — трилобиты, первые рыбы — разнообразие организмов столь велико, что отмершие их скелеты и раковины, оседая в мел- ководье, образуют мощные пласты, впоследствии ставшие осадочной породой известняком. Конец этой эры — царство древовидных папоротников и хвощей, остатки которых с тех пор превратились в горючую горную породу — каменный уголь.
МЕЗОЗОЙ (ТРИАСОВЫЙ, ЮРСКИЙ И МЕЛОВОЙ ПЕРИОДЫ)
Единый суперконтинент Пангея в течение этой эры распадается. Количество и разнообразие континентальных организмов становится гораздо больше морских. Мезозой — царство гигантских рептилий и ящеров, среди которых наиболее известны динозавры. В конце мелового периода происходит катастрофа,, которая вызывает почти глобальное вымирание всего живого на Земле, в том числе и всех динозавров. Учёные полагают, что этим событием могло быть падение на планету крупного метеорита. Так или иначе, но так трагично завершается мезозойская эра и начинается кайнозой.
КАЙНОЗОЙ (ПАЛЕОГЕНОВЫЙ, НЕОГЕНОВЫЙ И АНТРОПОГЕНОВЫЙ (ЧЕТВЕРТИЧНЫЙ) ПЕРИОДЫ)
В эту эру материки постепенно приобретают знакомые нам очертания и рельеф. Возникают горы альпийской складчатой системы — Альпы, Кавказ, Гималаи, Кордильеры, Анды. Формируются климатические зоны. Эволюция оставшихся в живых животных и растений продолжается. Одна- ко среди животного мира уже нет динозавров, нет более чем 75% птиц, 14% млекопитающих. Зато выжили все амфибии, около 90% рыб и пресмыкающихся. Начинается настоящее царство млекопитающих животных - хищников, приматов, копытных. В начале четвертичного периода, в плейстоцене (1,8 млн лет назад), климат начал меняться и наступил ледниковый период. Вымирание одних видов животных и эволюция других привели к тому составу фауны и флоры, который существует и сейчас.
Именно в последнем, четвертичном (или антропогеновом), периоде кайнозоя появился человек.
