EON PROTEROZOICZNY: CHARAKTERYSTYKA, GEOLOGIA, FLORA I FAUNA - GEOGRAFÍA - 2026

Proterozoic Aeon jest jednym z geologicznych skalach, które tworzą prekambrze. Występuje od 2,5 miliarda lat temu do 542 milionów lat temu. Był to czas wielu doniosłych zmian, ważnych dla ewolucji planety.

Wśród nich można wymienić: pojawienie się pierwszych organizmów fotosyntetyzujących oraz wzrost zawartości tlenu w atmosferze. Krótko mówiąc, w tym eonie planeta przeszła pierwsze zmiany, które przygotowały ją na miejsce nadające się do zamieszkania.

Stromatolity, charakterystyczne dla tego eonu. Źródło: C Eeckhout, za Wikimedia Commons

Z geologicznego punktu widzenia, w tym eonie powstały pewne struktury, które były punktem wyjścia do powstania tego, co później stało się znane jako superkontynent Pangaea.

Ten eon był czasem przejścia z planety, którą ze względu na swoje warunki można uznać za wrogą, do takiej, na której życie mogło się stopniowo osiedlać i rozwijać.

cechy

Obecność kratonów

Uczeni z tego obszaru ustalili, że kratony są „rdzeniami” kontynentów. Oznacza to, że kraty są pierwszymi konstrukcjami, z których powstały szelfy kontynentalne.

Składają się z archaicznych skał, których starożytność sięga od 570 milionów lat do 3,5 giga lat.

Główną cechą kratonów jest to, że od tysięcy lat nie uległy one żadnym pęknięciom ani odkształceniom, więc są najbardziej stabilnymi miejscami w skorupie ziemskiej.

Niektóre z najbardziej znanych kratonów na naszej planecie to: Tarcza Gujany w Ameryce Południowej, Tarcza Syberyjska, Tarcza Australijska i Tarcza Skandynawska.

Pojawiły się stromatolity

Stromatolity to struktury tworzone przez mikroorganizmy, szczególnie cyjanobakterie, oprócz wytrąconego węglanu wapnia (CaCO ₃ ). Podobnie odkryto, że w stromatolitach znajdują się nie tylko sinice, ale mogą być również inne organizmy, takie jak między innymi grzyby, owady, krasnorosty.

Stromatolity to zapisy geologiczne o wielkim znaczeniu dla badań życia na planecie. Przede wszystkim dlatego, że stanowią one pierwszy zapis życia na Ziemi (najstarsze mają 3500 mln lat).

Podobnie stromatolity dostarczają dowodów na to, że już w tamtej starożytnej epoce zachodziły tak zwane cykle biogeochemiczne, przynajmniej cykl węglowy.

W ten sam sposób stromatolity okazały się bardzo pomocne w dziedzinie paleontologii jako wskaźniki. Oznacza to, że zgodnie z przeprowadzonymi badaniami powstają one w określonych warunkach środowiskowych.

Z tego powodu możliwe było przewidzenie cech, które dany region miał w określonym czasie, tylko na podstawie analizy znalezionych tam stromatolitów.

Struktury te tworzą śluzowatą matrycę, w której osadzane są osady i węglan wapnia. Mają pewną aktywność fotosyntetyczną, więc uwalniają tlen do atmosfery

Zwiększone stężenie tlenu

Jedną z najważniejszych i najbardziej reprezentatywnych cech epoki proterozoicznej jest znaczny wzrost stężenia tlenu atmosferycznego.

W erze proterozoicznej nastąpiła duża aktywność biologiczna, co skutkowało większą dostępnością tlenu atmosferycznego. Teraz, jeśli chodzi o pierwiastek tlenu, miały miejsce różne wydarzenia, które były kamieniami milowymi tej epoki.

Należy wspomnieć, że tlen atmosferyczny nie osiągnął znaczącego poziomu, dopóki nie zostały zaspokojone tzw. Pochłaniacze chemiczne, wśród których najważniejsze było żelazo.

Wraz ze wzrostem stężenia tlenu w atmosferze zwiększała się również pasmowa depozycja żelaza. To z kolei pomogło w usunięciu wolnego tlenu, który reagował z żelazem, tworząc tlenek żelaza (Fe ₂ O ₃ ), wytrącając się jako hematyt na dnie morskim.

Po napełnieniu tych zbiorników chemicznych aktywność biologiczna trwała, w tym fotosynteza, więc tlen atmosferyczny nadal wzrastał. Dzieje się tak, ponieważ nie był używany przez zlewozmywaki, ponieważ były całkowicie pełne.

Wielkie utlenianie

Było to wydarzenie o wielkim znaczeniu i doniosłości. Obejmuje szereg wydarzeń związanych ze wzrostem zawartości tlenu w atmosferze omówionych w poprzednim punkcie.

Gdy ilość tlenu przekroczyła ilość wchłoniętą przez różne reakcje chemiczne, bezpośrednio wpłynęło to na organizmy beztlenowe (które stanowiły większość), dla których tlen był bardzo toksyczny.

Miało to również konsekwencje na poziomie klimatycznym, ponieważ różne reakcje chemiczne z udziałem wolnego tlenu, metanu i promieniowania ultrafioletowego spowodowały znaczne obniżenie temperatury środowiska, co w dłuższej perspektywie doprowadziło do tak zwanych zlodowacenia.

geologia

Dokumenty archeologiczne z tamtej epoki należą do najlepszych, jakie istnieją, pod względem ilości dostarczonych przez nie informacji.

Główna zmiana, która nastąpiła podczas proterozoicznego eonu, nastąpiła na poziomie tektonicznym. W tej epoce płyty tektoniczne urosły i ulegały deformacjom tylko w wyniku wielokrotnych zderzeń na ich krawędziach.

Według specjalistów w tej erze powstało w sumie pięć superkontynentów:

• Starożytna Syberia : składająca się z dużej części Mongolii i tarcz syberyjskich.
• Gondwana : prawdopodobnie jedna z największych, ponieważ składała się z terytoriów dzisiejszej Ameryki Południowej, Afryki, Antarktydy, Ameryki Środkowej i większości Azji.
• Stary Kontynent Ameryki Północnej : także inny wielki, obejmujący Tarczę Kanadyjską, wyspę Grenlandię i część Syberii.
• Starożytne Chiny : obejmują Chiny, część Mongolii, Japonię, Koreę, Pakistan i niektóre terytoria Indii.
• Dawna Europa : obejmuje większość obszaru, który obecnie jest kontynentem europejskim, a także część wybrzeża Kanady.

Podobnie, zgodnie z danymi geologicznymi, w tamtym czasie Ziemia obracała się znacznie szybciej wokół własnej osi, a dni trwały w przybliżeniu 20 godzin. Wręcz przeciwnie, ruch tłumaczeniowy następował wolniej niż obecnie, gdyż w latach trwały średnio 450 dni.

Podobnie, odkryte i przebadane skały pochodzące z ery proterozoicznej wykazały niewielki wpływ erozji. Skały, które pozostały całkowicie niezmienione, zostały nawet uratowane, co było bardzo pomocne dla badaczy tych zjawisk.

Flora i fauna

Pierwsze formy życia organicznego zaczęły pojawiać się w poprzedniej epoce, archaicznej. Jednak to dzięki transformacji atmosferycznej, która nastąpiła w erze proterozoicznej, żywe istoty zaczęły się różnicować.

Od czasów archaicznych zaczęły się pojawiać najprostsze formy życia, które są nadal znane: organizmy prokariotyczne. Należą do nich niebiesko-zielone algi (sinice) i same bakterie.

Później zaczęły pojawiać się organizmy eukariotyczne (ze zdefiniowanym jądrem). Również w tym okresie pojawiły się glony zielone (Clorophytas) i krasnorosty (Rodhophytas). Obie są wielokomórkowe i fotosyntetyczne, więc przyczyniły się do wydalania tlenu do atmosfery.

Należy zauważyć, że wszystkie żyjące istoty, które powstały w tej epoce, znajdowały się w środowiskach wodnych, ponieważ to one zapewniały im minimalne warunki niezbędne do przetrwania.

Wśród przedstawicieli fauny tego okresu można wymienić organizmy uważane dziś za mało rozwinięte, takie jak gąbki. Wiadomo, że istniały, ponieważ niektóre analizy chemiczne wykryły określoną postać cholesterolu, która jest wytwarzana tylko przez te organizmy.

Z tego okresu odnaleziono również skamieniałości zwierząt reprezentujących koelenteraty. To duża grupa, w której występują głównie meduzy, korale, polipy i ukwiały. Główną ich cechą jest symetria promieniowa

Fauna Ediacara

W górach Ediacara (Australia) w 1946 roku paleontolog Reginald Sprigg dokonał jednego z największych odkryć w paleontologii. Odkrył miejsce z zapisami kopalnymi pierwszych znanych żywych istot.

Zaobserwowano tu skamieniałości gąbek i ukwiałów, a także innych gatunków, które nadal wprawiają w zakłopotanie paleontologów, ponieważ niektórzy klasyfikują je jako organizmy miękkie (z królestwa zwierząt), a inne jako porosty.

Wśród cech charakterystycznych tych istot możemy wymienić: brak twardych części, takich jak skorupa lub jakaś struktura kości, bez jelita lub ust, oprócz tego, że są robakowate bez określonego wzoru symetrii.

Odtworzenie fauny Ediacara. Źródło: Ryan Somma, za Wikimedia Commons

Odkrycie to było bardzo ważne, ponieważ znalezione skamieniałości nie wykazują podobieństw do tych, które odpowiadają nowszym epokom. W faunie ediakarskiej występują organizmy płaskie, które mogą mieć symetrię promieniową lub spiralną.

Jest też kilka, które mają dwustronną symetrię (która jest dziś obfita), ale stanowią one niewielki procent w porównaniu z innymi.

Pod koniec tego okresu fauna ta praktycznie zniknęła w całości. Obecnie nie znaleziono żadnych organizmów reprezentujących ewolucyjną ciągłość tych gatunków.

Pogoda

Na początku tego okresu klimat można uznać za stabilny, z dużą ilością tak zwanych gazów cieplarnianych.

Jednak dzięki pojawieniu się cyjanobakterii i ich procesom metabolicznym, które doprowadziły do ​​uwolnienia tlenu do atmosfery, ta rzadka równowaga uległa destabilizacji.

Zlodowacenia

W tym okresie miały miejsce pierwsze epoki lodowcowe, których doświadczyła Ziemia. Wśród nich najbardziej znanym i być może najbardziej niszczycielskim była epoka lodowcowa huronu.

To zlodowacenie miało miejsce dwa miliardy lat temu i spowodowało zniknięcie żywych istot beztlenowych, które zamieszkiwały Ziemię w tamtym czasie.

Innym wielkim zlodowaceniem, które miało miejsce w tym okresie, było tak zwane superlacjarze, wyjaśnione w teorii „Ziemi Śnieżki”. Zgodnie z tą teorią był czas, w okresie kriogenicznym ery proterozoicznej, w którym planeta była całkowicie pokryta lodem, który z kosmosu nadawał jej wygląd kuli śnieżnej.

Według różnych badań i dowodów zebranych przez naukowców, główną przyczyną tego zlodowacenia był znaczny spadek niektórych gazów cieplarnianych, takich jak dwutlenek węgla (CO2) i metan (CH4).

Nastąpiło to poprzez różne procesy, takie jak łączenie CO2 z krzemianami w celu utworzenia węglanu wapnia (CaCO3) i eliminacja CH4 przez utlenianie, dzięki wzrostowi tlenu atmosferycznego (O2).

Z tego powodu Ziemia weszła w postępującą spiralę chłodzącą, w której cała jej powierzchnia była pokryta lodem. Spowodowało to, że powierzchnia Ziemi silnie odbijała światło słoneczne, powodując dalsze ochładzanie planety.

Podziały

Eon proterozoiczny dzieli się na trzy epoki: paleoproterozoiczną, mezoproterozoiczną i neoproterozoiczną.

Era paleoproterozoiczna

Rozciąga się od 2,5 miliarda lat temu do 1,8 miliarda lat temu. W tej epoce miały miejsce dwa wielkie wydarzenia o wielkim znaczeniu: wielkie utlenianie, produkt fotosyntezy, którą zaczęły przeprowadzać cyjanobakterie oraz jedna z pierwszych trwałych stabilizacji kontynentów. To ostatnie było zasługą dużej ekspansji kratonów, która przyczyniła się do powstania dużych platform typu kontynentalnego.

Podobnie uważa się, według różnych dowodów, że to właśnie w tej epoce pojawiły się pierwsze mitochondria, produkt endosymbiozy komórki eukariotycznej i proteobakterii.

Było to doniosłe wydarzenie, ponieważ mitochondria wykorzystują tlen jako akceptor elektronów podczas procesu oddychania komórkowego, z którego pochodziły organizmy tlenowe.

Era ta jest podzielona na cztery okresy: Sidérico, Riácico, Orosírico i Estaérico.

Era mezoproterozoiczna

Ta era obejmuje okres od 1600 do 1200 milionów lat temu. Jest to wiek średni epoki proterozoicznej.

Charakterystyczne wydarzenia tej epoki obejmują rozwój superkontynentu znanego jako Rodinia, a także fragmentację innego superkontynentu, Kolumbii.

Z tego okresu istnieją skamieniałości niektórych organizmów, które wykazują pewne podobieństwa z obecnymi rodofitami. Podobnie stwierdzono, że w tej epoce stromatolity są szczególnie bogate.

Era mezoproterozoiczna jest podzielona na trzy okresy: kallimiczny, ektatyczny i estetyczny.

Era neoproterozoiczna

To ostatnia era eonu proterozoicznego. Obejmuje od 1000 do 635 milionów lat temu.

Najbardziej reprezentatywnym wydarzeniem tej epoki było superlodowanie, w którym Ziemia była prawie całkowicie pokryta lodem, co wyjaśnia teoria Ziemi ze śnieżnej kuli. Uważa się, że w tym okresie lód może dotrzeć nawet do obszarów tropikalnych w pobliżu równika.

Podobnie ta epoka była również ważna z ewolucyjnego punktu widzenia, ponieważ pochodziły z niej pierwsze skamieniałości organizmów wielokomórkowych.

Okresy, które składają się na tę erę to: tonik, kriogeniczność i ediakaran.

Bibliografia

1. Beraldi, H. (2014). Wczesne życie na Ziemi i pierwsze ekosystemy lądowe. Biuletyn Meksykańskiego Towarzystwa Geologicznego. 66 ust. 1. 65-83
2. Cavalier-Smith T (2006). „Ewolucja komórek i historia Ziemi: zastój i rewolucja”. Philos Trans R Soc Lond B Biol Sci 361 (1470): 969-1006.
3. D. Holland (2006), „Natlenienie atmosfery i oceanów”. Philosophical Transactions of The Royal Society B, tom 361, nr 1470, str. 903-915
4. Kearey, P., Klepeis, K., Vine, F., Precambrian Tectonics and the Supercontinent Cycle, Global Tectonics, wydanie trzecie, str. 361–377, 2008.
5. Mengel, F., Proterozoic History, Earth System: History and Variablility, tom 2, 1998.