История развития Земли. Криогений

    Эту статью могут комментировать только участники сообщества.
    Вы можете вступить в сообщество одним кликом по кнопке справа.
    Анатолий Чередниченко написал
    5 оценок, 2054 просмотра Обсудить (9)

    Криогений

     

    Криогений — второй геохронологический период неопротерозойской эры. Начался 720 млн лет назад и закончился около 635 млн лет назад. Продолжался, таким образом, около 85 млн лет.

     

    Криогений — второй период неопротерозойской эры. Неопротерозойская эра продолжалась от 1 миллиарда лет назад до 541 млн. лет назад, и состоит из трёх периодов: первым периодом является тоний, сразу после него начинается криогений, третьим по счёту является период эдиакарий. Криогений начался 720 миллионов лет назад и закончился 635 миллионов лет назад, то есть продолжался на протяжении 85 миллионов лет. Чтобы не запутаться в эонах, эрах и периодах, используйте в качестве визуальной подсказки геохронологическую шкалу, которая находится здесь.

    Второй период неопротерозоя наиболее известен двумя важными событиями, которые происходили на поверхности планеты.

    1. Второе в истории Земли оледенение. Первый из четырёх ледниковых периодов в истории развития планеты Земля, произошёл в начале палеопротерозойской эры, в сидерийском периоде. Первое оледенение известно, как Гуронское оледенение или раннепротерозойский ледниковый период, так как произошло в самом начале протерозойского эона. Второй ледниковый период начался в конце протерозойского эона, по этой причине его называют позднепротерозойским оледенением. Данный ледниковый период продолжался на протяжении практически всего криогения, от 900 до 630 миллионов лет назад. Собственно, по этой причине данный период и назвали «криогений», что в переводе с древнегреческого «крио (κρύος)» — «ледяной холод», «гений (γένεσις)» — «рождение». В этот период оледенение покрыло практически всю Землю вплоть до экватора. Так как из-за глобального похолодания планета выглядела полностью белой, покрытой льдом и снегом, учёные дали ей название «Земля-снежок».

    2. Не менее значимыми в истории Земли является полный распад Родиния и начало формирования Паннотия. Суперконтинент Родиния стал распадаться и практически полностью распался в предыдущем, тонийском периоде. Однако полный распад и начало формирования нового суперконтинента произошло в криогении. Родиния распался, предположительно, на восемь малых континентов, после чего стал собираться в новый суперконтинент, которому дали название Паннотия. Данный континент просуществовал относительно недолго, всего 60 миллионов лет, от 600 миллионов лет назад и до 540 миллионов лет назад. Паннотий распался на континент Гондвана и мини-континенты Балтики, Сибири и Лаврентии в самом конце неопротерозоя, после чего сформировался новый континент Пангея.

    Видео: Доисторические Катастрофы. Земля — Снежок

    &feature=emb_logo

    Криогеновый период

     

    Информация

    Эра

    Неопротерозойская

    Начало

    720 млн лет назад

    Конец

    635 млн лет назад

    Климат

    Холодный, возможно полное оледенение

    Характерная фауна

    Неизвестно, предположительно микроорганизмы

    Характерная флора

    Предположительно микроскопические водоросли

    События

    Земля-снежок

    Криогений – период, название которого говорит само за себя (он совпадает со второй половиной верхнерифейской эры по российской шкале). Лапландское, или варангерское оледенение было самым мощным за всю историю планеты, следы его обнаруживаются от Австралии и Африки до Китая, Сибири и Северной Америки. В это время температуры упали катастрофически, на экваторе стояли такие же морозы, как в нынешней Антарктиде – от -23 до -43°C. Планета вплотную приблизилась к критическому состоянию «Земли-снежка», когда заледеневшая вода отражала почти весь солнечный свет, отчего температура понижалась, отчего замерзало еще больше воды, отчего альбедо – отражение – только росло, так что шансы на размораживание со временем только падали. 

    Не исключено, что какие-то планеты во Вселенной, потенциально пригодные для жизни, попадаются в снежную ловушку и так и не выходят из подобного состояния. Оледенение было не единым, а разделяется как минимум на три отдельных этапа: рэпитенский гляциопериод – 723 – 709 млн л. н., стертовский – 667 – 658 млн л. н., марино – около 636 – 635 млн л. н. (понятно, все эти даты довольно условны и периодически пересматриваются). Внутри каждого гляциопериода выделяются гляциоэпохи, каждая из которых содержит отдельные ледниковые события. Лапландское оледенение (как, кстати, и предыдущие, и последующие) в немалой степени было вызвано живыми организмами. Фотосинтетики потребляли углекислый газ, превращали его в органические вещества и в немалых количествах откладывали в осадок. Неспроста еще в раннем протерозое сформировались огромные залежи графита, например, в Приазовье, на юге Гренландии, на Кольском полуострове и в Карелии. Тогда же продолжали образовываться исключительно богатые залежи нефти и горючих сланцев. К концу протерозоя такое массивное изымание углерода из атмосферы не могло не сказаться. Парниковый эффект снизился – оледенение было неизбежно. Не способствовало потеплению и уменьшение вулканизма, а стало быть – ослабление эндогенной дегазации. Да и вообще планета остывала, тектонические движения были уже не те, приливные деформации подкорковых оболочек сбавили обороты, приток радиоактивного тепла тоже снизился, так как за предыдущие миллиарды лет многие элементы успели распасться. Даже астероиды на планету сыпались реже, так как беспорядочного космического мусора в Солнечной системе поубавилось – что-то уже успело попадать, что-то притянулось планетами-гигантами и сконцентрировалось в астероидных поясах.

    Нам повезло. Во-первых, жизнь окончательно все-таки не замерзла. В глубинах океана, около геотермальных источников, в подледных озерах, на вершинах гор и узкой полосе открытой воды на экваторе продолжали расти и копошиться археи, бактерии, водоросли, грибы и какие-то неведомые животные. Надо думать, каждое оледенение вызывало вымирание части видов, а стало быть, высвобождение экологических ниш. Как это всегда бывает, жесткие условия вызывали усиление отбора и ускорение эволюции с закономерным всплеском видообразования у тех, кто вымирать не хотел. Свято место пусто не бывает и нет худа без добра – диалектику никто не отменял. Более того, в холодной воде кислород растворяется лучше, чем в теплой (неспроста все китобои гонялись за китами не в тропиках, а в Арктике и Антарктике, где много фитопланктона, а стало быть – и зоопланктона, а стало быть – и китов), так что там, где вода не замерзала или хотя бы иногда оттаивала, плотность жизни была очень большой. Другое следствие холода – увеличение солености воды, ведь пресная замерзала, вытесняя соли в оставшуюся незаледеневшую. А в более плотной воде проще плавать. Кстати, это же помогало вырасти гигантским акритархам, помянутым выше. Легче жилось и многоклеточным животным. Неспроста именно в это время появляются первые более-менее достоверные следы губок. Правда, остатки самих губок пока не найдены, но в Омане в отложениях с древностью 635 – 713 или даже до 751 млн л. н. выявлены следы их метаболизма в виде 24-изопропилхолестана – вещества, специфического для обыкновенных губок Demospongiae. Показательно, кстати, что губки эти жили на мелководье, а в глубоководных отложениях признаков их присутствия нет – там покамест царили безкислородные – анаэробные – условия. Но губки и, возможно, другие животные делали свое дело – фильтровали воду от взвешенной в ней органики, чистили и делали прозрачной. Больше света попадало на большую глубину, зона кислородной жизни все больше расширялась.

    Причины самого масштабного в истории Земли оледенения

    Причина столь сильных оледенений остается неясной (возможно, орбита Солнца пересекала гигантское пылевое облако [вошла в рукав Галактики?], поглощавшее часть солнечного тепла). А причиной потепления, предположительно, считают усиление вулканической деятельности. Вулканы выбрасывали в атмосферу среди прочих газов углекислый газ, который задерживал тепло, отражаемое от земной поверхности и выделяемое самой планетой ("парниковый эффект"). По другой версии, похолодание способствовало обогащению кислородом водной толщи, а тем самым создавались благоприятные условия для бактерий, которые, перерабатывая органику, поглощали кислород и выделяли углекислый газ. Попадая из воды в атмосферу, углекислый газ создавал парниковый эффект.

    Последнее (стертское?) оледенение связывают с поглощением углекислого газа вышедшими на сушу растениями в симбиозе с грибами (лишайниками).

    [Не думаю, чтобы столь глобальный катаклизм вызывался биосферой. Ее влияние на геологическую историю очень заметно, но не критично. Тем более, что биосфера - саморегулирующаяся система, а не самоубийца. Скорее, оледенения всегда вызываются внешними, космическими причинами.]

    Так почему же верхнепротерозойский ледниковый период был гораздо более "мощным"? Этому способствовало расположение материков во время криогения в непосредственной близости от экватора. Вообще, когда Земля охлаждается, реакция извлечения углекислого газа из атмосферы замедляется, тем самым препятствуя дальнейшему охлаждению. Но расположение материков в тропических широтах не позволяло замедлить темпы удаления углекислого газа, в результате чего ледники продвинулись до экватора, а высокая отражательная способность льда способствовала дальнейшему охлаждению.

    Криогенский ледниковый период закончился примерно 635 млн. лет назад, причём очень внезапно. За то время, пока Земля была скована многометровым слоем льда, в её атмосфере, благодаря вулканическим взрывам, постепенно росло количество углекислого газа, ведь механизм его удаления уже не работал. Достигнув уровня в 350 раз превышающий современный, углекислый газ, как один из важнейших парниковых газов, способствовал разогреву атмосферы и дальнейшему процессу освобождения ото льда всё больших площадей: сначала на экваторе, а затем и в более высоких широтах.

    Таяние льдов, в результате которого в воду попали многие биогены, а также практически полное исчезновение металлического железа из мантии, способствовали быстрому росту парциального давления кислорода: во-первых — произошёл взрывной рост популяций цианобионтов, а во-вторых — перестал действовать механизм связывания атмосферного кислорода железом. Наступил всплеск биоразнообразия, на основании чего ранее выделялся даже особый период протерозойской эры — венд.

    Выживание биосферы в глобальную стужу

    Однако, даже в таких неблагоприятных условиях на поверхности планеты сохранялись небольшие участки открытой воды, которые позволили выжить эукариотам. Известно, что все группы эукариот, кроме, быть может, животных [многоклеточных?], появились до стертовского оледенения. Получается, им удалось его пережить. Возможно, оно даже стимулировало эволюцию животных; такие катастрофические события могут оказаться весьма полезны, если рассматривать их с эволюционной точки зрения (Фрэнсис Макдональд).

    И  в самом деле, несмотря на глобальную стужу, в некоторых районах планеты (например, рядом с Южной Австралией в то время) даже в стертовское оледенение (примерно 700 миллионов лет назад) существовала не занятая льдами вода. По другим источникам - стертская ледниковая эпоха (Sturtian) была около 800 млн. лет назад. такие участки были оазисами, которые помогли биосфере пережить тяжёлый период. Хотя значительная часть жизни тогда была уничтожена, часть организмов перенесла и холод, и длительное заточение под мощным льдом, чтобы позже прийти к новому всплеску эволюции. Таким образом, даже в самые суровые моменты криогения кое-где в океане оставались участки, дававшие микроорганизмам доступ к солнечным лучам и кислороду.

    О необычной приспособленности жизни (даже многоклеточной) в экстремальных условиях говорит следующий факт. В отложениях верхнего рифея России и Китая обнаружены окаменелости, напоминающие современных кольчатых червей, хотя их можно сравнить и с тонкостенными хитиновыми трубками ныне живущих сцифоидных полипов. Эти прямые свидетельства животной [причем, многоклеточной!] жизни, существовавшей более 700 млн лет назад.

    Тундровый ландшафт криогения - царства лишайников

    Вызывает также удивление, что именно в ледяном криогении произошло эпохальное событие - выход растений на сушу [на суше было теплее, светлее и кислороднее?], ознаменовавший собой начало ее колонизации организмами. До сих пор считалось, что это произошло примерно 480 млн лет назад (ранний ордовик). Однако результаты научных исследований, опубликованные в журнале «Science», свидетельствуют о том, что это важнейшее событие в эволюции жизни произошло, возможно, гораздо раньше, а именно около 700 млн лет назад [в криозое - между глобальными оледенениями?]. В приведенных исследованиях проанализированы первичные структуры белков из грибов и растений. Вследствие нехватки данных по растениям использованы данные о скорости накопления различий в белках животных.

    Считается, что растения колонизировали сушу в симбиозе с грибами. Выход же на сушу грибов произошел около 1,3 миллиарда лет назад [в мезопротерозое]. Эти организмы вполне могли подготовить почву для выхода на сушу растений. Растения не только продуцировали кислород, но и поглощали углекислый газ. Это, в свою очередь, могло привести к увеличению теплоотдачи Земли и вызвать оледенение. Такое оледенение как раз и произошло около 700 млн лет назад. [!]

    Не совсем правильная фраза "выход растений на сушу в симбиозе с грибами". Вышли на сушу, по-видимому, только водоросли, грибы вышли и покорили сушу раньше. Этот симбиоз дал в криогении устойчивую к холоду форму, которая и сейчас существует в Заполярье - лишайники. Не было бы студёного криогения - не было бы, наверное, и сухопутных многоклеточных растений, а, значит - и животных.

     

     

     

    Новости партнеров

    Комментировать

    осталось 1185 символов
    пользователи оставили 9 комментариев , вы можете свернуть их
    Димитрий Острокопытов # написал комментарий 17 июня 2020, 15:27
    Когда до этого говорили о миллиардах лет назад, то каких-то 540 млн. лет, это как будто события дней вчерашних.
    Анатолий Чередниченко # ответил на комментарий Димитрий Острокопытов 17 июня 2020, 15:47
    В ученых, которые занимаются биографией нашей Земли- матушки это все и предстапвляется таким образом.
    Надежда Секретарева # написала комментарий 17 июня 2020, 17:28
    очень интересно, потому что ранее было неизвестно...
    жизнь все-таки не вымерзла, а устояла и ещё получила
    развитие...
    Анатолий Чередниченко # ответил на комментарий Надежда Секретарева 18 июня 2020, 12:56
    Ведь Вы же помните, как закаляются перед посадкой! Тот же эффект!
    Романовский Иван # написал комментарий 17 июня 2020, 21:01
    Трясло, выжигало, вымораживало и всячески устаканивало нашу Землю, но... жизнь продолжалась!
    Анатолий Чередниченко # ответил на комментарий Романовский Иван 18 июня 2020, 12:57
    Ростки жизни закаляло!!!
    • Регистрация
    • Вход
    Ваш комментарий сохранен, но пока скрыт.
    Войдите или зарегистрируйтесь для того, чтобы Ваш комментарий стал видимым для всех.
    Код с картинки
    Я согласен
    Код с картинки
      Забыли пароль?
    ×

    Напоминание пароля

    Хотите зарегистрироваться?
    За сутки посетители оставили 384 записи в блогах и 3365 комментариев.
    Зарегистрировалось 29 новых макспаркеров. Теперь нас 5033335.