Эон: Протерозой (542,0 ± 1,0 млн лет назад — 2,5 млрд лет назад)


         Самые длительные временные интервалы в геохронологии — эоны (от греч. aion - век, эпоха). Выделяют такие Эоны, как: криптозой (от греч. cryptos - скрытый и zoe — жизнь), охватывающий весь докембрий, в отложениях которого нет остатков скелетной фауны; фанерозой (от греч. phaneros - явный, zoe — жизнь) — от начала кембрия до нашего времени, с богатой органической жизнью, в том числе скелетной фауной. Зоны не равноценны по продолжительности, так, если криптозой длился 3-5 млрд лет, то фанерозой — 0,57 млрд лет.


         Архейская и протерозойская эонотемы, охватывающие почти 80% времени существования Земли, выделяются в криптозой, так как в докембрийских образованиях полностью отсутствует скелетная фауна и палеонтологический метод к их расчленению неприменим. Поэтому разделение докембрийских образований базируется в первую очередь на общегеологических и радиометрических данных.
         Название происходит от греческого слова "протерос" - первичный. Слово "зой" происходит от "зоикос" - жизненный.


         Второе великое горообразование (значительное уничтожение ископаемых)
         Геологические условия. Интенсивный процесс осадкообразования. Позднее - вулканическая активность. Эрозия на обширных площадях. Многократные оледенения.
         Главнейшие геологические события. Облик земной поверхности. Начало байкальской складчатости. Мощный вулканизм. Время бактерий и водорослей.
         Наиболее распространенные полезные ископаемые. Огромные запасы железных руд, слюда, графит.
         Основные этапы развития жизни. Зарождение жизни в воде. Время бактерий и водорослей.
         Растительный мир. Примитивные водные растения - водоросли, грибы.
         Животный мир. Различные морские простейшие. К концу эры - моллюски, черви и другие морские беспозвоночные.


Хронология Земли.  В.В.Булат 2011 г.

         Годы Вселенной (начиная с гипотетического момента Большого Взрыва 13.730.012.012 лет назад):
         11.230.000.000 - начало эона Протерозоя.
         ___11.230.000.000-12.130.000.000 - Палеопротерозойская эра.
         ______11.230.000.000-11.430.000.000 - Сидерийский период.
         11.230.000.000 – Сибирь и Лавренция образуют единый континент Арктика. Возникновение древнейшего и очень мелководного океана – Панталассы.
         11.230.000.000-11.400.000.000 - возникла планетарная сеть разломов и трещин, заполнявшихся дайками (пластинообразными геологическими телами). Одна из них - Великая дайка в Зимбабве - имеет длину более 500 км и ширину до 10 км.
         11.330.000.000 – кислородная катастрофа: появление в атмосфере свободного кислорода и изменение общего характера атмосферы с восстановительного на окислительный. После того, как поверхностные породы и газы атмосферы оказались окисленными, кислород начинает накапливаться в атмосфере в свободном виде, что приводит к образованию насыщенной кислородом атмосферы. Генетический код стал универсальным для всех живых организмов. Появление первых палеопочв, созданных деятельностью наземных низших растений.
         ______11.430.000.000-11.680.000.000 - Риасийский период.
         11.450.000.000 - первый ледниковый период - гуронский (преимущественно, в Северной Америке).
         11.530.000.000 – падение астероида в Западной Австралии.
         11.580.000.000 – увеличение глубоководности морей.
         11.630.000.000 – глобальное потепление и окончание гуронского ледниковья.
         ______11.680.000.000-11.930.000.000 - Орозирийский период.
         11.707.000.000 – падение астероида в ЮАР.
         11.730.000.000 – 12.030.000.000 – возникновение складчатых систем, вновь спаявших обломки архейской континентальной коры, чему способствовала новая эпоха мощного гранитообразования.
         11.740.000.000 – 11.960.000.000 – формирование Карельских гор.
         11.830.000.000 – появление первых эукариот – живых одноклеточных существ, имеющих ядро клетки. Первыми эукариотами были древнейшие жгутиковые. Переход клеток к производству энергии с использованием митохондрий стал эволюционной революцией, так как позволил дальнейшее развитие ядерных клеток и усложнение их внутренней структуры.
         11.880.000.000 – падение астероида в Канаде. Образование медно-никелевого рудного бассейна. Существование древнейшей многоклеточной водоросли.
         ______11.930.000.000-12.130.000.000 - Статерийский период.
         11.930.000.000 – падение астероида в Финляндии. Воды мирового океана насыщены кислородом. Мощная природная ядерная реакция в Камеруне.
         11.930.000.000-12.230.000.000 – суперконтинент Коламбия.
         12.030.000.000 – зрелая континентальная кора существует уже на 70% площади ее современного распространения.
         12.070.000.000 – падение астероида в Северной Австралии.
         12.080.000.000 – в морях широко распространен микроскопический фитопланктон: преимущественно сине-зеленые водоросли (цианобактерии).
         12.100.000.000 – падение астероида в Западной Австралии.
         ___12.130.000.000-12.730.000.000 - Мезопротерозойская эра.
         ______12.130.000.000-12.330.000.000 - Калимийский период.
         12.230.000.000 – на основе древних жгутиковых возникают новые группы простейших – жгутиковые и саркодовые. Под влиянием хищников фитопланктон увеличивается в размерах (в среднем в 4-5 раз).
         12.320.000.000 – начало сближения материковых плит Балтики, Сибири, Лавренции и Антарктиды.
         ______12.330.000.000-12.490.000.000 - Эктазийский период.
         12.330.000.000 – продолжается осадконакопление и расширение осадочных чехлов. Появление первых примитивных водорослей. Фитопланктон под влиянием хищников нового класса увеличивается еще в среднем в 3 раза.
         ______12.490.000.000-12.730.000.000 - Стенийский период.
         12.530.000.000 – половое размножение увеличивает скорость эволюции живых организмов. Появление новой группы простейших – бурых (красных) водорослей, некоторые из которых сильно напоминают современные красные водоросли. Появление одноклеточных зеленых водорослей.
         12.630.000.000 – появление первых динофлагелянтов – двусторонне-симметричных или асимметричных жгутиконосцев с развитым внутриклеточным панцирем.
         12.630.000.000-12.980.000.000 – суперконтинент Родиния. Ее частями являлись Сибирь, Лавренция и Антарктида, а также часть Европы. Родиния расположена в южном полушарии, в западной части которого доходит до совр. экватора. Родинию окружает единый океан – Мировия. Отдельно от Родинии располагаются Африка и Аравия.
         12.670.000.000 – появление первых грибов.
         12.680.000.000 – падение астероида в Якутии.
         12.696.000.000 – падение астероида в Зимбабве
         ___12.730.000.000-13.188.000.000 - Неопротерозойская эра.
         ______12.730.000.000-12.880.000.000 - Тонийский период.
         12.730.000.000 – скорость вращения Земли вокруг своей оси – 17 часов. Луна расположена в 346 тысячах километров от Земли – на 38 тысяч километров ближе.
         ______12.880.000.000-13.130.000.000 - Криогенийский период.
         12.880.000.000 – рифтовый разлом между частями Родинии – с одной стороны Амазонии, Ла-Платы, Лаврентии, Балтики и Западной Африки и с другой стороны Австралии, Антарктиды, Индии, Конго и Калахари. Зарождение Палеоазиатского океана в пределах совр. Сибири.
         12.890.000.000 – появление первых червеобразных морских многоклеточных животных, произошедших от одноклеточных жгутиковых – т.н. Хайнаньской биоты.
         12.900.000.000 – между двумя частями Родинии образовался Мозамбикский океан.
         12.951.000.000-12.995.000.000 – кайгасский ледниковый период.
         12.960.000.000 – группа обыкновенных губок генетически отделилась от линии развития всех остальных многоклеточных животных.
         12.977.000.000 – вся Земля замерзла и покрылась льдом. На Родинии местами ледяной панцирь достигает 5 километров толщины, а температура опускается ниже 100 градусов мороза. Вымирание Хайнаньской биоты. Предки групп известковых и шестилучевых губок генетически отделились от линии развития всех прочих многоклеточных животных.
         12.980.000.000 – суперконтинент Родиния раскололся на Лавразию, Амазонию, Сибирь, Китай и Южный Китай. Возникновение океанов: Бореального в Арктике, Протояпетуса в Атлантике и Прототетиса близ экватора.
         13.011.000.000 – начало стурианского ледникового периода.
         13.021.000.000 – общий предок всех многоклеточных животных, кроме губок.
         13.030.000.000 – резкое разогревание Земли и таянье ледников. Одноклеточные организмы – фитопланктон – достигают наиболее возможных размеров – 2-3 миллиметров.
         13.043.000.000 – общий предок билатерий, брахиоподов, иглокожих, кольчатых червей, моллюсков, мшанок, нематодов, немертинов, хордовых и членистоногих.
         13.045.000.000 – появление в морях первых многоклеточных организмов – древних киндариев, обладающих стрекательными клетками.
         13.050.000.000 – Палеоазиатский океан разделяет Китай, Южный Китай, Сибирь и Лавразию.
         13.055.000.000 – первые хордовые животные.
         13.065.000.000 – предки головохордовых бесчерепных животных генетически отделились от предков оболочников и позвоночных.
         13.068.000.000 – резкое похолодание и обледенение всей Земли – мариноанский ледниковый период.
         13.084.000.000 – в Ростовской области и Северной Австралии упало сразу два астероида.
         13.093.000.000 – общий предок членистоногих и первичнополостных червей – нематодов.
         13.095.000.000 – таянье ледников. Появление в океанах трубчатых животных.
         13.100.000.000 – появление в океанах первых губок - археоциатов.
         13.114.000.000 – разделились генетические линии предков оболочников и позвоночных.
         13.115.000.000 – разделились генетические линии предков членистоногих и нематодов.
         13.121.000.000 – общий предок билатерий, брахиоподов, кольчатых червей и моллюсков.
         13.125.000.000 – в ходе дрейфа континентов закрылся Мозамбикский океан.
         ______13.130.000.000-13.188.000.000 - Эдиакарийский (Вендский) период.
         13.130.000.000 – падение астероида в Айдахо.
         13.130.000.000-13.190.000.000 – суперконтинент Паннотия. Его частями являются Лаврентия, Балтика, Китай, Сибирь и материки Гондваны. Паннотия окружена океаном Протопасифик.
         13.135.000.000 – возникновение инфузорий. Общий предок плеченогих (брахиоподов) и билатерий.
         13.140.000.000 – падение астероида в Австралии. Формирование т.н. биоты Доушаньто – морских обитателей микроскопических размеров с развитием двусторонней симметрии (водоросли, многоклеточные таллофиты, акритархи и цианофиты и взрослые губки). Кроме симметрии хорошо заметна наметившаяся «голова», образованная первыми двумя сегментами, и основное «тело» уменьшающееся к «хвосту».
         13.140.000.000-13.160.000.000 – рифейское оледенение в Африке, Европе и Австралии.
         13.150.000.000 – по мере роста количества кислорода в атмосфере Земли сформировался озоновый слой. Появление у живых существ зубов, пищеварительного тракта и ануса.
         13.160.000.000 – после оледенения началась трансгрессия моря. Вторичное возникновение океанов: Палеопасифик, Япетус и Палеотетис. Значительная часть Европы покрыта водой. Китайский континент испытывает поднятие.
         13.165.000.000 – средняя температура на Земле достигает 35-40° С.
         13.166.000.000 – появление билатерий.
         13.170.000.000 – появление морских онихофоров – первых членистоногих. Появление первых моллюсков, развившихся из древних кольчатых червей: группы Bivalvia (Двустворчатые), Hyolitha, Monoplacophora и Rostroconchia.
         13.173.000.000 – появление плеченогих (брахиоподов).
         13.188.000.000 – начало эона Фанерозоя.


         Продолжительность протерозойской эры - 2 миллиарда лет (2,5-0,5 миллиард лет назад). Сейчас протерозой считают уже не эрой, а эоном, состоящим из 3 эр: палеопротерозоя (2,5-1,6 млрд. лет назад), мезопротерозоя (1,6-1,0 млрд. л. н.) и неопротерозоя (1,0-0,5 млрд. л. н.). В 2008 г. из палеопротерозоя выделили эопротерозой (2,43-2,06 млрд. лет назад). Границы следующих эр протерозоя были чуть смещены.
         В начале протерозойской эры количество кислорода в атмосфере достигло уже 19% от современного уровня. Для этой самой продолжительной эры характерно образование крупнейших залежей железных руд, образованных за счет деятельности бактерий. Что интересно, древние бактерии сначала содержали в себе железо (как в молекуле гемоглобина). Лишь затем оно стало замещаться другими металлами (например, медью). По-видимому, эта ситуация объясняет и красный цвет Марса. Может быть, вся его поверхность кишит этими "железными" бактериями или их остатками?.
         В протерозое было наиболее длительное в истории Земли гуронское оледенение (2,4 - 2,1 млрд лет назад) и несколько эпох глобального оледенения в позднем неопротерозое [в криогене].
         В протерозойскую эру произошли основополагающие ароморфозы:
         Около 1,8-2 миллиарда лет назад появляются признаки деятельности первых эукариот; господство прокариот сменяется расцветом эукариотических организмов; [другие цифры: "шипастые" ядерные клетки - не позднее 1,4-1,6 Me, несовершенные грибы - ранее 2 Me - значит, первые эукариоты появились в самом начале протерозоя, или даже в архее].
         Около 1,5-2 миллиарда лет назад [по другим сведениям - еще в архее] появились первые многоклеточные организмы (Metazoa). Следствием этого был другой важнейший ароморфоз - возникновение тканей и органов. Появлением многоклеточных созданы предпосылки для специализации клеток, увеличения размеров и усложнения организмов; [по некоторым данным - уже не позднее 1,4 Me существовали кишечнополостные (Udocania problematica), а достоверные организмы с хитиновыми трубками - 800 м.л.н.; по методу филогенетики - 1500-700 м.л.н.].
         Около 1,5-2 миллиарда лет назад [по другим сведениям - еще в архее] возникло половое размножение (комбинативная изменчивость), при котором слияние генетического материала разных особей поставляло материал для естественного отбора [необходимость полового размножения привела к возникновению ДНК вместо РНК?]
         В это же время (приблизительно 1,6 миллиардов лет назад), как считают, произошел раскол между растениями и животными, [т.е., возник фотосинтез - но это не так, фотосинтез произошёл ещё в раннем архее]. Другим важнейшим ароморфозом стало образование двусторонней симметрии у активно передвигающихся организмов. Билатеральность обеспечивала дифференцировку тела на спинную и брюшную стороны, передний и задний концы. Спинная сторона выполняла защитную функцию, брюшная — обеспечивала движение и захват пищи. В переднем конце развивались органы чувств, а затем — нервные узлы и головной мозг. Это значительно повысило жизненную активность животных.
         В эту эру образуются все отделы водорослей, слоевище у многих становится пластинчатым. Для животных того времени характерно отсутствие скелетных образований, конец протерозоя (эдиакарский период) образно называют "веком медуз". Появляются кольчатые черви, от них произошли моллюски и членистоногие (последние - от круглых, по новейшим генетическим исследованиям). К концу протерозоя появились все типы животных, кроме вторичноротых - иглокожих и хордовых.
         По другим сведениям, уже в протерозое появились первые хордовые — самый высокоорганизованный тип животных. Наличие хорды обеспечило опору мускулатуры; центральная нервная система в виде трубки способствовала их активизации. Также появились органы дыхания — жабры. Ещё одним важнейшим событием протерозоя стал выход водорослей на сушу, которые в симбиозе с грибами дали начало первой сухопутной форме растений - лишайникам.


         Время существования Земли разделено на два главных интервала (эона): Фанерозой и Докембрий (Криптозой) по появлению в осадочных породах ископаемых остатков. Криптозой — время скрытой жизни, в нём существовали только мягкотелые организмы, не оставляющие следов в осадочных породах. Фанерозой начался с появлением на границе Эдиакария (Венд) и Кембрия множества видов моллюсков и других организмов, позволяющих палеонтологии расчленять толщи по находкам ископаемой флоры и фауны.

         Протерозойская эра. Вторая эра длительностью около 1 млрд. лет характеризовалась отложением большого количества осадков и по крайней мере одним значительным оледенением, в течение которого ледниковые покровы распространились до широт менее 20° от экватора. В протерозойских породах было найдено очень небольшое количество ископаемых, которые, однако, свидетельствуют не только о существовании жизни в эту эру, но и о том, что эволюционное развитие к концу протерозоя продвинулось далеко вперед. В протерозойских отложениях найдены спикулы губок, остатки медуз, грибов, водорослей, плеченогих, членистоногих и т. п.

         В процессе эволюции одноклеточные организмы стали объединяться в колонии, получившие (по гипотезе И.И. Мечникова) название «фагоцителлы». Некоторые из этих колоний позже превратились в более сложные организмы типа морских губок. Другие фагоцителлы научились перемещаться с помощью «ресничек» и в дальнейшем превратились в плоских червей. Третьи, сохранив плавающий образ жизни, в процессе своего дальнейшего развития, приобрели рот и дали начало кишечнополостным организмам. Все эти начальные виды простейших живых организмов были найдены в отложениях, соответствующих протезейской эре.
         В начальный период, соответствующий протезойской эре, в морях развилось большое количество водорослей, в результате деятельности бактерий и гниения водорослей, начались почвообразующие процессы. В атмосфере продолжалось накопление кислорода.

         Географическая оболочка прошла долгий и сложный путь развития. В ее развитии выделяют три качественно различных этапа: добиогенный, биогенный, антропогенный.
         Добиогенный этап (4 млрд — 570 млн лет) — самый длительный период. В это время происходил процесс увеличения мощности и усложнения состава земной коры. К концу архея (2,6 млрд лет назад) на обширных пространствах уже сформировалась континентальная кора мощностью около 30 км, а в раннем протерозое произошло обособление протоплатформ и протогеосинклиналей. В этот период гидросфера уже существовала, но объем воды в ней был меньше, чем сейчас. Из океанов (и то лишь к концу раннего протерозоя) оформился один. Вода в нем была соленой и уровень солености скорее всего был примерно таким, как сейчас. Но, по-видимому, в водах древнего океана преобладание натрия над калием было еще большим, чем сейчас, больше было и ионов магния, что связано с составом первичной земной коры, продукты выветривания которой сносились в океан.
         Атмосфера Земли на этом этапе развития содержала очень мало кислорода, озоновый экран отсутствовал. Жизнь, скорее всего, существовала с самого начала этого этапа. По косвенным данным, микроорганизмы обитали уже 3,8-3,9 млрд лет назад. Обнаруженные остатки простейших организмов имеют возраст 3,5-3,6 млрд лет. Однако органическая жизнь с момента зарождения и до самого конца протерозоя не играла ведущей, определяющей роли в развитии географической оболочки. Кроме того, многими учеными отрицается присутствие органической жизни на суше на этом этапе.
         Эволюция органической жизни в добиогенный этап протекала медленно, но тем не менее 650-570 млн лет назад жизнь в океанах была достаточно богатой.