Какая была жизнь миллионы лет назад на земле

Земля 600–800 миллионов лет назад: не сплошной лед, но слякоть

Каким образом жизнь на Земле смогла сохраниться во время чудовищных похолоданий, несколько раз охватывавших нашу планету 600–800 миллионов лет назад? Испытала ли Земля тотальное оледенение — вплоть до установления ледового покрова на всей акватории океана? Модель, предложенная канадскими исследователями, показывает, что океан, по-видимому, никогда не замерзал полностью, а Земля представляла собой не ледяной шар, а «слякотный». Резкие колебания климата в ту далекую эпоху были результатом взаимодействия чисто физических процессов и жизнедеятельности бактерий, которые осуществляли минерализацию (окисление) растворенного в океане органического вещества. 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, то есть удерживал тепло у поверхности.

В истории Земли был период особенно холодный, отличавшийся самыми мощными оледенениями. Это время так и называют «криогенный период неопротерозойской эры» (см. Cryogenian). Продолжался он довольно долго — 220 миллионов лет (850–630 миллионов лет назад) и характеризовался чередованием небольших потеплений и сильнейших похолоданий. На суше, представленной остатками древнейшего материка — Родинии, толщина льда в некоторых местах достигала 6 км, а сами льды доходили до тропических широт. Уровень океана тогда понижался на километр (для сравнения скажем, что в последнее значительное оледенение, имевшее место 20 тыс. лет назад, он снижался только на 120 м). Некоторые исследователи полагают, что во время неопротерозойских оледенений лед покрывал не только сушу, но и весь океан.

Белая поверхность нашей планеты, напоминавшей в то время снежный ком (см.: гипотеза «снежной Земли», «Snowball Earth hypothesis»), хорошо отражала падающий на нее солнечный свет и, соответственно, почти не нагревалась. Такое холодное состояние Земли было весьма устойчивым. Объяснить же, каким образом планета смогла из него выйти, было непросто. Обычно предполагали, что произошло это благодаря серии мощных извержений вулканов, сопровождавшихся выбросом в атмосферу огромного количества парниковых газов (прежде всего СО2), выпадением на белую от снега и льда поверхность Земли пепла и кислых дождей. Увеличение содержания в атмосфере парниковых газов позволяло удерживать тепло, а пепел препятствовал отражению солнечных лучей, что и приводило к постепенному оттаиванию поверхности Земли. Жизнь в это время была представлена только обитавшими в океане бактериями и мелкими одноклеточными водорослями. Первые крупные многоклеточные (так называемая эдиакарская фауна) появились только в самом конце неопротерозоя. Хотя бактерии и протисты значительно устойчивее к неблагоприятным воздействиям, чем многоклеточные, возможность их выживания в условиях длительного глобального оледенения весьма сомнительна.

Однако трудностей традиционно предлагаемого объяснения удалось избежать в рамках новой модели, которую уже окрестили как «слякотная Земля» (Slushball Earth) — в отличие от Земли «снежной» (Snowball Earth). Авторы этой модели, канадские исследователи Ричард Пельтье (Richard Peltier), Йонганг Лиу (Yonggang Liu) и Джон Краули (John W.Crowley) — все с физического факультета Торонтского университета (Онтарио, Канада), — предположили, что океан никогда не замерзал целиком. В нем всегда оставались достаточно большие открытые участки, где продолжался фотосинтез фитопланктона и где происходил интенсивный газообмен между водной толщей и атмосферой. При построении модели использованы как данные по физическим процессам, определяющим климат, так и представления о жизнедеятельности организмов, обитавших в океане.

О масштабах образования органического вещества в отдаленные геологические эпохи обычно судят по «изотопике» — по относительному содержанию в осадочных породах стабильного изотопа углерода 13 C. Дело в том, что в процессе фотосинтеза фитопланктонные организмы (а в последствии — и растения) потребляют преимущественно более распространенный легкий изотоп углерода 12 C. Соответственно, если где-то осаждается органическое вещество, то оно оказывается обедненным 13 C. А в воде, где жили фотосинтезирующие организмы, содержание более тяжелого изотопа 13 C оказывалось, наоборот, повышенным. Если же там образовывались карбонаты, то они также отличались повышенным содержанием 13 C (собственно, по этим карбонатам мы и судим о составе воды много миллионов лет тому назад).

Органическое вещество, синтезированное фитопланктоном, после отмирания клеток выпадает в осадок или же остается в толще воды в виде растворенного органического вещества, которое оценивают обычно как растворенный органический углерод — Dissolved Organic Carbon (DOC). В океане и сейчас углерода в такой форме значительно больше, чем связанного в телах организмов или находящегося во взвешенных частицах детрита. А в эпоху неопротерозоя, когда не было еще планктонных животных, потребляющих фитопланктон, такого растворенного органического вещества было существенно (на порядки) больше. Но растворенное органическое вещество — это пища для бактерий, которые при наличии в среде кислорода осуществляют его разложение (минерализацию). В процессе дыхания бактерий выделяется углекислый газ СО2, который может диффундировать в атмосферу.

Читать еще:  Болезни уток: симптомы и лечение заболеваний

В своей модели Пельтье и его соавторы исходят из того, что похолодание способствует обогащению поверхностных вод океана кислородом — в холодной воде кислород как и другие газы, растворяется гораздо лучше, чем в теплой. А чем больше кислорода, тем эффективнее протекает деятельность бактерий, минерализующих растворенное органическое вещество и выделяющих углекислый газ, который, попадая из океана в атмосферу, создает парниковый эффект и не позволяет океану остывать слишком сильно. Таким образом работает обратная связь, не допускающая крайнего необратимого охлаждения.

Модель (состоящая на самом деле из нескольких блоков: для каждого бока своя подмодель) предсказывает устойчивые колебания только в том случае, когда чисто физические процессы теплообмена увязаны с процессами минерализации органического вещества, осуществляемыми бактериями. Не исключаю, что модель Пельтье скоро будет подхвачена сторонниками гипотезы Геи (когда-то выдвинутой Джеймсом Лавлоком). Ведь в соответствии этой моделью получается, что организмы в ходе своей жизнедеятельности поддерживают планету (Гею) в состоянии, пригодном для дальнейшей жизни. По сути, это одно из краеугольных положений концепции Геи.

Источник: W. Richard Peltier, Yonggang Liu, John W. Crowley. Snowball Earth prevention by dissolved organic carbon remineralization // Nature. 2007. V. 450. P. 813–818

См. также:
Daniel H. Rothman, John M. Hayes, Roger E. Summons. Dynamics of the Neoproterozoic carbon cycle // PNAS. 2003. V. 100. P. 8124–8129.

Как выглядел Марс 4 миллиарда лет назад? (видео)

Сегодня наш сосед Марс – холодная, покрытая красной пустыней планета. Жидкая вода уже не существует на ее поверхности из-за низкого атмосферного давления и температуры. Однако есть доказательства, что по ее поверхности когда-то текли потоки солоноватой жидкости с пониженной температурой замерзания.

Вода на Марсе при современных условиях может быть льдом, либо может превращаться в пар, минуя жидкое состояние.

Древний Марс

Оказывается, примерно 4 миллиарда лет назад, когда Марс был молодой планетой, его атмосфера была более плотная, а поверхность была достаточно теплой для того, чтобы поддерживать жидкое состояние воды, что является очень важным условием существования жизни.

На поверхности Марса, как и на поверхности Земли, имеются характерные ветвистые каналы, которые были образованы потоками жидкости. Во внутренней части некоторых ударных кратеров имеются бассейны, в которых когда-то плескались озера.

Небольшие по размерам кратеры исчезли со временем, а более крупные сохранили признаки эрозии. Вода разрушила породы около 3,7 миллиардов лет назад. Слои отложений заметны на стенках кратеров. Тут же имеются минералы, которые могли образоваться исключительно в присутствии воды.

Анимация, представленная в следующем видео, показывает, какой могла быть Красная планета в те далекие времена, когда на ее поверхности существовала жидкая вода. Быстро движущиеся облака символизируют ход времени. Показан постепенный переход от теплого и влажного к холодному и сухому климату. Озера высыхают и замерзают, а небо меняет цвет от нежно голубого к грязно розовому:

Пока точно не ясно, достаточно ли долго на Марсе сохранялся благоприятный климат и успела ли на нем за это время возникнуть жизнь.

Самые ранние признаки земной жизни представлены в виде органической химической структуры, обнаруженной в породах на территории острова Гренландия. Когда-то эти породы находились на морском дне. Примерный возраст структуры – 3,8 миллиардов лет, то есть после формирования нашей планеты прошло всего лишь 700 миллионов лет. Окаменелых останков жизни, которые бы датировались этим периодом, обнаружено пока не было.

Окаменелостям реально существовавших микроорганизмов, по некоторым оценкам, 3,5 миллиардов лет. К тому времени условия, благоприятные появлению жизни, уже исчезли на Марсе.

Сравнение между историями двух планет должно проводиться с осторожностью, предупреждают исследователи, так как химический состав поверхности Земли и Марса отличается, как и их вулканическая деятельность.

Как зародилась жизнь на Земле?

– Земля появилась примерно 4,5 -5 миллиардов лет назад из космической пыли и вначале представляла собой раскаленный шар.

Читать еще:  Породы трехцветных кошек для содержания дома

– Предок всех живущих на нашей планете существ получил название Последний универсальный общий предок. Он жил примерно 3,5-3,8 миллиардов лет назад. Этого предка нельзя считать первым живым существом нашей планеты.

– Гипотез происхождения жизни на нашей планете существует несколько, включая гипотезу самозарождения и гипотезу занесения жизни из космоса, в том числе с других планет, например, с Марса.

– По одной из самых популярных версий жизнь на Земле появилась после того, как на ней было достаточно жидкой воды и сложились особые климатические условия.

– Первыми живыми существами были прокариоты, одноклеточные существа без оформленного ядра. Эти существа были похожи на современные бактерии. Живые организмы с течением долгих миллионов лет эволюционировали и усложнялись.

1000-600 миллионов лет назад на Земле уже имелись медузы, моллюски, иглокожие, полипы и плоские черви.

– Появившись в древнем океане, некоторые животные стали постепенно выбираться на сушу, другие так и остались плавать в воде. Это случилось 416-360 миллионов лет назад в Девонском периоде.

Какая была продолжительность суток и года во времена динозавров?

Динозавры жили сотни миллионов лет назад, из-за чего современные ученые, изучающие то время, могут лишь строить гипотезы о том, какой была наша планета в тот период. Поскольку даже сейчас наша жизнь медленно, но меняется, на основе этого строятся самые разные теории. Некоторые из них касаются времени. Нетрудно догадаться, что еще до изобретения карманных часов продолжительность суток, года, часа могла отличаться от нынешних. Так в каких “временных рамках“ приходилось жить обитателям Земли в эпоху динозавров?

Когда жили динозавры?

Сразу стоит пояснить, что динозавры являются отнюдь не первыми существами на планете Земля. До них жили терапсиды, архозавры и другие создания, являющиеся далекими предками самых знаменитых существ прошлого. Однако их останков сохранилось не так много, и изучать их намного тяжелее.

Первые динозавры появились примерно 243-233 миллиона лет назад и довольно быстро заселили планету. Что интересно, их прямые предки – архозавры были преимущественно двуногими существами, динозавры разбились на десятки видов, среди которых были четвероногие и летающие представители. Ученые до сих пор не могут точно объяснить, с чем связано такое эволюционное различие. Большее предпочтение отдается теории изменения климата и иным условиям обитания.

Царствуя на планете примерно 170 миллионов лет, динозавры вымерли. Случилось это примерно 66 миллионов лет назад, и ученые до сих пор не могут сформировать точную теорию, почему это произошло. Известно, что постепенное вымирание началось еще за миллионы лет до исчезновения.

Кто-то уверен, причина в астероиде, который упал на планету и сделал условия жизни непригодными. Другие придерживаются теории смены климата, изменения уровня океана и других погодных особенностей. Узнать точный ответ пока не представляется возможным.

Сутки на Земле в первые миллионы лет жизни

Для человека несколько десятков лет – это огромный срок, но для Земли это мгновение. Планета начала формироваться 4.5 млрд лет назад, и за этот период на ее поверхности произошло немало событий. Можно сказать, что она в прямом смысле “многое повидала”.

Планета формировалась на протяжении многих миллионов лет. Атмосферы в привычном для нас виде тогда не существовало, и астероиды врезались в Землю, практически не встречая сопротивления. Некоторые сгорали в атмосфере, а другие куски врезались в поверхность и становились ее частью, на поверхности шли извержения вулканов. Так Земля постепенно наращивала объем и массу.

Постоянное вращение вокруг собственной оси и вокруг Солнца постепенно оттачивало ее форму, превращая в шар. В то время Земля находилась в пространстве намного ближе к Солнцу и обладала другим климатом.

Поскольку скорость вращения Земли была выше нынешней, время суток и год по длине существенно отличались от текущих. Ученые предполагают, что в первые миллионы лет после образования Земли, сутки длились примерно 5 часов, а год шел 1500 дней (т.к. сутки 5 часов) по тому времени.

Скорее всего, так продолжалось бы и до сих пор, если не появление Луны. С тех пор продолжительность суток начала меняться.

Изменение суток на Земле с течением времени

Ученые считают, что Луна – единственный спутник Земли, появилась в результате столкновения последней с другой планетой. Часть планеты откололась и застыла на определенном расстоянии от Земли, став ее спутником.

Читать еще:  Как делать укол своей кошке

Гипотеза появления Луны

Многие знают, что Земля и Луна влияют друг на друга в соответствии с законами всемирного тяготения, и существенные изменения расстояния между ними могут сильно влиять на планету.

В первые миллионы лет Луна находилась в 15 раз ближе к Земле и оказывала большое влияние на Землю. Лунная гравитация тормозила вращение Земли, постепенно замедляя его. Из-за этого время суток начало постепенно увеличиваться, да и вращение вокруг Солнца стало медленнее.

Таким образом, с момента появления Луны начался непрерывный процесс увеличения суток и года. За 4.5 млрд лет сутки с 5 часов растянулись до 24, а год уменьшился с 1500 дней до 365. Ученым удалось установить, что сейчас каждые 100 лет время суток увеличивается на 0.002 секунды. Такое изменение кажется незначительным, но если рассматривать это в масштабе жизни Земли, то через миллиард лет продолжительность суток на ней увеличится примерно на 5.5 часов, что уже является существенным.

Посмотрите, как Земля выглядела миллионы лет назад: Chrome Experiment

Google запустил еще один экспериментальный веб-сайт, который вы обязательно хотите посетить и проверить в браузере Chrome . Будь то Люди, Животные, Вода, Воздух или Места, физический вид любого вещества на этой Земле меняется с возрастом. Но думали ли вы когда-нибудь, что наша дорогая планета « Земля » также изменилась с возрастом, поскольку она была образована более 4,54 миллиарда лет назад в результате столкновений в гигантском облаке материала в форме диска, который также сформировал Солнце?

Как Земля выглядела миллионы лет назад

Да, это правда, «Земля», которую вы видите сегодня, и «Земля», которая существовала миллионы лет назад, совершенно разные.

600 миллионов лет назад: первые признаки жизни

После своего рождения Земля не имела кислорода, и поэтому не было никаких следов жизни.

Первое свидание Земли с жизнью произошло почти 600 миллионов лет назад, когда многоклеточная жизнь только начинала формироваться в океанах. Описанный как эдиакарский период, Земля в то время имела бесплодную землю, сконцентрированную в одной большой суше, противоположной тому, что вы видите сегодня, то есть разделенным континентам между океанами.

Ниже на картинке из Chrome Experiment показаны противоположные лица Земли, где в основном вы видите либо концентрацию земли, либо концентрацию воды.

Итак, это было время, когда жизнь действительно начала развиваться в океанах. Во-первых, растения эволюционировали и переместились на землю, поскольку у них появились корни. После этого следовали животные в виде гигантских насекомых и позвоночных.

540 миллионов лет назад: начало

Спустя 60 миллионов лет, в этот период произошло массовое вымирание. Окаменелость показывает резкое расширение жизни животных в море, известное как «кембрийский взрыв». Это было время, когда у животных начинали развиваться раковины и экзоскелеты.

На картинке ниже, обратите внимание на распад земли.

400 миллионов лет назад: растения пришли на Землю

С жизнью пришла растительность. Известный как девонский период, это было время, когда жизнь на земле стала более сложной, так как растения начали развиваться. В конце концов, насекомые разнообразились, и у рыб появились плавники, которые в конечном итоге превращались в конечности. Первые позвоночные шли по суше. В океанах и коралловых рифах обитали разнообразные рыбы, акулы, морские скорпионы и головоногие моллюски.

220 миллионов лет назад: сюда приходят динозавры

Это было время, когда самое большое существо на Земле объявило о своем прибытии. Известный как период среднего триаса, этот период видел появление мелких динозавров. Терапсиды и архозавры также появились вместе с первыми летающими беспозвоночными.

90 миллионов лет назад: современные млекопитающие эволюционировали

Известный как меловой период, этот период известен развитием современных млекопитающих, птиц и насекомых. Это было то же самое время, когда большая часть западных штатов США была погружена под океан.

65 миллионов лет назад: вымирание самого большого существа на Земле

Из-за катастрофического воздействия астероида на полуостров Юкатан в Мексике Земля навсегда потеряла свое самое большое животное, Динозавра. Это было не просто вымирание динозавров, но многие морские рептилии, все летающие рептилии, а также многие морские беспозвоночные и другие виды также исчезли навсегда.

Итак, вот как выглядела наша планета Земля более миллиона лет назад. Если вы хотите больше узнать о своей планете, перейдите сюда .

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector