Снова всем привет)

Продолжая тематику предыдущего поста Бескислородный мир, я, насколько у меня получится, попытаюсь рассказать о некоторых дальнейших интересных вехах в истории Земли.

Сегодня мы перенесемся в начало протерозойского эона, который продлился почти 2(!) млрд лет(с около 2.5 млрд лет назад до 541 млн лет назад). Интересно, что в протерозое один год равнялся примерно 450 дням, а один день длился около 20 часов, - еще одна проблема для путешественников во времени)))

Прошлый рассказ закончился на том, что к концу архейского эона(2.5 млрд лет назад) мелководья мирового океана уже кишели микробной жизнью, немаловажным представителем которой были главные в истории Земли терроформирователи - цианобактерии. Но сама планета была далека от идеальных для человека условий.

В архейском эоне площадь суши неуклонно росла и уже в конце архея была куда более значительной, чем прежде. Океанская вода, попадая в недра планеты, способствовала формированию относительно легких гранитов, лежащих подобно легкой пенке на поверхности земной коры, а более тяжелое базальтовое основание погружалось вглубь. С этим связано завершение стратификации недр планеты, когда более тяжелые элементы оказываются глубже более легких. В это же время формируется (в основном из гранитов) континентальная земная кора и стартует современная тектоника плит.

Благодаря формированию новой континентальной коры, вулканизм перешел от преимущественно подводного к преимущественно наземному. Изменился состав поступающих в атмосферу вулканических газов, и в результате сложных геохимических процессов растворенное в воде недоокисленное железо стало все быстрее осаждаться.

Эта цепь явлений имела важнейшее значение для будущего планеты и послужила триггером для так называемого "Великого кислородного события", предпосылки для которого сложились еще на заре архея, когда возникли предки цианобактерий. Великим кислородным событием называют момент в истории Земли, начавшийся в Протерозое примерно 2.45 млрд лет назад, когда уровень кислорода вырос почти с 0% до примерно 1% от нынешнего.

С осаждением железа связаны так называемые полосчатые железные руды или джеспилиты - основной современный источник добычи железа на планете. Они состоят из чередующихся осадочных слоев, бедных и богатых оксидами железа. Такое чередование связывают с сезонностью или с цикличной деятельностью микробов, сначала стремительно развивающихся и активно продуцирующих кислород, благодаря чему получается богатый железом осадок; потом - отравившихся продуктами своей жизнедеятельности и погибших, вследствие чего образуется слой, бедный железом. Примерное количество кислорода, пойманного таким образом в джеспилитовую ловушку, более чем в двадцать раз больше содержащегося сейчас в атмосфере.

Вывод растворенного железа из океанов стимулировал ускоренное накопление кислорода сначала в толще воды, а затем и в атмосфере. Из-за накопления кислорода метан (в то время основной парниковый газ) почти перестает поступать в атмосферу, возникает обратный парниковый эффект. Вероятно, это стало одной из причин первого крупного оледенения в истории Земли - Гуронского.

Гуронское оледенение началось примерно 2,4 млрд лет назад и продлилось около 300 млн лет (огромный промежуток времени). Оно, вместе с изменившимся составом атмосферы, спровоцировало замор большого числа прежних микробных сообществ.

В результате, на сцену вышли те микроорганизмы, которые смогли лучше прочих приспособиться новому сильному яду - кислороду.

продолжение следует...

Всем снова привет)

В этот раз захотелось с вами поделиться некоторыми соображениями о том, как выглядела Земля в Архее. То есть, до того, как наша планета вдохнула полной грудью кислород. Идея этого поста навеяна публикацией http://pikabu.ru/story/kislorodnaya_katastrofa_i_zemlyasnezh...,  за что спасибо ее автору. Заранее прошу извинения у тех, кому весь текст покажется школьным или дилетантским.

Наша планета существует примерно 4.6 млрд лет, из них около 1.5 млрд лет охватывает Архейский эон(от 4 до 2.5 млрд лет назад). Это по-настоящему огромное количество времени, когда наша планета была совсем не похожа на тот голубой шарик, который впервые со стороны увидел Гагарин 55 лет назад. Для сравнения длительность существования всех привычных семейств живых организмов всего чуть более 600 млн лет.

Архей, эта "Юность" планеты Земля, для нас выглядит туманно, как в прямом, так и переносном смысле. Многие следы той бурной молодости сейчас стерты активностью недр планеты, климатом и биосферой. Зато мы легко можем полюбоваться на Луну, испещренную множеством ударных кратеров. Возраст лунных кратеров датируется примерно от 4.1 до 3.8 млрд лет назад. Это время так называемой Поздней тяжелой бомбардировки. И ведь если Луне так досталось, то и Земля должна была изрядно пострадать от падения крупных космических тел. Примерно с такого апокалипсического пейзажа начался Архей.

Поздняя тяжелая бомбардировка закончилась примерно 3.8 млрд лет назад. Но некоторые данные указывают на то, что даже в это время жизнь на Земле уже могла быть. В раннем архее атмосфера и гидросфера, по-видимому, представляли смешанную парогазовую массу, которая мощным и плотным слоем окутывала всю планету. Проницаемость её для солнечных лучей была очень слабая, поэтому на поверхности Земли царил мрак. Парогазовая оболочка состояла из паров воды, углекислого газа, азота, метана, аммиака, соединений серы и некоторого количества кислых дымов; ей присуща была высокая химическая активность. После бомбардировки планета продолжила остывать и постепенно почти полностью окунулась в океаны. А поскольку земная кора в то время повсеместно состояла из базальтовых пород, богатых магнием (а заодно, как правило, и железом), то цвет архейского океана был зеленым из-за огромного количества растворенного в нем двухвалентного железа. 

Бесспорные доказательства существования жизни относятся к возрасту около 3.5 млрд лет назад. Вообще, скорость, с которой жизнь появляется на Земле, заставляет предположить, что абиогенное зарождение жизни - это не из ряда вон выходящие событие, случающееся один раз на сотни миллиардов мультивселенных, а какое-то банально естественное явление.

Архейский океан был мелким по сравнению с современным, а воды его представляли крепкий и очень кислый солевой раствор.  В атмосфере Земли кислород не накапливался, а если уже и производился предками цианобактерий, то весь шел на окисление растворенного в океане железа. Это был мир прокариотных сообществ.

Знакомьтесь! Одни из первых обитателей океана - сообщества различных микроорганизмов (прокариот) и созданные ими строматолиты (слоистые минеральные образования). Это основная форма жизни на планете Земля на протяжении - только вдумайтесь - нескольких миллиардов лет! Так что, если когда люди найдут внеземную жизнь на других экзопланетах, скорее всего она будет выглядеть примерно так.

Интересны такие прокариотические сообщества еще и тем, что по уровню своей интегрированности они приближаются вплотную к настоящим многоклеточным организмам.

Вот такой необычной предстала бы наша планета перед гипотетическими путешественниками во времени: огромный, почти безбрежный океан зеленой воды, мизерный клочок пустой суши, даже не намекающий на сегодняшние огромные континенты, желтовато-оранжевое облачное небо ядовитой атмосферы, солнечная радиация, дожди из серной кислоты и прочие радости. Так что, если кто-то изобретет машину времени и решит попутешествовать в прошлое, позаботьтесь о мерах предосторожности))) 

Все эти экстремальные природные явления не помешали(а скорее стали причиной) развитию жизни на земле и как бы подготавливали планету к дальнейшим этапам эволюции.