МИНОБРНАУКИ РОССИИ
ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
“ВОРОНЕЖСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ”
(ГОУ ВПО ВГУ)
Доклад
по дисциплине «Концепция современного естествознания»
Геологическая шкала времени. Строение Земли
Выполнил: Киселёв Э.Э.
Воронеж 2011
Геологическая шкала времени
Геологическая шкала — геологическая временная шкала истории Земли, применяемая в геологии и палеонтологии, своеобразный календарь для промежутков времени в сотни тысяч и миллионы лет.
Согласно современным общепринятым представлениям возраст Земли оценивается в 4,5—4,6 млрд. лет. На поверхности Земли не обнаружены горные породы или минералы, которые могли бы быть свидетелями образования планеты. Максимальный возраст Земли ограничивается возрастом самых ранних твёрдых образований в Солнечной системе — тугоплавких включений, богатых кальцием и алюминием из углистых хондритов. Возраст Земли по результатам современных исследований U-Pb изотопным методом составляет 4568,5±0,5 млн. лет. На сегодня это лучшая оценка возраста Солнечной системы. Время формирования Земли как планеты может быть позже этой даты на миллионы и даже многие десятки миллионов лет.
Последующее время в истории Земли было разделено на различные временные интервалы по важнейшим событиям, которые тогда происходили.
Докембрий (Криптозой)
Катархей
Катархейский эон (4,6-3,8 млрд. лет назад) известен как протопланетный этап развития Земли. Охватывает первую половину архея. Земля в то время была холодным телом без атмосферы и гидросферы. В таких условиях никакой жизни появиться не могло.
В связи с тем, что Луна тогда была слишком приближена (всего на 17 тыс. км) к Земле, сутки длились недолго — всего 6 часов. Но, по мере отдаления Луны, сутки стали увеличиваться.
Архейский эон (4600 — 2500 млн. лет назад)
До формирования Земли как планеты вокруг Солнца был только размытый диск, состоящий из газа и космической пыли. Затем, под действием силы притяжения пыль стала собираться в небольшие тела, которые в итоге превратились в планеты.
4 млрд лет назад Земля столкнулась с небесным телом размером с Марс (с планетой Тейя). Столкновение было таким сильным, что часть одной из планет вырвалась в космос и образовала Луну. Образование Луны способствовало появлению жизни: она вызывала приливы.
Жизнь в архее развилась до бактерий и цианобактерий. Они вели придонный образ жизни: устилали дно моря тонким слоем слизи. Появился кислородный фотосинтез, который стал причиной кислородной катастрофы.
Протерозойский эон (2500—543 млн. Лет назад)
Ознаменован возникновением сложно устроенных растений и животных (например, грибы, губки). Жизнь в начале эона по-прежнему была сосредоточена в морях, так как условия на суше были не совсем благоприятными: атмосфера состояла преимущественно из сероводорода, CO2, N2, CH4, и совсем малого количества O2.
Однако, бактерии, жившие в то время в морях, стали вырабатывать O2, и 2 млрд. лет назад количество кислорода уже достигло устойчивого уровня. Резкое увеличение кислорода в атмосфере привело к кислородной катастрофе, которая привела к изменению органов дыхания у организмов, населявших в то время океаны (анаэробные сменились аэробными) и изменению состава атмосферы (образования озонового слоя). Вследствие уменьшения парникового эффекта на Земле наступило длительное Гуронское оледенение.
Фанерозойский эон
Палеозойская эра
Кембрийский период (543—490 млн. лет назад)
В кембрийском периоде внезапно появляется огромное разнообразие живых организмов. Это внезапное в геологическом масштабе событие, но в реальности длившееся миллионы лет, известно в науке как кембрийский взрыв.
В начале периода (прмерно 540 млн лет назад) у некоторых групп животных появляется сложно устроенный глаз. Океаны были густо населены беспозвоночными.
Ордовикский период (490—443 млн. лет назад)
Основными обитателями морей были членистоногие. Они могли ненадолго выходить на сушу, чтобы отложить икру. Позвоночные животные сформировались ещё не до конца.
Силурийский период (443—417 млн. лет назад)
На сушу выходят некоторые растения, которые достигали в высоту не более 10 см, и некоторые виды лишайников. У некоторых членистоногих развились примитивные лёгкие, позволявшие им дышать атмосферным воздухом.
В силурийских морях появляются окончательно сформировавшиеся позвоночные животные. Также у некоторых представителей развился примитивный мозг, позволявший им запоминать некоторые события.
Девонский период (417—354 млн лет назад)
Появляются первые примитивные леса, состоящие в основном из древнейших примитивных древовидных папоротников археоптерисов, которые произрастали в основном по берегам рек и озёр.
В середине девона на сушу ступили первые амфибии. У рыб развились челюсти. Уже к концу девона в морях появились первые костные рыбы.
У древних артроподов появляется хитиновый панцирь, сокращается число сегментов тела, 4-ая пара лап превращается в усики и челюсти, у некоторых также развились крылья. Так появилась новая эволюционная ветвь — насекомые.
Каменноугольный период (354—290 млн. лет назад)
В этом периоде почти на всей планете климат был жаркий и влажный. Такие условия способствовали и процветанию амфибий. Они дали начало рептилиям. Рептилии могли откладывать яйца на суше, их кожа была защищена плотной чешуёй. Конец карбона, примерно 290 млн. лет назад, ознаменовал длительный ледниковый период, окончившийся в начале перми. Многие животные и растения не смогли приспособиться к таким климатическим условиям и вскоре вымерли.
Пермский период (290—248 млн. лет назад)
Из-за ледникового периода климат стал прохладнее и суше. Место амфибий заняли рептилии, так как они были хорошо приспособлены к жизни в сухом климате.
В эпоху поздней перми сложился единый суперконтинент — Пангея. К концу периода климат стал намного более сухим. В результате из-за недостатка жизненного пространства, корма и кислорода, многие виды животных и растений вымерли. Это эволюционное событие получило название массового пермского вымирания, в процессе которого вымерло 95 % всех живых существ.
Мезозойская эра
Триасовый период (248—206 млн. лет назад)
Климат на большей части земного шара был жарким и сухим. Растительноядные рептилии стали быстро увеличиваться в численности. То же самое произошло и с некоторыми хищниками. Некоторые рептилии возвратились жить в воду.
Конец периода ознаменовало новое массовое вымирание видов, как на сравнение с аналогичным событием в конце перми. Его причины остаются загадкой.
Юрский период (206—144 млн. лет назад)
В раннем периоде (206—180 млн. лет назад) климат на Земле стал более тёплым и влажным. Динозавры и птерозавры быстро увеличиваются в размерах, становятся более многочисленными и разнообразными и начинают расселяться по всему земному шару. Не отстают от них и морские рептилии (ихтиозавры и плезиозавры), а также моллюски.
В среднем и позднем периоде (180—144 млн. лет назад) климат в некоторых тропических частях света стал более сухим. Среди растительноядных динозавров — завропод — появляются диплодок, брахиозавр и прочие тяжеловесные монстры, а среди хищников — теропод — громадный аллозавр и подобные ему многотонные «киллеры». Но по суше бродили и представители других групп динозавров (например, стегозавры и отниелия). Крылатые птерозавры были представлены как рыбоядными видами (например, рамфоринхом), так и крошечными насекомоядными рептилиями (например, анурогнатом).
Тёплые юрские моря изобиловали планктоном, служившим кормом лидсихтису и другим крупным рыбам. Хищные плезиозавры были представлены длинношеим криптоклидом и гигантским лиоплевродоном; в мелководных морях охотились древнейшие морские крокодилообразные (например, метриоринх).