Splošne značilnosti arhejske dobe

Arhejsko obdobje je najstarejša doba, katere zgornja meja je pred približno 2,5 milijarde let, spodnja pa 3,8-4 milijarde let.

Trajanje arhejske dobe je približno 1,5 milijarde let. V tem času konča nastanek primarna celinska skorja in pojavi se gorski relief vulkanskega izvora.

Kopensko maso predstavljata Gondvana in Lavrazija.

Ozračje ima nizko gostoto in je sestavljeno iz amoniaka, vodika, metana, vodikovega sulfida, vodne pare, ogljikovega monoksida in ogljikovega dioksida. V njem ni kisika.

Strokovnjaki domnevajo, da je bila voda v oceanu takrat rahlo slana. Klimatska cona je bila že očitna.

Kamnine, razgaljene na površju celin, so arhejske starosti, vendar je njihovo prepoznavanje oteženo zaradi dejstva, da izdanki teh kamnin prekrivajo debele plasti mlajših kamnin.

Tudi na mestih, kjer so izpostavljeni, je nemogoče ugotoviti njihov prvotni značaj, ker so močno metamorfizirani.

Poleg tega so se starodavne kamnine stopile in uničile med magmatskimi vdori, kar pomeni, da do danes niso odkrili sledi primarne zemeljske skorje.

V Severni Ameriki so znana velika območja izpostavljenosti arhejskih kamnin na površju, to so:

• Kanadski ščit, ki se nahaja na obeh straneh Hudsonovega zaliva;
• Skalno gorovje.

Arhejske kamnine Kanadskega ščita so ponekod prekrite z mlajšimi kamninami. Najstarejše znane kamnine so marmor, skrilavec in kristalni skrilavec.

Apnence in skrilavce je zapečatila lava. Kasneje so bili podvrženi močnim tektonskim premikom in močnemu metamorfizmu.

Zaradi dolgotrajne denudacije so ponekod prišle na površje.

Arhejske kamnine v Skalnem gorovju tvorijo grebene posameznih vrhov, kot je Pikes Peak in številnih gorskih verig.

Obstajajo arhejski izdanki kamnin na Švedskem, Norveškem, Finskem, v Rusiji - to so metamorfizirane sedimentne kamnine in graniti. Arhejske kamnine najdemo na jugu in jugovzhodu Sibirije, Kitajske, zahodne Avstralije, Afrike in severovzhodnega dela Južne Amerike.

V arhejskih kamninah Južne Afrike in v provinci Ontario v Kanadi so našli sledi kolonij enoceličnih modrozelenih alg in sledi delovanja bakterij.

Arhejsko podnebje

Med znanstveniki 19. stoletja je prevladovalo mnenje, da je temperaturo na površju Zemlje v starih obdobjih vzdrževala predvsem notranja toplota.

Po vsej verjetnosti je to veljalo za najzgodnejše faze razvoja planeta - lunarne in jedrske. Toda v arhejski dobi sta atmosfera in hidrosfera že obstajali in pri porazdelitvi toplote na zemeljskem površju naj bi vodilno vlogo igrala energija Sonca.

Če je to sprejeto kot res, potem je v Arheju obstajala klimatska cona, ker Količina sončne toplote je povezana z zemljepisno širino kraja.

Nekatere dokaze o podnebni coni pa potrjujejo posamezna dejstva - to so najdbe starodavnih metamorfiziranih ledeniških usedlin - tilitov.

Njihove ostanke so odkrili v Severni Ameriki, Srednji in Južni Afriki, južni Avstraliji in Sibiriji.

Na žalost znanstvenikom še ni uspelo določiti njihovih središč, pa tudi smeri gibanja teh ledenikov.

V Severni Ameriki je sledi ledenikov mogoče zaslediti severno od sodobnega 42. zemljepisnega vzporednika skoraj 1850 km in severno 370 km.

Ugotovljeno je bilo, da debelina zgodnjega proterozoika tilitov dosega 160-180 m.

Tilitni horizonti so prepredeni z glinastimi skrilavci, njihova akumulacija pa je potekala v jezerskih ali rečnih razmerah.

Opomba 1

Tako je prišlo do menjave ledeniških in medledenih dob.

V tem času se je obseg ledenikov zmanjševal in na njihovo mesto so prišla jezera ledeniškega izvora.

Starodavna poledenitev, po N.M. Strakhov, je imel gorski značaj.

Po vsej verjetnosti ledeniki sodobne Antarktike v arheju in proterozoiku še niso obstajali, ker ni bilo velikih celinskih mas.

Starodavni ledeniki so morda pokrivali vrhove nekaterih gora in se v jezikih spuščali do vznožja.

Z ledeniškimi usedlinami so povezani metamorfizirani organski ostanki - grafitni skrilavci. Prisotnost te primitivne vegetacije v starodavnih oceanih nakazuje, da je bilo na nekaterih območjih planeta podnebje relativno toplo.

Temperatura same atmosfere bi po mnenju znanstvenikov lahko dosegla 120 stopinj.

Opomba 2

Podatki so zelo redki, vendar nam kljub temu omogočajo sklepati, da je podnebna cona obstajala na Zemlji pred 2-3 milijardami let, vendar znanstveniki praktično ne vedo, kateri pasovi so obstajali in kje so potekali.

Arhejska flora in favna

V arhejski dobi so štiri dobe:

1. eoarhej;
2. paleoarhej;
3. mezoarhej;
4. neoarhejski.

Eoarhej, ki traja 400 milijonov let, je začetek arhejske dobe. Meteoriti padajo na Zemljo, nastajajo kraterji, poteka aktivno nastajanje zemeljske skorje in hidrosfere.

Kisika in dušika je v zemeljski atmosferi še vedno zanemarljivo malo, pomemben del pa pripada ogljikovemu dioksidu. V teh razmerah so se pojavili prvi organizmi - cianobakterije, ki so za seboj puščale odpadne snovi, ki so s fotosintezo proizvajale kisik.

V eoarheju je prišlo do oblikovanja prve zemeljske celine Vaalbara.

Druga, paleoarhejska doba je trajala 200 milijonov let. Nastanek prve celine je bil končan in pojavil se je še en plitev ocean. Dolžina dneva v tem času je bila 15 ur. Zemljino magnetno polje se je okrepilo, ker je jedro postalo trdnejše.

Znanstveniki verjamejo, da so se v tem času pojavili prvi živi organizmi - prve bakterije.

V mezoarheju, ki je trajal 0,4 milijarde let, je prišlo do razcepa Vaalbara. Sodobni krater na Grenlandiji se je pojavil ravno takrat kot posledica trka z asteroidom. Morda se je v tem času na planetu začela prva pongolska poledenitev.

V mezoarheju se poveča število cianobakterij.

Arhejsko obdobje se konča z neoarhejem pred 2,5 milijarde let.

V tem času je tvorba zemeljske skorje končana in sprosti se velika količina kisika. Zemljina atmosfera se je v tem času popolnoma spremenila in prevladujoč plin je postal kisik.

Zaradi silovitega vulkanskega delovanja so nastale plemenite kovine in kamni. Živalske oblike so zelo majhne, ​​a kljub temu so bile pravi živi mikroorganizmi.

Karbonatne in silikatne sedimentne kamnine so ustvarile cianobakterije.

V tem času se pojavijo prvi prokarionti - predjedrni enocelični organizmi.

Ob koncu arhejske dobe se začne spolni proces razmnoževanja bakterij in pojavijo se prvi večcelični mikroorganizmi.

Kasneje so nekateri od njih postali kopenski organizmi, drugi del pa je dobil lastnosti vodnih ptic in se naselil v vodi.

Opomba 3

Arhejska doba kot celota je najstarejše obdobje v življenju Zemlje; v tem času se je pojavila fotosinteza, prišlo je do ločitve flore in favne, nastali so obrisi celin in oceanov. Pomembna točka je bila kopičenje kisika, ki je spremenilo strukturo zračnega ovoja planeta in povzročilo nove kemične procese.

Arhejska doba- najstarejše, najzgodnejše obdobje v zgodovini zemeljske skorje. IN Arhejska doba Nastali so prvi živi organizmi. Bili so heterotrofi in so za hrano uporabljali organske spojine. Konec Arhejska doba- čas nastanka zemeljskega jedra in močnega zmanjšanja vulkanske aktivnosti, ki je omogočila razvoj življenja na planetu.
Arhejska doba ki se je začelo pred približno 4 milijardami let, je trajalo približno 1,5 milijarde let. Arhejska doba razdeljen na 4 obdobja: eoarhej, paleoarhej, mezoarhej, neoarhej

Zemljina skorja

Spodnje obdobje arhejske dobe - Eoarchean 4 - pred 3,6 milijarde let.
Pred približno 4 milijardami let zemlja se je oblikovala kot planet. Skoraj vsa površina je bila prekrita z vulkani in povsod so tekle reke lave. Lava, ki je izbruhnila v velikih količinah, je oblikovala celine in oceanske kotline, gore in planote. Nenehna vulkanska aktivnost, izpostavljenost visokim temperaturam in visokemu pritisku so privedli do nastanka različnih mineralov: različnih rud, gradbenega kamna, bakra, aluminija, zlata, kobalta, železa, radioaktivnih mineralov in drugih. Pred približno 3,8 milijarde let Na Zemlji so nastale prve zanesljivo potrjene magmatske in metamorfne kamnine, kot so granit, diorit in anortozit. Te kamnine so našli na najrazličnejših mestih: na otoku Grenlandija, znotraj kanadskega in baltskega ščita itd.

neoarhej pred 2,8 - 2,5 milijarde let - zadnje obdobje arhejske dobe, ki se je končal pred 2,5 milijardami let, je čas nastanka pretežnega dela celinske skorje, kar kaže na izjemno staro zemeljsko celino. Ozračje in podnebje arhejske dobe. Na začetku Arhejska doba Na Zemlji je bilo malo vode; namesto enega samega oceana so bili le plitvi bazeni, ki med seboj niso bili povezani. Vzdušje Arhejska doba, v glavnem sestavljen iz ogljikovega dioksida CO2 in njegova gostota je bila veliko višja od sedanje. Zaradi atmosfere ogljikovega dioksida je temperatura vode dosegla 80-90°C. Vsebnost dušika je bila majhna, okoli 10-15 %. Kisika, metana in drugih plinov skoraj ni bilo. Temperatura ozračja je dosegla 120°C.

Flora in favna arhejske dobe

Arhejska doba To je čas rojstva prvih organizmov. Prvi prebivalci našega planeta so bile anaerobne bakterije. Najpomembnejša faza v razvoju življenja na Zemlji je povezana s pojavom fotosinteze, ki določa delitev organskega sveta na rastlinski in živalski. Prvi fotosintetični organizmi so bile prokariontske (prenuklearne) cianobakterije in modrozelene alge. Evkariontske zelene alge, ki so se takrat pojavile, so sprostile prosti kisik iz oceana v ozračje, kar je prispevalo k nastanku bakterij, ki so sposobne živeti v okolju s kisikom.
Istočasno sta se na meji arhejske proterozojske dobe zgodila še dva velika evolucijska dogodka - pojavil sta se spolni proces in večceličnost. Haploidni organizmi (bakterije in modrozeleni) imajo en komplet kromosomov. Vsaka nova mutacija se takoj pokaže v njihovem fenotipu. Če je mutacija koristna, se ohrani s selekcijo, če je škodljiva, se s selekcijo odpravi. Haploidni organizmi se nenehno prilagajajo svojemu okolju, vendar ne razvijejo bistveno novih značilnosti in lastnosti. Spolni proces dramatično poveča možnost prilagajanja na okoljske razmere zaradi ustvarjanja neštetih kombinacij v kromosomih.

Najzgodnejše in najstarejše obdobje razvoja zemeljske skorje je arhejska doba. Po mnenju znanstvenikov so se v tem času pojavili prvi živi heterotrofni organizmi, ki so kot hrano uporabljali različne organske spojine. Ob koncu arhejske dobe je nastajalo jedro našega planeta, aktivnost vulkanov se je hitro zmanjševala, zato se je na Zemlji začelo razvijati življenje.

Arhejska doba se je začela pred približno 4.000.000.000 leti in je trajala približno 1,56 milijarde let. Razdeljeno je na štiri obdobja: neoarhej, paleoarhej, mezoarhej in eoarhej.

V arhejski dobi

V neoarhejskem obdobju, ki je potekalo pred približno 4000 milijoni let, je bila Zemlja že oblikovana kot planet. Skoraj celotno območje je bilo zasedeno z vulkani, ki so izbruhali velike količine lave. Njene vroče reke so oblikovale celine, planote, gore in oceanske depresije. Stalna vulkanska aktivnost in visoke temperature so povzročile nastanek mineralov – rude, bakra, aluminija, zlata, gradbenega kamna, kobalta in železa. Pred približno 3,67 milijardami let so nastali prvi metamorfni in (granit, anortozit in diorit), ki so bili najdeni na različnih mestih: Baltski in Kanadski ščit, otok Grenlandija itd.

V paleoarheju (pred 3,7-3,34 milijarde let) je prišlo do oblikovanja prve celine - Valbara - in enotnega oceana. Hkrati se je spremenila struktura oceanskih grebenov, kar je povzročilo postopno povečevanje količine vode in zmanjševanje količine ogljikovega dioksida v Zemljini atmosferi.

Nato je prišel mezoarhej, v katerem se je superkontinent začel počasi razpadati. V neoarheju, ki se je končal pred približno 2,65 milijarde let, je nastala glavna celinska masa. To dejstvo govori o antiki vseh celin našega planeta.

Podnebne razmere in ozračje

Za arhejsko dobo je bila značilna majhna količina vode. Namesto velikega enega samega oceana so bili le plitvi bazeni, ki so bili ločeni drug od drugega. Ozračje je bilo sestavljeno predvsem iz plina (ogljikov dioksid – kemijska formula CO2), njegova gostota je bila veliko večja od današnje. Temperatura vode je dosegla 90 stopinj. Dušika je bilo v ozračju malo, okoli deset do petnajst odstotkov. Metana, kisika in nekaterih drugih plinov praktično ni bilo. Temperatura atmosfere je po mnenju znanstvenikov dosegla 120 stopinj.

Arhejska doba: biologija

V tem obdobju se rodijo prvi najpreprostejši organizmi. Anaerobne bakterije so postale prvi prebivalci Zemlje. V arhejski dobi so se pojavili prvi fotosintetični organizmi – cianobakterije (prenuklearne) in modrozelene alge, ki so iz zemeljskih oceanov začele sproščati prosti kisik v ozračje. To je prispevalo k nastanku živih organizmov, ki so sposobni preživeti v okolju s kisikom.

Toda arheozojska doba ni pomembna le zaradi pojava fotosinteze. V tem času sta se zgodila še dva pomembna evolucijska dogodka: pojavila sta se večceličnost in spolni proces, kar je močno povečalo prilagajanje okoljskim razmeram zaradi ustvarjanja številnih kromosomskih kombinacij.

Arheje

Splošni podatki in delitev

Arhej, arhejska doba (iz grščine ἀρχαῖος (archios) - starodaven) je geološki eon, ki predhodi proterozoiku. Zgornja meja Arheja je pred približno 2,5 milijarde let (±100 milijonov let). Za spodnjo mejo, ki še vedno ni uradno priznana s strani Mednarodne stratigrafske komisije, - 3,8-4 milijarde let nazaj. Nejasnost spodnje meje arheja pojasnjujeta dve teoriji njegove definicije: po prvi so spodnja meja arhejske dobe najdbe starodavnih organizmov izpred 3,8 milijarde let; teoriji je treba kot spodnjo mejo šteti konec hladnega obdobja, ki je prevladovalo v celotnem obdobju pred arhejskim eonom - gadea (katarheja). Trajanje arhejskega obdobja je približno 1,5 milijarde let.

Arhej je po sodobnih predstavah razdeljen na 4 obdobja: eoarhej, paleoarhej, mehoarhej in neoarhej, ki se ločijo zgolj kronološko. Prej je Arhej vključeval Katarhej, ki je trenutno ločen v ločen eon.

Eoarhej je nižje obdobje arhejske dobe, ki zajema časovni interval od 4 do 3,6 milijarde let nazaj. Eoarhej je znan po tem, da je bil čas nastanka hidrosfere in odkritja domnevnih ostankov prvih prokariontov, stromatolitov in starih kamnin.

Obdobje, ki sledi eorheju, paleoarhej, je čas nastanka prve superceline v zgodovini Zemlje - Vaalbare in združenega Svetovnega oceana. Iz tega časa segajo prvi zanesljivi ostanki živih organizmov (bakterij) in sledovi njihove življenjske dejavnosti. Trajanje paleoarheja je 400 milijonov let.

Za paleoarhejem je prišel mezoarhej, ki je trajal od 3,2 do 2,8 milijarde let nazaj. Obdobje je zanimivo zaradi razcepa Vaalbare in široke razširjenosti fosilov starih oblik življenja.

Nazadnje, zadnje obdobje arhejske dobe - neoarhej, ki se je končalo pred 2,5 milijarde let, je čas oblikovanja pretežnega dela celinske zemeljske skorje, kar kaže na izjemno staro zemeljsko celino.

Tektonika

Za arhejsko tektoniko je značilen predvsem začetek nastajanja najstarejših celinskih jeder (ščitov), ​​katerih ostanki so bili najdeni na vseh starodavnih platformah, razen kitajsko-korejske in južnokitajske. Nastanek celinskih jeder je povezan z gubanjem Kola (Sami; Baltski ščit) ali Transvaal (Južna Afrika), ki se je pojavilo na prelomu pred približno 3 milijardami let, in gubanjem Belega morja (Baltski ščit), znanim tudi kot Kenoran (Kanadski ščit) ali Rodezijska gubanost (Južna Afrika), ki se je pojavila pred približno 2600 milijoni let.

Sprva na Zemlji ni bilo velikih celinskih formacij, kar je povzročila visoka geološka aktivnost.

Toda pred približno 3,6 milijarde let se je vse spremenilo in celine Zemlje so se združile v hipotetično supercelino Valbara. To potrjujejo geokronološke in paleomagnetne študije med dvema arhejskima kratonoma ali protokontinentoma: kratonom Kaapval (provinca Kaapval, Južna Afrika) in kratonom Pilbara (regija Pilbara, Zahodna Avstralija). Dodaten dokaz je sovpadanje stratigrafskih zaporedij pasov zelenega kamna in gnajsa teh dveh kratonov. Danes so ti arhejski pasovi zelenega kamna razporejeni vzdolž robov Zgornjega kratona v Kanadi, pa tudi kratonov starodavnih celin Gondvane in Lavrazije.

Pred približno 2,8 milijarde let se je začela razpadati prva supercelina v Zemljini zgodovini.

To dokazujejo geokronološke in paleomagnetne študije, ki kažejo krožno prečno ločitev kratonov Kaapvaal in Pilbara pred približno 2,77 milijardami let.

Na splošno je za arhejsko dobo značilna zelo burna tektonska aktivnost, ki je povzročila pogoste vulkanske izbruhe, potrese itd. K temu so prispevali: visoka temperatura notranjih plasti Zemlje, nastanek planetarnega jedra v bližini Zemlje in razpad kratkoživih radionuklidov.

Pred približno 3,8 milijarde let so na Zemlji nastale prve zanesljivo potrjene magmatske in metamorfne kamnine, kot so granit, diorit in anortozit. Te kamnine so našli na najrazličnejših mestih: na otoku Grenlandija, znotraj kanadskega in baltskega ščita itd.

Mimogrede, nekateri znanstveniki jemljejo starost teh zelo starodavnih kamnin kot spodnjo mejo arheja.

Pred 3 milijardami let se je začelo obdobje aktivnega oblikovanja celinske skorje. V obdobju 500 milijonov let je nastalo do 70 % njegove skupne mase. Čeprav večina znanstvenikov še vedno verjame, da celinska skorja arhejske dobe predstavlja le 5-40% celotne celinske skorje sodobnega časa.

Hidrosfera in atmosfera. Podnebje

Na samem začetku arhejske dobe je bilo na Zemlji malo vode; namesto enega samega oceana so bili le razpršeni plitvi bazeni. Temperatura vode je dosegla 70-90° C, kar bi lahko opazili le, če bi imela Zemlja takrat gosto atmosfero z ogljikovim dioksidom. Dejansko bi lahko od vseh možnih plinov samo CO 2 ustvaril povečan atmosferski tlak (za Archean - 8-10 barov). V atmosferi zgodnjega arheja je bilo zelo malo dušika (10-15 % volumna celotne arhejske atmosfere), kisika praktično sploh ni bilo, plini, kot je metan, pa so bili nestabilni in so hitro razpadali pod vplivom trdega sevanje sonca (zlasti v prisotnosti hidroksilnih ionov, ki se pojavljajo tudi v vlažnem ozračju).

Temperatura arhejske atmosfere je pod učinkom tople grede dosegla skoraj 120°C. Če bi bila pri istem tlaku atmosfera v Arheju sestavljena na primer samo iz dušika, bi bile površinske temperature še višje in dosegle 100°C, temperatura pod učinkom tople grede pa bi presegla 140°C.

Pred približno 3,4 milijarde let se je količina vode na Zemlji močno povečala in nastal je Svetovni ocean, ki je prekril vrhove srednjeoceanskih grebenov. Posledično se je hidratacija bazaltne oceanske skorje opazno povečala, stopnja naraščanja parcialnega tlaka CO 2 v poznoarhejski atmosferi pa se je nekoliko zmanjšala. Do najradikalnejšega padca tlaka CO 2 je prišlo šele na prehodu med arhejem in proterozoikom po ločitvi zemeljskega jedra in s tem povezanim močnim zmanjšanjem tektonske aktivnosti Zemlje. Zaradi tega se je v zgodnjem proterozoiku močno zmanjšalo tudi taljenje oceanskih bazaltov. Bazaltna plast oceanske skorje je postala opazno tanjša, kot je bila v arheju, pod njo pa se je prvič oblikovala plast serpentinita - glavni in nenehno obnavljajoči se rezervoar vezane vode na Zemlji.

Flora in favna

V arhejskih nahajališčih manjka skeletna favna, ki služi kot osnova za izdelavo stratigrafske lestvice fanerozoika, kljub temu pa je tukaj precej različnih sledov organskega življenja.

Sem sodijo odpadni produkti modrozelenih alg - stromatoliti, ki so koralom podobne sedimentne tvorbe (karbonat, redkeje silicij), in odpadni produkti bakterij - onkoliti.

Prvi zanesljivi stromatoliti so bili odkriti šele na prelomu pred 3,2 milijarde let v Kanadi, Avstraliji, Afriki, na Uralu in v Sibiriji. Čeprav obstajajo dokazi o odkritju ostankov prvih prokariotov in stromatolitov v sedimentih, starih 3,8-3,5 milijarde let, v Avstraliji in Južni Afriki.

Tudi v silikatnih kamninah zgodnjega arheja so bile najdene svojevrstne nitaste alge, ki so dobro ohranjene, v katerih je mogoče opaziti podrobnosti celične zgradbe organizma. Na številnih stratigrafskih ravneh so drobna okrogla telesa (velika do 50 m) algnega izvora, ki so jih prej zamenjevali za spore. Znani so kot "akritarhi" ali "sferomorfidi".

Živalski svet Arheja je veliko revnejši od rastlinskega. Nekateri znaki prisotnosti živalskih ostankov v arhejskih kamninah se nanašajo na predmete, za katere se zdi, da so anorganskega izvora (Aticocania Walcott, Tefemar kites Dons, Eozoon Dawson, Brooksalla Bassler) ali pa so produkti izpiranja stromatolitov (Carelozoon Metzger). Številni arhejski fosili niso v celoti dešifrirani (Udokania Leites) ali nimajo natančne reference (Xenusion querswalde Pompecki).

Tako so bili v arhejskem območju zanesljivo najdeni prokarionti dveh kraljestev: bakterije, pretežno kemosintetske, anaerobne in fotosintetske cianobionte, ki proizvajajo kisik. Možno je, da so se v arheju pojavili tudi prvi evkarionti iz kraljestva gliv, morfološko podobni glivam kvasovkam.

Najstarejše bakterijske biocenoze, tj. skupnosti živih organizmov, ki so vključevale samo proizvajalce in uničevalce, so bile podobne filmom plesni (tako imenovane bakterijske preproge), ki se nahajajo na dnu rezervoarjev ali v njihovem obalnem območju. Vulkanska območja so pogosto služila kot oaze življenja, kjer so vodik, žveplo in vodikov sulfid, glavni darovalci elektronov, prišli na površje iz litosfere.

Skozi skoraj celotno arhejsko dobo so bili živi organizmi enocelična bitja, močno odvisna od naravnih dejavnikov. In šele na prelomu arheja in proterozoika sta se zgodila dva velika evolucijska dogodka: pojavil sta se spolni proces in večceličnost. Haploidni organizmi (bakterije in modrozelene alge) imajo en komplet kromosomov. Vsaka nova mutacija se takoj pokaže v njihovem fenotipu. Če je mutacija koristna, se ohrani s postopkom naravne selekcije; če je škodljiva, se izloči. Haploidni organizmi se nenehno prilagajajo svojemu okolju, vendar ne razvijejo bistveno novih značilnosti in lastnosti. Spolni proces dramatično poveča možnost prilagajanja na okoljske razmere zaradi ustvarjanja neštetih kombinacij v kromosomih. Diploidija, ki je nastala sočasno z nastankom jedra, omogoča, da se mutacije ohranijo in uporabijo kot rezerva dedne variabilnosti za nadaljnje evolucijske preobrazbe.

Minerali

Arhejska doba je zelo bogata z minerali. Z njim so povezana ogromna nahajališča železove rude (železovi kvarciti in jaspiliti), aluminijevih surovin (kianit in silimanit) in manganove rude; največja nahajališča zlata in uranovih rud so povezana z arhejskimi konglomerati; z bazičnimi in ultrabazičnimi kamninami - velika nahajališča bakrove, nikljeve in kobaltove rude; s karbonatnimi kamninami - svinčevo-cinkovimi nahajališči. Pegmatiti so glavni vir sljude (muskovit), keramičnih surovin in redkih kovin.

Na ozemlju Rusije so nahajališča Timanskega grebena, Urala, kristalnega pasu Dnjepra in regije Podkamennaya Tunguska povezana z arhejskimi nahajališči ...

Arhejska doba (Arhaj) - od 4,0 do 2,5 milijarde let nazaj

Arhejski eon, arhejski(starogrško ρχαος - starodaven) - eden od štirih eonov (časovno obdobje v geološki zgodovini, v katerem je nastal eonotem, združuje več obdobij) zgodovine Zemlje, ki zajema čas od 4,0 do 2,5 milijarde let nazaj.

Izraz "arhej" je leta 1872 predlagal ameriški geolog James Dana.

Arhejsko obdobje je razdeljeno na štiri dobe (od najnovejše do najzgodnejše):

neoarhejščina,
mezoarhej,
paleoarhej,
Eoarhej.

V tem času na Zemlji še ni bilo kisikove atmosfere, vendar so se pojavili prvi anaerobni organizmi. V istem obdobju so se aktivno oblikovala številna obstoječa nahajališča žvepla, grafita, železa in niklja.

Arhej in poznejši proterozoik sta vključena v časovno obdobje Predkambrij.

Hidrosfera in atmosfera. Podnebje

Na samem začetku arhejske dobe je bilo na Zemlji malo vode; namesto enega samega oceana so bili le razpršeni plitvi bazeni. Temperatura vode je dosegla 70-90° C, kar bi lahko opazili le, če bi imela Zemlja takrat gosto atmosfero z ogljikovim dioksidom. Navsezadnje bi lahko od vseh možnih plinov samo CO2 ustvaril povečan atmosferski tlak (za Archean - 8-10 barov).

V atmosferi zgodnjega arheja je bilo zelo malo dušika (10-15 % volumna celotne arhejske atmosfere), kisika praktično sploh ni bilo, plini, kot je metan, pa so bili nestabilni in so hitro razpadali pod vplivom trdega sevanje sonca (zlasti v prisotnosti hidroksilnih ionov, ki se pojavljajo tudi v vlažnem ozračju).

Temperatura arhejske atmosfere je pod učinkom tople grede dosegla skoraj 120°C. Če bi bila pri istem tlaku atmosfera v Arheju sestavljena na primer samo iz dušika, bi bile površinske temperature še višje in dosegle 100°C, temperatura pod učinkom tople grede pa bi presegla 140°C.

Pred približno 3,4 milijarde let se je količina vode na Zemlji močno povečala in nastal je Svetovni ocean, ki je prekril vrhove srednjeoceanskih grebenov. Posledično se je hidracija bazaltne oceanske skorje opazno povečala, stopnja naraščanja parcialnega tlaka CO2 v poznoarhejski atmosferi pa se je nekoliko zmanjšala. Najbolj radikalen padec tlaka CO2 se je zgodil šele na prelomu arheja in proterozoika po ločitvi zemeljskega jedra in s tem povezanim močnim zmanjšanjem tektonske aktivnosti Zemlje.

Zaradi tega se je v zgodnjem proterozoiku močno zmanjšalo tudi taljenje oceanskih bazaltov. Bazaltna plast oceanske skorje je postala opazno tanjša, kot je bila v arheju, pod njo pa se je prvič oblikovala plast serpentinita - glavni in nenehno obnavljajoči se rezervoar vezane vode na Zemlji.

Flora in favna

V arhejskih nahajališčih manjka skeletna favna, ki služi kot osnova za izdelavo stratigrafske lestvice fanerozoika, kljub temu pa je tukaj precej različnih sledov organskega življenja.

Sem sodijo odpadni produkti modrozelenih alg - stromatoliti, ki so koralom podobne sedimentne tvorbe (karbonat, redkeje silicij), in odpadni produkti bakterij - onkoliti.

Prvi zanesljivi stromatoliti so bili odkriti šele na prelomu pred 3,2 milijarde let v Kanadi, Avstraliji, Afriki, na Uralu in v Sibiriji. Čeprav obstajajo dokazi o odkritju ostankov prvih prokariotov in stromatolitov v sedimentih, starih 3,8-3,5 milijarde let v Avstraliji in Južni Afriki.

Tudi v silikatnih kamninah zgodnjega arheja so bile najdene svojevrstne nitaste alge, ki so dobro ohranjene, v katerih je mogoče opaziti podrobnosti celične zgradbe organizma. Na številnih stratigrafskih ravneh so drobna okrogla telesa (velika do 50 m) algnega izvora, ki so jih prej zamenjevali za spore. Znani so kot "akritarhi" ali "sferomorfidi".

Živalski svet Arheja je veliko revnejši od rastlinskega. Nekateri znaki prisotnosti živalskih ostankov v arhejskih kamninah se nanašajo na predmete, za katere se zdi, da so anorganskega izvora (Aticocania Walcott, Tefemar kites Dons, Eozoon Dawson, Brooksalla Bassler) ali pa so produkti izpiranja stromatolitov (Carelozoon Metzger). Številni arhejski fosili niso v celoti dešifrirani (Udokania Leites) ali nimajo natančne reference (Xenusion querswalde Pompecki).

Tako so bili v arhejskem območju zanesljivo najdeni prokarionti dveh kraljestev: bakterije, pretežno kemosintetske, anaerobne in fotosintetske cianobionte, ki proizvajajo kisik. Možno je, da so se v Arhejah pojavili tudi prvi evkarionti iz kraljestva gliv, morfološko podobni glivam kvasovkam.

Najstarejše bakterijske biocenoze, tj. skupnosti živih organizmov, ki so vključevale samo proizvajalce in uničevalce, so bile podobne filmom plesni (tako imenovane bakterijske preproge), ki se nahajajo na dnu rezervoarjev ali v njihovem obalnem območju. Vulkanska območja so pogosto služila kot oaze življenja, kjer so vodik, žveplo in vodikov sulfid, glavni darovalci elektronov, prihajali na površje iz litosfere.

Skozi skoraj celotno arhejsko dobo so bili živi organizmi enocelična bitja, močno odvisna od naravnih dejavnikov. In šele na prelomu arheja in proterozoika sta se zgodila dva velika evolucijska dogodka: pojavil sta se spolni proces in večceličnost.

Haploidni organizmi (bakterije in modrozelene alge) imajo en komplet kromosomov. Vsaka nova mutacija se takoj pokaže v njihovem fenotipu. Če je mutacija koristna, se ohrani s postopkom naravne selekcije; če je škodljiva, se izloči.

Haploidni organizmi se nenehno prilagajajo svojemu okolju, vendar ne razvijejo bistveno novih značilnosti in lastnosti. Spolni proces dramatično poveča možnost prilagajanja na okoljske razmere zaradi ustvarjanja neštetih kombinacij v kromosomih.

Diploidija, ki je nastala sočasno z nastankom jedra, omogoča, da se mutacije ohranijo in uporabijo kot rezerva dedne variabilnosti za nadaljnje evolucijske preobrazbe.