stringtranslate.com

Палеопротерозой

Палеопротерозойская эра [4] (также пишется как палеопротерозой ) — первая из трёх эр протерозойского эона , а также самая длинная эра геологической истории Земли , охватывающая период от 2500 до 1600 миллионов лет назад (2,5–1,6 млрд  лет назад ). Она далее подразделяется на четыре геологических периода : сидерийский , риакийский , оросирийский и статерийский .

Палеонтологические данные свидетельствуют о том, что скорость вращения Земли ~1,8 млрд лет назад равнялась 20-часовым суткам, что в общей сложности составляет ~450 дней в году. [5] Именно в эту эпоху континенты впервые стабилизировались. [ необходимо уточнение ]

Атмосфера

Атмосфера Земли изначально была слабовосстановительной атмосферой, состоящей в основном из азота , метана , аммиака , углекислого газа и инертных газов , в целом сопоставимой с атмосферой Титана . [6] Когда в мезоархее у цианобактерий развился оксигенный фотосинтез , увеличивающееся количество побочного продукта дикислорода начало истощать восстановители в океане , на поверхности суши и в атмосфере. В конце концов все поверхностные восстановители (особенно двухвалентное железо , сера и атмосферный метан ) были исчерпаны, и уровень свободного кислорода в атмосфере постоянно рос в течение сидерийского и риакийского периодов в аэрохимическом событии, называемом Великим окислительным событием , которое подняло уровень кислорода в атмосфере с почти нулевого до 10% от современного уровня. [7]

Жизнь

В начале предшествующего архейского эона почти все существующие формы жизни были одноклеточными прокариотическими анаэробными организмами , метаболизм которых был основан на форме клеточного дыхания , не требующей кислорода, а автотрофы были либо хемосинтетическими , либо полагались на аноксигенный фотосинтез . После Великого события оксигенации тогдашние в основном архейные анаэробные микробные маты были опустошены, поскольку свободный кислород является высокореактивным и биологически токсичным для клеточных структур. Это усугубилось 300 -миллионным глобальным ледниковым событием, известным как Гуронское оледенение — по крайней мере, частично из-за истощения атмосферного метана, мощного парникового газа — что привело к тому , что широко считается одним из первых и наиболее значительных массовых вымираний на Земле. [8] [9] Организмы, которые процветали после вымирания, были в основном аэробами , которые развили биоактивные антиоксиданты и в конечном итоге аэробное дыхание , а выжившие анаэробы были вынуждены жить в симбиозе рядом с аэробами в гибридных колониях, что способствовало эволюции митохондрий в эукариотических организмах .

Палеопротерозой представляет собой эпоху, из которой известны древнейшие ископаемые цианобактерии, а именно Eoentophysalis belcherensis из формации Касегалик на островах Белчер в Нунавуте . [10] К 1,75 млрд лет назад появились цианобактерии, содержащие тилакоиды, о чем свидетельствуют ископаемые остатки из формации Макдермотт в Австралии. [11]

Многие эукариоты коронного узла (от которых произошли современные эукариотические линии) приблизительно датируются примерно временем палеопротерозоя. [12] [13] [14] Хотя существуют некоторые споры относительно точного времени, в которое эволюционировали эукариоты, [15] [16] современные знания помещают это где-то в эту эпоху. [17] [18] [19] Ископаемые статерианцы из группы Чанчэн в Северном Китае свидетельствуют о том, что эукариотическая жизнь уже была разнообразной к концу палеопротерозоя. [20]

Геологические события

В эту эпоху возникли первые пояса столкновения континентов с континентами глобального масштаба. Связанные с ними события континента и горообразования представлены Трансамазонским и Эбурнейским орогенами возрастом 2,1–2,0 млрд лет назад в Южной Америке и Западной Африке; пояс Лимпопо ~2,0 млрд лет на юге Африки; орогены Транс-Гудзон , Пенокеан , Тальсон-Телон, Уопмей , Унгава и Торнгат возрастом 1,9–1,8 млрд лет в Северной Америке, ороген Нагсугтокидиан возрастом 1,9–1,8 млрд лет в Гренландии; 1,9–1,8 млрд лет Кольско-Карельского, Свекофеннского , Волыно-Среднерусского и Пачелмского орогенов в Балтике (Восточная Европа); Акитканский ороген возрастом 1,9–1,8 млрд лет назад в Сибири; хондалитовый пояс ~1,95 млрд лет; Транссеверокитайский ороген возрастом ~1,85 млрд лет в Северном Китае; а также Явапайский и Мазацальский орогены возрастом 1,8–1,6 млрд лет на юге Северной Америки.

Такая схема поясов столкновений подтверждает формирование протерозойского суперконтинента под названием Колумбия или Нуна . [21] [22] То, что столкновения континентов внезапно привели к горообразованию в больших масштабах, интерпретируется как результат увеличения биомассы и захоронения углерода во время и после Великого окислительного события: предполагается, что субдуцированные углеродистые отложения смазали компрессионную деформацию и привели к утолщению земной коры. [23]

Фельзитовый вулканизм на территории современной северной Швеции привёл к образованию порфиров Кируна и Арвидсъяур . [24]

Образовалась литосферная мантия древнейших блоков Патагонии . [ 25]

На Викискладе есть медиафайлы по теме Палеопротерозой .

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ ab Plumb, KA (1 июня 1991 г.). "Новая шкала докембрийского времени". Эпизоды . 14 (2): 139–140. doi : 10.18814/epiiugs/1991/v14i2/005 .
  2. ^ "palaeo-". Словарь английского языка Lexico UK . Oxford University Press . Архивировано из оригинала 2020-06-18. "Протерозой". Словарь английского языка Lexico UK . Oxford University Press . Архивировано из оригинала 2020-06-17.
  3. ^ "Протерозой". Словарь Merriam-Webster.com . Merriam-Webster.
  4. ^ Есть несколько способов произнесения палеопротерозоя , включая IPA : / ˌ p æ l i oʊ ˌ p r oʊ t ər ə ˈ z oʊ ɪ k , ˌ p eɪ -, - l i ə -, - ˌ p r ɒ t - , - ər oʊ -, - t r ə -, - t r oʊ -/ PAL -ee-oh- PROH -tər-ə- ZOH -ik, PAY-, -⁠PROT-, -⁠ər-oh-, - ⁠trə-, -⁠troh- . [2] [3]
  5. ^ Паннелла, Джорджио (1972). «Палеонтологические свидетельства истории вращения Земли с раннего докембрия». Астрофизика и космическая наука . 16 (2): 212. Bibcode : 1972Ap&SS..16..212P. doi : 10.1007/BF00642735. S2CID  122908383.
  6. ^ Трейнер, Мелисса Г.; Павлов, Александр А.; ДеВитт, Х. Лэнгли; Хименес, Хосе Л.; Маккей, Кристофер П.; Тун, Оуэн Б.; Толберт, Маргарет А. (2006-11-28). «Органическая дымка на Титане и ранней Земле». Труды Национальной академии наук . 103 (48): 18035–18042. doi : 10.1073/pnas.0608561103 . ISSN  0027-8424. PMC 1838702. PMID 17101962  . 
  7. ^ Осса Осса, Франц; Шпангенберг, Хорхе Э.; Беккер, Андрей; Кёниг, Стефан; Штюкен, Ева Э.; Хофманн, Аксель; Поултон, Саймон В.; Йерпан, Айеркен; Варас-Ройс, Мария И.; Эйкманн, Бенджамин; Андерсен, Мортен Б.; Шёнберг, Ронни (15 сентября 2022 г.). «Умеренные уровни оксигенации на поздней стадии Великого окислительного события на Земле». Earth and Planetary Science Letters . 594 : 117716. doi : 10.1016/j.epsl.2022.117716 . hdl : 10481/78482 .
  8. ^ Hodgskiss, Malcolm SW; Crockford, Peter W.; Peng, Yongbo; Wing, Boswell A.; Horner, Tristan J. (27 августа 2019 г.). «Падение производительности, положившее конец Великому окислению Земли». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 116 (35): 17207–17212. Bibcode : 2019PNAS..11617207H. doi : 10.1073/pnas.1900325116 . PMC 6717284. PMID  31405980 . 
  9. ^ Маргулис, Линн ; Саган, Дорион (1997-05-29). Микрокосмос: четыре миллиарда лет эволюции микробов. Издательство Калифорнийского университета. ISBN 9780520210646.
  10. ^ Hodgskiss, Malcolm SW; Dagnaud, Olivia MJ; Frost, Jamie L.; Halverson, Galen P.; Schmitz, Mark D.; Swanson-Hysell, Nicholas L.; Sperling, Erik A. (15 августа 2019 г.). «Новые сведения об оросирийском углеродном цикле, ранних цианобактериях и сборке Laurentia из палеопротерозойской группы Belcher». Earth and Planetary Science Letters . 520 : 141–152. doi :10.1016/j.epsl.2019.05.023 . Получено 18 мая 2024 г. – через Elsevier Science Direct.
  11. ^ Демулен, Кэтрин Ф.; Лара, Янник Дж.; Ламбион, Александр; Жаво, Эммануэль Дж. (18 января 2024 г.). «Самые старые тилакоиды в ископаемых клетках напрямую свидетельствуют о кислородном фотосинтезе». Nature . 625 (7995): 529–534. doi :10.1038/s41586-023-06896-7. ISSN  0028-0836 . Получено 24 июня 2024 г. .
  12. ^ Мянд, Каарел; Планавский, Ной Дж.; Портер, Сюзанна М.; Роббинс, Лесли Дж.; Ван, Чангл; Крайцманн, Тимму; Пайсте, Кярт; Пайсте, Пяэрн; Ромашкин Александр Евгеньевич; Дайнес, Юлия Э.; Кирсимяэ, Калле; Лепланд, Айво; Конхаузер, Курт О. (15 апреля 2022 г.). «Хромовые доказательства длительной оксигенации в палеопротерозое». Письма о Земле и планетологии . 584 : 117501. doi : 10.1016/j.epsl.2022.117501. hdl : 10037/24808 . Проверено 15 декабря 2022 г.
  13. ^ Хеджес, С. Блэр; Чэнь, Хсионг; Кумар, Судхир; Ванг, Дэниел YC; Томпсон, Аманда S; Ватанабе, Хидеми (2001-09-12). "Геномная шкала времени происхождения эукариот". BMC Evolutionary Biology . 1 : 4. doi : 10.1186/1471-2148-1-4 . ISSN  1471-2148. PMC 56995. PMID 11580860  . 
  14. ^ Хеджес, С. Блэр; Блэр, Хайме Э.; Вентури, Мария Л.; Шу, Джейсон Л. (2004-01-28). «Молекулярная шкала времени эволюции эукариот и возникновение сложной многоклеточной жизни». BMC Evolutionary Biology . 4 : 2. doi : 10.1186/1471-2148-4-2 . ISSN  1471-2148. PMC 341452. PMID  15005799 . 
  15. ^ Родригес-Треллес, Франциско; Таррио, Роса; Айяла, Франциско Х. (2002-06-11). «Методологическое смещение в сторону переоценки временных масштабов молекулярной эволюции». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 99 (12): 8112–8115. Bibcode : 2002PNAS...99.8112R. doi : 10.1073/pnas.122231299 . ISSN  0027-8424. PMC 123029. PMID 12060757  . 
  16. ^ Штехманн, Александра; Кавальер-Смит, Томас (2002-07-05). «Укоренение дерева эукариот с помощью полученного слияния генов». Science . 297 (5578): 89–91. Bibcode :2002Sci...297...89S. doi :10.1126/science.1071196. ISSN  1095-9203. PMID  12098695. S2CID  21064445.
  17. ^ Айала, Франсиско Хосе; Ржецкий, Андрей; Айала, Франсиско Х. (1998-01-20). «Происхождение метазойных типов: молекулярные часы подтверждают палеонтологические оценки». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 95 (2): 606–611. Bibcode : 1998PNAS...95..606J. doi : 10.1073/pnas.95.2.606 . ISSN  0027-8424. PMC 18467. PMID 9435239  . 
  18. ^ Ван, DY; Кумар, S; Хеджес, SB (1999-01-22). «Оценки времени расхождения для ранней истории типов животных и происхождения растений, животных и грибов». Труды Королевского общества B: Биологические науки . 266 (1415): 163–171. doi :10.1098/rspb.1999.0617. PMC 1689654. PMID  10097391 . 
  19. ^ Javaux, Emmanuelle J.; Lepot, Kevin (январь 2018 г.). «Палеопротерозойская ископаемая летопись: последствия для эволюции биосферы в средние века Земли». Earth-Science Reviews . 176 : 68–86. doi : 10.1016/j.earscirev.2017.10.001 . hdl : 20.500.12210/62416 .
  20. ^ Мяо, Ланьюнь; Мочидловска, Малгожата; Чжу, Шисин; Чжу, Маоянь (февраль 2019 г.). «Новая запись органически-стенчатых, морфологически отличных микрофоссилий из позднепалеопротерозойской группы Чанчэн в хребте Яньшань, Северный Китай». Precambrian Research . 321 : 172–198. doi : 10.1016/j.precamres.2018.11.019. S2CID  134362289. Получено 29 декабря 2022 г.
  21. ^ Чжао, Гочунь; Кавуд, Питер А; Уайлд, Саймон А; Сан, Мин (2002). «Обзор глобальных орогенов возрастом 2,1–1,8 млрд лет: последствия для суперконтинента до Родинии». Earth-Science Reviews . 59 (1–4): 125–162. Bibcode : 2002ESRv...59..125Z. doi : 10.1016/S0012-8252(02)00073-9.
  22. ^ Чжао, Гочунь; Сан, М.; Уайлд, Саймон А.; Ли, СЗ (2004). «Палеомезопротерозойский суперконтинент: сборка, рост и распад». Earth-Science Reviews . 67 (1–2): 91–123. Bibcode : 2004ESRv...67...91Z. doi : 10.1016/j.earscirev.2004.02.003.
  23. ^ Джон Парнелл, Коннор Бролли: Увеличение биомассы и захоронение углерода 2 миллиарда лет назад спровоцировали горообразование. Nature Communications Earth & Environment, 2021, doi:10.1038/s43247-021-00313-5 (открытый доступ).
  24. ^ Лундквист, Томас (2009). Porfyr i Sverige: En geologisk översikt (на шведском языке). Шведское геологическое подземелье. стр. 24–27. ISBN 978-91-7158-960-6.
  25. ^ Шиллинг, Мануэль Энрике; Карлсон, Ричард Уолтер; Тассара, Андрес; Консейсан, Роммуло Вивейра; Беротто, Густаво Вальтер; Васкес, Мануэль; Муньос, Даниэль; Яловицкий, Тьяго; Гервасони, Фернанда; Мората, Диего (2017). «Происхождение Патагонии, раскрытое систематикой мантийных ксенолитов Ре-Ос». Докембрийские исследования . 294 : 15–32. Бибкод : 2017PreR..294...15S. doi :10.1016/j.precamres.2017.03.008. hdl : 11336/19304 .

Внешние ссылки