Архей (Архейский эон)

Ученые подразделяют историю Земли на пять геологических эр. Самая древняя - архейская эра, следующая протерозойская. Только с палеозойской эры начинается каменная летопись первых организмов с твердым покровом. Мезозойская эра известна нам благодаря расцвету рептилий, в том числе динозавров. Последняя, кайнозойская эра продолжается по сей день.Эры состоят из периодов и эпох, каждая из которых связана с определенными геологическими событиями, обуславливающими развитие фауны и флоры ( табл. 1 ).

В геологии ( рис. 52 ) приняты следующие названия временных интервалов: эон , эра , период, эпоха, век. Самое крупное геохронологическое образование - эон. Эон до 4,6 млрд лет назад - период образования - Хаос. Эон от 4,6 млрд лет назад до 3,9 млрд лет назад - Гадей . Эон от 3,9 млрд лет назад до 2,6 млрд лет назад - Архей. Эон от 2,6 млрд лет назад до 0,6 млрд лет назад - Протерозой . Эон от 0,6 млрд лет назад до настоящего времени - Фанерозой .

Эоны подразделяются на эры и т.д. Архей делится на две эры: ранний архей и поздний архей. Ранним археем датируются первые ископаемые остатки бактерий и цианобактерий.

Палеонтологические данные древнейших осадочных пластов свидетельствуют, что доорганизменный этап эволюции продолжался 1,5-1,6 млрд. лет после образования Земли как планеты. Катархей был "спектаклем без зрителей". Жизнь возникла на грани катархея и архея. Об этом свидетельствуют находки остатков микроорганизмов в ранних архейских породах возрастом 3,5-3,8 млрд. лет. О жизни в архее известно немного. Горные породы архея содержат большое количество графита. Считается, что графит происходит из остатков органических соединений, входивших в состав живых организмов. Это были клеточные прокариоты - бактерии и синезеленые. Продуктами жизнедеятельности этих примитивных микроорганизмов являются и древнейшие осадочные породы (строматолиты) - известковые образования в виде столбов, обнаруженные в Канаде, Австралии, Африке, на Урале и в Сибири. Бактериальную основу имеют осадочные породы железа, никеля, марганца. До 90% мировых запасов серы возникли в результате жизнедеятельности серобактерий. Многие микроорганизмы - активные участники формирования колоссальных, пока еще мало разведанных ресурсов полезных ископаемых на дне Мирового океана. Там обнаружены залежи железа, марганца, меди, никеля, кобальта. Велика роль микроорганизмов и в образовании горючих сланцев, нефти и газа.

Синезеленые, бактерии быстро распространяются в архее и становятся хозяевами планеты. Эти организмы не имели обособленного ядра, но обладали развитой системой обмена веществ, способностью к размножению. Синезеленые, кроме того, обладали аппаратом фотосинтеза, появление которого было крупнейшим ароморфозом в эволюции живой природы и открыло один из путей (вероятно, специфически земной) образования свободного кислорода.

Архейский эон, или архей ( табл. 1 ), охватывает период от 3900 до 2600 млн. лет тому назад. К этому времени относится возникновение древнейших осадочных пород (т.е. пород, образованных частицами, осаждавшимися из водной среды), часть которых сохранилась в районах Лимпопо (Африка), Исуа (Гренландия), Варавууна (Австралия), Алдана (Азия). Эти породы содержат либо биогенный углерод, связанный в своем происхождении с жизнедеятельностью организмов, либо строматолиты и микрофоссилии . Строматолиты - кораллоподобные осадочные образования (карбонатные, реже кремниевые), представляющие собой продукты жизнедеятельности древнейших автотрофов . В протерозое они всегда связаны с цианобактериями , но их происхождение в архее не вполне ясно. Микрофоссилии - микроскопические включения в осадочные породы ископаемых микроорганизмов. В архее все организмы относились к прокариотам . Получение энергии у большинства архейских организмов осуществлялось путем брожения или специфического анаэробного дыхания , при котором источником кислорода, отсутствующего в атмосфере, служили сульфаты, нитриты, нитраты и т. д. На стадии аноксигенного фотосинтеза остались современные пурпурные серные и зеленые серные фотобактерии . Донором электронов в процессе фотосинтеза у них служил главным образом H2, а не Н2О. Микроорганизмы-продуценты уже могли фиксировать атмосферный азот.

Древнейшие бактериальные биоценозы, т. е. сообщества живых организмов, включавшие только продуцентов и деструкторов, были похожи на пленки плесени (так называемые бактериальные маты ), располагавшиеся на дне водоемов или в их прибрежной зоне. Оазисами жизни часто служили вулканические области, где на поверхность из литосферы поступали водород, сера и сероводород - основные доноры электронов. Геохимический цикл (круговорот веществ), существовавший на планете до возникновения жизни и наиболее ярко проявлявшийся, очевидно, в циркуляции атмосферы, пополнился биогеохимическим циклом.

Ссылки:

Все ссылки