Ледяной криогений

(850—635 млн. лет назад - эпоха Земли-снежка и выхода растений на сушу)
Главная > Эволюция природы > Эволюция жизни > Палеонтология > Протерозой > Неопротерозой > Криогений
Земля - снежок

В  самом начале криогеня 850–800 млн лет назад праматерик Родиния начал раскалываться на отдельные блоки. Эти блоки составляют основу современных материковых плит, и их движение и взаиморасположение определяет географию прошедших эпох. Раскол суперконтинента был сопряжен с не менее колоссальными и грандиозными перестройками всей планеты. Планету буквально бросало то в жар, то в холод — Земля то разогревалась, то покрывалась сплошной ледяной корой. На фоне этих планетарных потрясений появлялись и вымирали разнообразнейшие живые системы — целые сообщества невиданных доселе микроорганизмов. Многие из них не поддаются современной интерпретации, в других узнаются амебоидные животные, красные и зеленые водоросли, предки диатомовых водорослей и др.

Криогений (785-570 млн. лет). В венде в пределах Палеоазиатского океана, который существовал на месте Центрально-Азиатского складчатого пояса, господствовал пассивный режим.

Разделы страницы:


"Земля-снежок" (Сноубол)

Земля как снежок

В  период криогения Землю покрыли ледники (по одним оценкам 850-630, по другим - 750-650 млн. лет назад), вероятно, достигавшие экватора [!!!]. Это состояние нашей планеты называется "Земля-снежок". Климатические модели предсказывают быстрое образование льда на всей поверхности океана, если морской лед появляется в пределах 30 градусов широты от экватора - на этом основано утверждении о полном обледенении Земли (по крайней мере, в стёртскую гдяциоэру). На суше, представленной остатками древнейшего материкаРодинии, толщина льда в некоторых местах достигала 6 км, а сами льды доходили до тропических широт. Уровень океана тогда понижался на километр (для сравнения скажем, что в последнее значительное оледенение, имевшее место 20 тыс. лет назад, он снижался только на 120 м).

Некоторые считают, что в криогении было два оледенения (одно из них - 811,5, другое - примерно 716,5 млн. лет назад длительностью 5 миллион лет [стертское?]). Возможно, была череда небольших потеплений и сильнейших похолоданий. Обе ледниковые эпохи криогения выделяются по отложениям тиллитов, которые перекрываются известняками и доломитами, что говорит о произошедшем резком потеплении климата. Стертовское и последовавшее за ним мариноанское (Marinoan) оледенения стали самыми масштабными за всю историю Земли [получается, 3 было оледенения?].

Причины самого масштабного в истории Земли оледенения

Причина столь сильных оледенений остается неясной (возможно, орбита Солнца пересекала гигантское пылевое облако [вошла в рукав Галактики?], поглощавшее часть солнечного тепла). А причиной потепления, предположительно, считают усиление вулканической деятельности. Вулканы выбрасывали в атмосферу среди прочих газов углекислый газ, который задерживал тепло, отражаемое от земной поверхности и выделяемое самой планетой ("парниковый эффект"). По другой версии, похолодание способствовало обогащению кислородом водной толщи, а тем самым создавались благоприятные условия для бактерий, которые, перерабатывая органику, поглощали кислород и выделяли углекислый газ. Попадая из воды в атмосферу, углекислый газ создавал парниковый эффект.

Последнее (стертское?) оледенение связывают с поглощением углекислого газа вышедшими на сушу растениями в симбиозе с грибами (лишайниками).

[Не думаю, чтобы столь глобальный катаклизм вызывался биосферой. Ее влияние на геологическую историю очень заметно, но не критично. Тем более, что биосфера - саморегулирующаяся система, а не самоубийца. Скорее, оледенения всегда вызываются внешними, космическими причинами.]

Так почему же верхнепротерозойский ледниковый период был гораздо более "мощным"? Этому способствовало расположение материков во время криогения в непосредственной близости от экватора. Вообще, когда Земля охлаждается, реакция извлечения углекислого газа из атмосферы замедляется, тем самым препятствуя дальнейшему охлаждению. Но расположение материков в тропических широтах не позволяло замедлить темпы удаления углекислого газа, в результате чего ледники продвинулись до экватора, а высокая отражательная способность льда способствовала дальнейшему охлаждению.

Криогенский ледниковый период закончился примерно 635 млн. лет назад, причём очень внезапно. За то время, пока Земля была скована многометровым слоем льда, в её атмосфере, благодаря вулканическим взрывам, постепенно росло количество углекислого газа, ведь механизм его удаления уже не работал. Достигнув уровня в 350 раз превышающий современный, углекислый газ, как один из важнейших парниковых газов, способствовал разогреву атмосферы и дальнейшему процессу освобождения ото льда всё больших площадей: сначала на экваторе, а затем и в более высоких широтах.

Таяние льдов, в результате которого в воду попали многие биогены, а также практически полное исчезновение металлического железа из мантии, способствовали быстрому росту парциального давления кислорода: во-первых — произошёл взрывной рост популяций цианобионтов, а во-вторых — перестал действовать механизм связывания атмосферного кислорода железом. Наступил всплеск биоразнообразия, на основании чего ранее выделялся даже особый период протерозойской эры — венд.

Выживание биосферы в глобальную стужу

Однако, даже в таких неблагоприятных условиях на поверхности планеты сохранялись небольшие участки открытой воды, которые позволили выжить эукариотам. Известно, что все группы эукариот, кроме, быть может, животных [многоклеточных?], появились до стертовского оледенения. Получается, им удалось его пережить. Возможно, оно даже стимулировало эволюцию животных; такие катастрофические события могут оказаться весьма полезны, если рассматривать их с эволюционной точки зрения (Фрэнсис Макдональд).

И  в самом деле, несмотря на глобальную стужу, в некоторых районах планеты (например, рядом с Южной Австралией в то время) даже в стертовское оледенение (примерно 700 миллионов лет назад) существовала не занятая льдами вода. По другим источникам - стертская ледниковая эпоха (Sturtian) была около 800 млн. лет назад. такие участки были оазисами, которые помогли биосфере пережить тяжёлый период. Хотя значительная часть жизни тогда была уничтожена, часть организмов перенесла и холод, и длительное заточение под мощным льдом, чтобы позже прийти к новому всплеску эволюции. Таким образом, даже в самые суровые моменты криогения кое-где в океане оставались участки, дававшие микроорганизмам доступ к солнечным лучам и кислороду.

О необычной приспособленности жизни (даже многоклеточной) в экстремальных условиях говорит следующий факт. В отложениях верхнего рифея России и Китая обнаружены окаменелости, напоминающие современных кольчатых червей, хотя их можно сравнить и с тонкостенными хитиновыми трубками ныне живущих сцифоидных полипов. Эти прямые свидетельства животной [причем, многоклеточной!] жизни, существовавшей более 700 млн лет назад.

Тундровый ландшафт криогения - царства лишайников

Вызывает также удивление, что именно в ледяном криогении произошло эпохальное событие - выход растений на сушу [на суше было теплее, светлее и кислороднее?], ознаменовавший собой начало ее колонизации организмами. До сих пор считалось, что это произошло примерно 480 млн лет назад (ранний ордовик). Однако результаты научных исследований, опубликованные в журнале «Science», свидетельствуют о том, что это важнейшее событие в эволюции жизни произошло, возможно, гораздо раньше, а именно около 700 млн лет назад [в криозое - между глобальными оледенениями?]. В приведенных исследованиях проанализированы первичные структуры белков из грибов и растений. Вследствие нехватки данных по растениям использованы данные о скорости накопления различий в белках животных.

Считается, что растения колонизировали сушу в симбиозе с грибами. Выход же на сушу грибов произошел около 1,3 миллиарда лет назадмезопротерозое]. Эти организмы вполне могли подготовить почву для выхода на сушу растений. Растения не только продуцировали кислород, но и поглощали углекислый газ. Это, в свою очередь, могло привести к увеличению теплоотдачи Земли и вызвать оледенение. Такое оледенение как раз и произошло около 700 млн лет назад. [!]

Не совсем правильная фраза "выход растений на сушу в симбиозе с грибами". Вышли на сушу, по-видимому, только водоросли, грибы вышли и покорили сушу раньше. Этот симбиоз дал в криогении устойчивую к холоду форму, которая и сейчас существует в Заполярье - лишайники. Не было бы студёного криогения - не было бы, наверное, и сухопутных многоклеточных растений, а, значит - и животных.


Главная   Науки о природе   Биология :

Неопротерозой: Эдиакарий (542 - 635 Ma) | Криогений (635 - 850 Ma) | Тоний (850 - 1000 Ma) | Галактические года

На правах рекламы (см. условия):    


© «Сайт Игоря Гаршина», 2002, 2005. Пишите письма (Письмо И.Гаршину).
Страница обновлена 16.10.2017
Я.Метрика: просмотры, визиты и хиты сегодня