prekambr hadeik

4 600 000 000 lat temu
narodziny układu słonecznego
4 600 000 000 lat temu
narodziny Ziemi
Tabela stratygraficzna
International Commision on Stratigraphy (ICS) – 2006 r.
Prekambr

Jednostka geograficzna o różnej randze
•
Eon
•
•
Jednostka nieformalna
•
•
Ery: hadeik, archaik, proterozoik
hadeik (jedn. nieformalna) + eony: archaik i
proterozoik
Czas trwania 4,6 mld do 542 mln lat temu
4,6 – 4,4 mld lat temu
prekambr
hadeik
bombardowanie przez komety
i inne ciała kosmiczne
4 mld lat temu
prekambr
hadeik
cienka, niestabilna skorupa ziemska
4 mld lat temu
prekambr
hadeik
cienka, niestabilna skorupa ziemska
pierwsze stałe fragmenty (mikrokontynenty)
nasjtarsze znane skały na Ziemi
3,8 mld lat temu
prekambr
archaik
oceany silnie zakwaszone
Atmosfera
Gazy wulkaniczne: CO2, CO, SO2, N,2 H2,
metan, amoniak, woda
niewielkie ilości (1‰) O2
2 H2O + uv --> 2 H2 + O2
3,8 mld lat temu
prekambr
archaik
Pierwsze przypuszczalne ślady życia
bakterie, sinice?
seria Isua w płn.-zach. Grenlandii
stromatolity

skały węglanowe

cienkie warstwy węglanu wapnia

uboczny produkt życia sinic

najstarsze sprzed 3,5 mld lat: grupa Sebakiwian(płd.
Afryka), grupa Warrawoona (Australia)

masowy rozwój: 2,8-0,6 mld lat temu
stromatolity
(Australia)
stromatolity
współczesne stromatolity
Shark Bay, Australia
Katastrofa oksydacyjna
masowy rozwój sinic
2,8 mld lat temu
0,54-teraz
0
3,85–2,45
mld lat temu
2,45–1,85
1,85–0,85
0,85–0,54
Banded Iron Formations
pierwsze Eukaryota

akritarchy

stadia przetrwalnikowe glonów (spory, cysty)

podobne do Dinoflagellata

najstarsze sprzed 1,7 mld lat

masowy rozwój: 850 mln lat temu

dotrwały do ordowiku
Akritarchy
kriogen
Kirschvink 1992
Hoffman i in. 1998
Ziemia-Śnieżka
„Snowball Earth”
850-630 mln lat temu
średnia temp. roczna
-50oC
Osady glacjalne w niskich szerokościach
geograficznych
Namibia
Wybrzeże Szkieletów
Paleomagnetyzm
osady glacjalne na ok. 10o szer. geogr.
„Dropstone” w osadach BIF
Jak Ziemia zamarzła?

związanie CO2 przez produkty erozji krzemianów i
nowo powstałe bakterie fotosytnetyczne

gwałtowne ochłodzenie i zachwianie bilansu cieplnego
planety (albedo ok. 1)

zlodowacenie kontynentów

dodatnie sprzężenie zwrotne

zlodowacenie całej planety
Jak Ziemia odmarzła?

w wyniku pokrycia lodem ani skały ani oceany nie
wiązały CO2 dostarczanego przez aktywność
wulkaniczną

efekt cieplarniany

częściowe rozmarznięcie oceanów

dodatnie sprzężenie zwrotne

odmarznięcie planety w ciągu 1000 lat
Oazy życia
Ediakar
630-542 mln lat temu
O2 8%
40% dzis. poz.
CO2 - 4500 ppm
16x przed rew. przem.
Pannocja
Ediakar

ostatni okres neoproterozoiku (630-542 mln lat temu)

nazwa od wzgórz Ediacara, Australia Południowa
fauna ediakarańska

najstarsze znane organizmy wielokomórkowe

od 610 do 542 mln lat temu

formy życia o planach budowy z reguły odmiennych
od późniejszych organizmów

zdecydowanie formy o miękkim ciele

wymarły niemal całkowicie przed początkiem kambru
Mawsonites spriggi
Spriggina flouensi
Aspidella terranovica
Charnia mansoni
Dickinsonia costata
Kimberella quadrata
Tribrachidium heraldicum
Rangea sp.
kopalne embriony Eukaryota
formacja Doushantuo
prowincja Guizhou (Chiny)
ok. 600 mln lat temu
542-488 mln lat temu
Kambr
O2 12,5%
63% dzis. poz.
Tśr = 21oC
7oC więcej niż dzisiaj
CO2 - 4500 ppm
16x przed rew. przem.
Syberia
Laurencja
Baltika
Gondwana
eksplozja kambryjska

nagłe pojawienie się dużej liczby form
makrobezkręgowców o skomplikowanej budowie

od 542 do 610 mln lat temu

pojawia się co najmniej 11 z 20 znanych typów
zwierząt

pojawiają się pierwsze zwierzęta o twardych
(zwapniałych) okrywach ciała
przyczyny eksplozji kambryjskiej

ok. 540 mln lat temu zmienia się chemizm wód
oceanicznych

wzbogacenie w tlen i wapń

Light Switch Theory (Parker 2003)

przyspieszony wyścig zbrojeń

ewolucja struktur zewnętrznych
Waptia fieldensis
Waptia fieldensis
Halucigenia sparsa
Halucigenia sparsa
Anomalocaris canadensis
Anomalocaris canadensis
Opabina sp.
Opabina sp.
Burgessia
Burgessia
Wiwaxia
Wiwaxia
Halkieria evangelista
Halkieria evangelista
Olenellus
Olenellus
Pikaia
Pikaia
Anabarites
Anabarites
Archaeocyatha
Hexaconularia
Olivooides
488-443 mln lat temu
Ordowik
O2 13,5 %
68% dzis. poz.
Tśr = 16oC
2oC więcej niż dzisiaj
CO2 - 4200 ppm
15x przed rew. przem.
Gondwana
Trylobity
Isoletus
ok. 1 m długości
Ostrakodermy
konodonty
trylobit
liliowce
tentakulity
443-416 mln lat temu
Sylur
O2 14%
70% dzis. poz.
Tśr = 17oC
3oC więcej niż dzisiaj
CO2 - 4500 ppm
16x przed rew. przem.
Baltika
Laurencja
Gondwana
staroraki
graptolity
amonity
fałdopłetwe
Horneophyton
skorpion
420 mln lat temu
416-359 mln lat temu
Dewon
O2 15%
75% dzis. poz.
CO2 - 2200 ppm
8x przed rew. przem.
Baltika
Laurencja
Gondwana
Tśr = 20oC
6oC więcej niż dzisiaj
400 mln lat temu
dewon
390 mln lat temu
dewon
Rhyniella praecursor
390 mln lat temu
dewon
385 mln lat temu
dewon
380 mln lat temu
dewon
Eusthenopteron
Tiktaalik
Acanthostega
Ichthyostega
Wymieranie dewońskie
• ok. 374 mln lat temu
• wymarło 19% rodzin i ok. 50% rodzajów roślin i zwierząt
• gwałtowny rozwój pokrywy roślinnej
• zwiększony dopływ biogenów do wód – eutrofizacja i anoxia
• gwałtowny spadek poziomu mórz – eutrofizacja i anoxia
• meteoryt
• zlodowacenie
359-299 mln lat temu
Karbon
O2 32,5%
163% dzis. poz.
CO2 - 800 ppm
3x przed rew. przem.
początki
Pangei
Tśr = 14oC
tak jak dzisiaj
350 mln lat temu
350 mln lat temu
300 mln lat temu
Meganeura (Protodonata)
Archimalytris eggintoni (Dictyoptera)
Garwood R , Sutton M Biol. Lett. 2010;6:699-702
Computer reconstructions of Archimalytris eggintoni (Dictyoptera)
Garwood R , Sutton M Biol. Lett. 2010;6:699-702
300 mln lat temu
300 mln lat temu
299-251 mln lat temu
Perm
O2 23%
115% dzis. poz.
CO2 - 900 ppm
3x przed rew. przem.
Pangea
Tśr = 16oC
2oC więcej niż dzisiaj
280 mln lat temu
perm
280 mln lat temu
280 mln lat temu
255 mln lat temu
255 mln lat temu
250 mln lat temu
Wielkie wymieranie permskie
• ok. 250-245 mln lat temu
• wymarło 90% gatunków morskich
• koralowce czteropromienne, trylobity
• wymarło 60% rodzin płazów i gadów, 30% rzędów owadów
• wymarły drzewiaste widłaki, skrzypy i paprocie
• krater Wilkes Land na Antartktydzie (251 mln lat temu)
• planetoida ok. 50 km średnicy
• wzmożona wulkaniczność
• zima nuklearna
• zniszczenie warstwy ozonowej
Trapy syberyjskie
Tabela stratygraficzna
International Commision on Stratigraphy (ICS) – 2006 r.