Igre

Izašći na kopnenu glazuru. Zemlja - Snewny Snowball. Opstanak života tokom glacijalnih razdoblja

Početak "Snowball Earth"

Casio 3 + CO 2 + H 2 O → CA 2+ + SIO 2 + HCO 3 -

Kada se zemlja ohladi (zbog prirodnih klimatskih fluktuacija i promjena u sunčevom zračenju), stopa hemijskih reakcija pada i ova vrsta vremenskih prilika usporava. Kao rezultat toga, manje ugljičnog dioksida izvlači se iz atmosfere. Povećanje koncentracije ugljičnog dioksida, koji je staklenički plin, dovodi do suprotnog učinka - zemlja se zagrijava. Ova negativna povratna informacija ograničava snagu hlađenja. Tijekom kriogenta, svi se kontinenti bili u tropima u blizini ekvatora, što je ovaj odvraćajući postupak učinili manje efikasnim, jer je velika brzina vremenske prilike ostala na zemljištu čak i tokom hlađenja zemlje. To je omogućilo ledenjake da napreduju daleko od polarnih regija. Kada je ledenjak dovoljno napredovao za ekvatoru, pozitivne povratne informacije kroz povećanje reflektivnosti (Albedo) dovele su do daljnjeg hlađenja, sve dok zemlja nije potpuno zastrašena.

Tokom ledenog doba

Globalna temperatura pala je tako niska da je ekvator bio hladan kao u modernom Antarktiku. Ova niska temperatura podržala je led, koji je visok Albedo doveo do činjenice da je većina dolaznog sunčevog zračenja odražavala natrag u svemir. Ovaj efekat pojačao je mali broj oblaka uzrokovanih činjenicom da je vodena para zamrznula.

Kraj glacijalnog razdoblja

Nivo ugljičnog dioksida potreban za odmrzavanje Zemlje procjenjuje se kao 350 puta veći od moderne, otprilike 13% atmosfere. Budući da je zemlja bila gotovo u potpunosti prekrivena ledom, ugljični dioksid nije mogao biti uklonjen iz atmosfere silikatnim stijenama. Za milione godine, iznos CO 2 i metan, uglavnom su prepune vulkane, dovoljni za efekt staklene bašte, koji je rastopio površinski led u tropima prije formiranja pojasa bez ledene vode i suši; Ovaj pojas će biti tamniji od leda, a samim tim će apsorbirati više solarne energije, pokrenuti "pozitivne povratne informacije".

Na kontinentima, topljenje glečera otkriva veliki broj glacijalnih sedimenata, koji će početi da se erodiraju i rasprši.

Kao rezultat toga u okeanu, obogaćene su obogaćene u takvim biogenicima, kao fosfor, zajedno sa obiljem CO 2, uzrokovat će eksplozivno rast stanovništva cijanobakterija. To će dovesti do relativno brze reoksigenacije atmosfere, koja može biti povezana s pojavom Ediakar Biota i naknadne "kambrijske eksplozije" - velika koncentracija kisika omogućila je razvijanje višećeronskih oblika. Ova petlja pozitivnih povratnih informacija oblikovala je led u geološki kratko vrijeme, verovatno manje od 1000 godina; Akumulacija u atmosferi kisika i pad sadržaja CO 2 nastavili su nekoliko naknadnih milenijuma.

Voda je raspuštala ostatke CO 2 iz atmosfere, formirajući koaličnu kiselinu, pala u obliku kiselih kiša. Ovo, intenziviranje vremenskih silikatnih i karbonatnih stijena (uključujući lako otpuštene glacijalne aplikacije) oslobodile su velike količine kalcijuma, koji se opraju u ocean, formiranim jasnim teksturnim količinama karbonata. Slični abiotski "Crown karbonati" (ENG. "CAP CARBOATI"), koji se mogu naći na vrhu ledenih pločica, prvo se pretpostavljao na ideju snijega snijega.

Možda je nivo ugljičnog dioksida toliko pao da je zemlja opet smrznula; Ovaj se ciklus moglo ponoviti dok se kontinent ne dovodi do njihovog pokreta na više polarnih širina.

Argumenti hipoteza

Depoziti leda u niskim širinama

Sedimentne stijene koje čekaju od ledenjaka specifične osobineomogućujući vam da ih identificirate. Mnogo prije pojave hipoteze Snowball Earth. Mnogi depoziti neoproterozosa identifikovani su kao ledenjak. Međutim, mnoge karakteristike kiše, obično povezane sa ledenjem, mogu imati još jedno porijeklo. Certifikati uključuju:

erity Boulders (kamenje koje su pale u morske oborine), koje se mogu uzrokovati ledenjakom ili drugim razlozima;
laminiranje (godišnje padavine slične sedimente u relegeru jezerima);
glacički se dodjeljuje (formira se kada se fragmenti stijena pohvale ledenjakom ogrebotine u osnovnoj stijeni): takva dodijeljena je ponekad uzrokovana selima.

Paleomagnetizam

Prilikom formiranja stijena, magnetske domene u feromagnetskim mineralima, koje su postrojene u pasmini u skladu s dalekovodima zemaljske magnetske polje. Točno mjerenje ovog smjera omogućava vam procjenu širine (ali ne i dužine), gdje je pasmina formirana. Paleomagnetski dokazi sugeriraju da su mnogi neizotorni sedimenti glacijalnog porijekla formirani u roku od 10 stepeni iz ekvatora. Paleomagnetski podaci zajedno sa svjedočenjem dobivenim iz padavina (poput postrojbe za postrojbe) sugeriraju da su ledenjaci stigli do razine mora u tropskim širinama. Nejasno je da li se radi o globalnoj glaciciranju ili postojanju lokalnog, možda ograničenog zemljišta, ledenjaka.

Koeficijent ugljičnog izotopa: bez fotosinteze

U morskoj vodi se nalaze dva stabilna ugljika izotop: Carbon-12 (C-12) i rijetki karbon-13 (C-13), koji je otprilike 1,109% svih atoma ugljika. U biohemijskim procesima (u fotosintezi, na primjer, više svjetla C-12 pretežno je uključeno. Dakle, okeanska fotosinteza, protesti i alge, pomalo se troše sa C-13 u odnosu na primarne vulkanske izvore zemlje u zemlji. Stoga će ocean sa fotosintetskim životom, omjer C-12 / C-13 bit će veći u organskim ostacima i nižim u okolnoj vodi. Organska komponenta lithipnih oborina ostaje malo zauvijek, ali je mjerljiva ugljika-13 iscrpljena. Tokom navodnih globalnih varijacija glacijacije, varijacije koncentracije C-13 bile su brze i ekstremne u odnosu na uočene normalne varijacije. To je u skladu sa značajnim hlađenjem koje je u okeanu ubilo većinu ili gotovo sve fotostinte. Glavno pitanje povezano s ovom idejom je utvrđivanje simultanosti varijacija u omjeru izotopa ugljika, čija je geohronološka potvrda odsutna.

Iron-silicijumske formacije

Kamen sa željeznim silicijum iz 2,1 milijarde godina

Ironijske silicijumske formacije su sedimentna pasmina koja se sastoji od slojeva željeznog oksida i lošeg željeza. U prisustvu kisika, željeznog hrđe i postaje nerastvorljiv u vodi. Ironičko-silicijske formacije su obično vrlo stare i njihovo je taloženje često povezano s oksidacijom Zemljine atmosfere tokom paleoproterozoa, kada je rastvoreno željezo u okeanu u kontaktu s odabranim fotoonotskim kisikom i deponovano u obliku oksida. Slojevi su formirani na granici između atmosfere koja sadrži kiseonik i kisik. Budući da je moderna atmosfera bogata kisikom (otprilike 21% u količini), nemoguće je nakupiti dovoljno željezovog oksida za nastavu željeznog-silikonskog formacije. Jedine masovno-silicijum odložene nakon što su PaleoproteroZoa povezana sa kriogenim ležištima. Da bi se formirale kao rock rock stijene, potreban je lista bez ocena, gdje se velika količina rastvaranog željeza (u obliku željeza (II) oksida) može nakupiti prije opsjeda oksidansa u obliku željezne oksidom (III ). Da bi ocean postao okso, neophodan je limit za razmjenu plina s atmosferom kisika. Navijači hipoteze smatraju da je ponovno izgled željeznih silicijuma rezultat ograničenog nivoa kisika u okeanu, kukavicom leda.

"Vjenčani karbonati"

Između gore, neoprotoreozorijski ledencijski sedimenti obično idu na hemijski precipirane vapnente i dolomite debele od metara do desetina metara. Ovi "kruni karbonati" ponekad su u nizu padavina koji nemaju druge karbone, što sugerira da je njihovo formiranje rezultat duboke promjene u oceanskoj hemiji.

Ovi "sjeckani karbonati" imaju neobičan hemijski sastav i čudnu sedimentnu strukturu, često se tumače kao veliki nanos. Formiranje takvih sedimentnih stijena moglo se dogoditi s velikim povećanjem alkalilnosti zbog visokih stopa vremenskih prilika tokom ekstremnog efekta staklenika, nakon toga za globalnu ledenje.

Opstanak života tokom glacijalnih razdoblja

Velika glacijacija trebala je suzbiti svoj biljni život na Zemlju i, prema tome, dovela do značajnog smanjenja koncentracije ili čak potpunog nestanka kisika, što je omogućilo formiranje ne-oksidiranog željeza. Skeptici tvrde da takva anolenija treba morati dovesti do potpunog nestanka života, što se nije dogodilo. Navijači hipoteze susreću ih što bi život mogao preživjeti sljedeće staze.

Oaza anaerobnog i anoksijera života, pokreće energijom hidroterama dubokog vode, preživjela su u dubini okeana i kore - ali fotosinteza je bila nemoguća tamo.
U otvorenom okeanu, na udaljenosti od superkontinentacije rodnog mjesta ili njegovih fragmenata, moglo bi biti male površine otvorene vode, što je sačuvao život sa pristupom svjetlosnom i ugljičnom dioksidu za fotosintene, koje su dale male količine kisika dovoljne za održavanje nekih oksiffelnih organizama. Ova je opcija moguća u slučaju da je ocean potpuno zamrznut, ali male površine leda bilo je dovoljno tanko za preskakanje svjetla.
Na oznakama u tropima, gdje su tokom dana tropsko sunce ili vulkanska toplina zagrijala stijene zaštićene od hladnog vjetra, a formirane privremene dinje za zalazak sunca.
Jaja, sporovi i stadi za odmor, smrznuti u ledu, mogli bi preživjeti najoštrije faze glacijacije.
Pod slojem leda, u hemitotrofičnim ekosustavima teoretski se očekuje u oblozima modernih ledenjaka, alpskog i arktičkog permafrosta. Posebno je vjerovatno u zonama vulkanizma ili geotermalne aktivnosti.
U slivovima tečne vode unutar i ispod sloja leda, poput jezera istočno u Antarktici. Prema teoriji, ovi su ekosustavi slični mikrobnim zajednicama koji žive u stalno zamrznute jezera antarktičkih suhih dolina.

Ruski paleontolog Mihail Fedonkin, međutim, ukazuje da se moderni podaci (paleontološki i molekularno biološka raznolikost) sugeriraju da se većina skupina eukariotičnih organizma pojavila prije neoproterozorijskog ledenja, smatra da je svjedočanstvo protiv "ekstremnih paleoklimatskih modela u obliku snježne zemlje zemlje, ne poricanje Uloga hlađenja u eukariotizaciji biosfere.

Evolucija života

Hipoteza kritike

Rezultati modeliranja

Na osnovu rezultata klimatskog modeliranja, Dick Peltier (Dick Peltier) sa Univerziteta u Torontu zaključio je da su velike okeanske vode morale ostati bez leda, tvrdeći da je "jaka" verzija hipoteze nevjerojatno za razmatranje energetske ravnoteže i globalni modeli cirkulacije.

Volno porijeklo dijagraktita

Sedimentna pasmina je dijagonktitis, obično se tumače kao depoziti leda, također je tumačen kao chili padavina (Eys i Januszczak, 2004).

Hipoteza visoke sklonosti

Jedna od takmičarskih hipoteza koja objašnjava prisustvo leda na ekvatorijalnim kontinentima je visoka padina zemlje Zemlje, oko 60 °, koja je montirana zemaljska zemlja u visokoj "širini". Slabija verzija hipoteze sugerira samo migraciju Zemljenog magnetskog polja na ovu padinu, jer se čitanje paleomagnetskih podataka provedenih na niskotehnološkim ležacijama temelje se na blizinu magnetskih i geografskih stupova (postoje neki podaci koji vam omogućuju misliti način). U bilo kojoj od ove dvije situacije, glacijacija će biti ograničena na relativno malu teritoriju, kao i sada, a radikalne promjene u zemljinoj klimi neće biti potrebne.

Inercijalni istinski pokretni stubovi

Drugi alternativni objašnjenje dobivenih podataka je koncept inercijalnog istinskog pokreta stupova. 1997. godine koji je naložio Kirskyvinku i drugi, ovaj koncept pretpostavlja da bi kontinentalni niz mogli preći mnogo brže nego što se prethodno pretpostavljaju pod utjecajem fizičkih zakona koji određuju masovnu distribuciju na planeti u cjelini. Ako su kontinenti otišli predaleko od ekvatora, cijela litosfera može se pomaknuti da ih vrati brzinama, stotine puta veće od običnih tektonskih pokreta. To bi trebalo izgledati kao da je magnetni pomak premješten, dok su u stvari kontinenti obnovili u odnosu na njega. Ova ideja izazvala je Torsvik (1998), Merch (Meert, 1999) i Torsvik i restrvik (Torsvik, Rehnstorm, 2001), koji je bio prikazan da je Kirshvink, 1997., koji je predložio Kirshvink, 1997., nije dovoljan da podrži Hipoteza. Dakle, iako geofizički mehanizam istinskog pokreta stupova zaslužuje povjerenje, to se ne može reći o ideji da se takav događaj dogodio u Cambrian-u.

Ako se takav brzi pokret dogodio, trebalo bi biti odgovorno za postojanje takvih karakteristika glacenacije na vremenskim segmentima u blizini približnog mjesta kontinenta. Inercijalno pravo kretanje stupova bilo je povezano i sa kambrijskom eksplozijom, jer su se životinje morale prilagoditi brzo mijenjanju okruženje. Međutim, najnoviji podaci više ne podržavaju postojanje tako brzog pokreta u kambrijskom vremenu.

Uzroci globalnog ledenjaka

Nevjerovatno je da samo jedan faktor postavio početak globalnog ledenjaka. Naprotiv, nekoliko faktora bi se trebalo podudarati.

Sastav atmosfere

Za početak globalnog ledenjaka potreban je nizak nivo stakleničkih plinova: ugljični dioksid, metana i vodena para.

Distribucija kontinenta

Koncentracija kontinenata u tropima neophodna je za pokretanje globalne ledenje. Velika količina Padavine u tropima dovodi do jačanja riječnog protoka, koji mrlja više karbonata, uklanjajući ugljični dioksid iz atmosfere. Polarni kontinenti zbog niske isparavanja su suvi za tako veliku taloženje ugljika. Postepeno povećanje udjela Isotope-13 Carbon-13 u odnosu na Carbon-12 u oborinu koji je prethodila Varangian Glacijacija ukazuje da je to sporo postepeni proces.

Istorija teorije

1952: Australija

1998: Namibija.

Interesovanje za hipotezu "Snowball Earth" značajno se povećao nakon Paula F. Hoffmana), profesore Geologiju, Harvard University, sa koautorima, koji su u namibiji napisali članak u "nauci", primjenjujući ideje Kirsvinke u nizu ne-statorozojskih sedimenata u Namibiji .

2007: Oman: led i unutrašnji ciklički

Grupa autora zasnovana na hemiji sedimentnih stijena u Omanu, opisala je aktivne hidrološke cikluse i promjene u klimi, što je Zemlju dala iz potpuno osvetljenog stanja. Korištenje omjera mobilnih kationa do preostalih u tlu tokom hemijskog vremena (hemijski indeks izmjene) zaključili su da je intenzitet hemijskog tijeta ciklično promijenjen, povećavajući se za vrijeme međuglaviranja i smanjuje se tokom hladnih i suvih lijekcija.

Moderni uvjet (april 2007)

Trenutno se rasprava oko hipoteze nastavlja pod pokroviteljstvom programa "Međunarodni program GeoSiScheence" - Projekt 512 "NeraverterOrozoic ledeno doba".

Ostala navodna globalna glacijacija

Paleoproterozoic Glacijacija

Snowball Earth Hipoteza izvedena je u objašnjenje ledenih sedimenata u huronskoj supertupinsku grupi Kanade, iako su paleomagnetski dokazi o ledenjacima niskog brzina kontroverzni. Ice Prigušiva u središtu južnoafričke McGaien pomalo su mlađi od lukonskih ležišta (oko 2,25 milijardi godina) i formiraju se u tropskim širinama. Pretpostavljalo se da je porast koncentracije slobodnog kisika tokom ovog dijela PaleoproteroZoa uklonio metana iz atmosfere, oksidirao. Budući da je sunce bilo značajno slabije u to vrijeme nego sada, to je bio metana kao snažan staklenički plin mogao držati površinu zemlje iz smrzavanja. U nedostatku efekta metanskog staklenika, temperatura je pala, a mogu se pojaviti globalna glacijacija.

Eksplozija uglja (rane pretpostavke)

Bilješke

KRATAK POSTAVLJENI Opis - Pogledajte knjigu Tjeerd van Andel Novi pogledi na staru planetu: Istorija globalne promjene Cambridge University Press (1985, drugo izdanje 1994).
Hyde, W.T.; Crowley, T.J., Baum, S.K., Peltier, W.r. (2000). "Neoprotrozoic" Snowball Earth "simulira sa spojenim modelom klime / ledenog listova" (pdf). Priroda. 405 (6785): 425-9. Doi: 10.1038 / 35013005. PMID 10839531. Provjereno 2007-05-05.
Hoffman, P.F. (1999). "Raspad Rodinije, rođenje Gondwane, istinski polarni lutao i snježna kugla zemlja." Časopis za afričke nauke o zemljama 28 (1): 17-33. Provjereno 2007-04-29.
TATA. Evans (2000). "Stratigrafska, geohronološka i palemagnetska ograničenja na neoproterozorijskom klimatskom paradoksu". Američki časopis o nauci 300 (5): 347 – 433.
Mladi, G.M. (1995-02-01). "Jesu li neoproterozoični ledeni depoziti sačuvane na fragmentaciji dva superkontinente? " Geologija. 23 (2): 153-156. Provjereno 2007-04-27.
D.h. Rothman; J.M. Hayes; R.e. Poziv (2003). "Dinamika neproterzoičkog ugljičnog ciklusa". PNas. 100 (14): 124 – 129.
Kirschvink Joseph. Kasni proderozorijski globalni slačici sa niskim latitude: Snježna kugla zemlja // Prodezoična biosfera: Multidisciplinarna studija / J. W. Schopf; C. Klein. - Cambridge University Press, 1992.
M.J. Kennedy (1996). Stratigrafija, sedimentologija i izotopna geohemija australijskog neoproterozoričnog postglacilnog kampa Dolostones: Izjava, D13C izleti i karbonatske padavine ». Časopis za sedimentno istraživanje 66 (6): 1050 – 1064.
Spencer, A.M. (1971). "Kasno pre-kambrijsko ledenje u Škotskoj". MEM. Geol. SOC. Lond. 6 .
P. F. Hoffman; D. P. Schrag (2002). "Snowball Earth Hipoteza: testiranje granica globalne promjene." Terra nova. 14 : 129 – 155.
Fedonkin, ma (2006). "Dvije hroniku života: iskustvo usporedbe (paleobiologija i genomici u ranim fazama evolucije biosfere)." sub Art., Dubina 70. godišnjica akademika N.P. YUSHKIN: "Problemi geologije i mineralogije": 331-350.
Fedonkin, M.A. (2003). "Porijeklo metazone u svjetlu prodezoičkog fosilnog zapisa." Paletološka istraživanja. 7 (1).
Peltier w.r. Klimatska dinamika u dubokom vremenu: modeliranje "bifurkanje snega" i procjena vjerodostojnosti njene pojave // \u200b\u200bExtreme Proderozoic: geologija, geohemija i klima / Jenkins, GS, McMenamin, mas, mckey, cp, & sohl, L. ( . - Američka geofizička unija, 2004. - P. 107-124.
Schrag, D.P.; Berner, R.a., Hoffman, P.F., Halverson, G.P. (2002). "Na inicijaciji snježne kugle zemlje". Geochem. Geofize. GeoSyst. 3 (10.1029). Provjereno 2007-02-28.
A. R. Alderman; C. E. Tilley (1960). "Douglas Mawson, 1882-1958". Biografski memoari momaka kraljevskog društva 5 : 119 – 127.
W. B. Harland (1964). Kritični dokazi za veliku infracrvena glacijaciju. International Journal of Earth znanosti 54 (1): 45 – 61.
M.i. Budyko (1969). "Uticaj varijacije solarnog zračenja na klimi Zemlje". Tellus. 21 (5): 611 – 1969.
P. F. Hoffman, A. J. Kaufman; G. P. Halverson; D. P. Schrag (1998). "Neoproterozoična snježna kuglam." Nauka 281 : 1342 – 1346.
R. Rieu; P.A. Allen; M. crtač; T. Pettke (2007). "Klimatski ciklusi tokom neoproterozoičkog" snježne kugle "glacijalne epohe". Geologija. 35 (5): 299–302.
http://www.igcp512.com/
Williams G.e.; Schmidt P.W. (1997). "Paleomagnetizam Paleoprotrozoic Gowganda i Lorrane formacije, Ontario: Nizak paleolatude za huronsko lekaciju." EPSL. 153 (3): 157-169.
Robert E. Kopp, Joseph L. KirschVink, Isaac A. Hilburn i Cody Z. Nash (2005). "Paleprotrozoična snježna kuglica zemlja: Klima katastrofa pokreće evolucijom". PNas. 102 (32): 11131-11136.
Evans, D. A., Beukes, N. J. & Kirschvink, J. L. (1997) Priroda 386, 262-266.

Literatura

Arnaud, E. i Eys, C.h. 2002. Katastrofalni masovni neuspjeh neoproterozorijskog glacilno utjecala na kontinentalnu maržu, Veliki Breccia, Formacija Port Askaig, Škotska. Sedimentarna geologija 151: 313-333.
Arnaud, E. i Eyles, C. H. 2002. Glacijalni utjecaj na neoproterozoično sedimentaciju: Smalfjord formiranje, Sjeverna Norveška, sedimentologija, 49: 765-788.
Eyles, N. i Januszczak, N. (2004). "Zipper-Rift": Tektonski model za neoproterozorijske ledenje tokom raspada Rodinije nakon 750 mA. Eksperijske nauke Preporuke 65, 1-73.
Fedonkin, M.A. 2003. Podrijetlo metazone u svjetlu Prodezoičkog fosilnog zapisa. Paletološka istraživanja, 7: 9-41
Gabrijeelle Walker, 2003, Snowball Earth., Bloomsbury Publishing, ISBN 0-7475-6433-7
Jenkins, Gregory i Al, 2004, Ekstremni proterozorijski: geologija, geohemija i klima Geofizička monografija serije AGU Svezak 146, ISBN 0-87590-411-4
Kaufman, A.J.; Knoll, A.h., Narbonne, G.M. (1997). Izotopi, ledeni dob i terminal proterozoična povijest zemlje "(Nacionalne akad nauke).. Uključuje podatke o učinku globalnog ledenjaka za život.
KirschVink, Joseph L., Robert L. Ripperdan i David A. Evans, "Dokazi za veliku reorganizaciju ranih kambrijskih kontinentalnih masa po inercijskom razmenu istine polarne lutanje". Nauka 25 Juli 1997: 541 - 545.
Roberts, J.D., 1971.Plata Prekabrijska glacijacija: efekt protiv staklene bašte? Priroda, 234, 216-217.
Roberts, J., 1976. Kasni precizni dolomiti, vendijanska ledenjaka i sinhronijstvo vendijanske ledenje, J. Geologija, 84, 47-63.
Meert, J.G. I Torsvik, T.h. (2004) Paleomagnetska ograničenja na neoproterozorijskom 'snežnoj Zemljojma' Continental Rekonstrukcijama, AGU monografiju ekstremne klime.
Meert, J.G., 1999. Palemagnetska analiza kambrijskog istinskog polarne lutanja, Zemljine planete. Sci. Lett., 168, 131-144.
Sankaran, A.V., 2003. Neoproterazoična zemlja 'Snowball Earth' i 'Cap' karbonatni kontrawersy. Trenutna nauka, vol. 84, ne. 7. (uključuje višestruke reference unutar, na mreži na

Sredinom 20. vijeka, geolozi su počeli pronaći certifikate koji ukazuju na činjenicu da bi u proteklih naša planeta mogla preživjeti svjetsko slačice. Tijekom godina, ova teorija je pronašla sve više i više potvrda i trenutno je poznata kao "Snow Snew Snew". Prema njegovim osnovnim odredbama u intervalu između 630. i 850 miliona godina, zemljište je neko vrijeme bilo gotovo u potpunosti prekriveno ledom, što je u to vrijeme postiglo čak i na ekvator - to dokazuju sedimentnim depozitima i paleomagnetskim podacima. Ukupni geolozi imaju dva vrha glacijacije koja su se dogodila 710 i 640 miliona, a od kojih je svaki trajao 10 miliona godina.

Okidač olelion bio je uklanjanje CO2 iz atmosfere, što je dovelo do prehlade i početak ledenog doba. Kad je led došao na tropski, lansiran je mehanizam za povratne informacije: kako je poznato, snijeg i led odražavaju od 55% na 80% sunčeve svjetlosti, dok je za okeane, a za suši od 10% na 40%. Veći dio površine zemlje bio je prekriven ledom, što je veće svjetlo odraženo u prostoru, što je u skladu s valjenim povećanjem.

Kao i mnogi drugi veliki pojmovi sličnog plana, Zemlja-snežna kugla ima kritičare. Pored toga, sama teorija postoji u dvije verzije: jake i slabe. Snažan pretpostavlja da je led u potpunosti prekrio cijelu zemlju, uključujući površinu okeana, formirajući sloj debljine gotovo u kilometar. Slaba opcija se nastavlja od činjenice da bi barem područje vode trebalo ostati u području ekvatora - u suprotnom kako život na našoj planeti uspio preživjeti ovaj događaj? Pogotovo sa činjenicom da ne postoje podaci koji svjedoče da je u tom periodu dokazana neka masovna izumiranje vrsta. Pored toga, postavlja se pitanje kako je tada zemlja uspjela izvući iz takvog ekstremnog ledenjaka sa globalnim zamrzavanjem. Kao opcija, postepena akumulacija pozvana je u atmosferi stakleničkih plinova zbog vulkanske aktivnosti. Kada je iznos CO2 u atmosferi dostigao 13%, to je dovelo do kraja ledenjaka. Međutim, geološke hronike ne sadrže dokaze da su u Zemljinoj atmosferi u to vrijeme bilo toliko CO2.

I tako, grupa naučnika sa Kolumbijskog univerziteta za klimatsku epohu "Zemlja - snježna kugla". Osnova modernih klimatskih modela, koja su tada prilagođena stvarnostima razdoblja, uključujući činjenicu da je sunce potom zasjalo za 6% slabijeg nego sada, a sve zemlje u vrijeme početka hlađenja bilo je dio superkontinentnog rodnog mjesta. Prema rezultatima modeliranja, čak i ako je prosječna temperatura Zemlje bila 12 stepeni ispod nule, otprilike polovina vodene površine ostala bi bez leda - protok Golfstruma ne bi bilo dopušteno da u potpunosti zamrzne oceane. Dakle, ako je ovaj model tačan, umesto "Zemlja - snijeg" imali smo "Zemlju - Sneshny Snowball".

Trenutno se grupa i dalje prosipa svoj model, pokušavajući procijeniti mogući utjecaj na klimu Zemlje - snježno kugla drugih faktora - na primjer, da je u to vrijeme trajanje dana bilo 21,9 sati. Ako su nalazi tačni, mogu biti korisni ne samo geolozima već i astobiolozima, jer je u stanju povećati granice naseljene zone. Stambena zona naziva se površinom prostora oko zvijezde, gdje voda u tečnom obliku može postojati na površini planeta. Obično se izračunava samo na osnovu udaljenosti planete do zvijezda. Međutim, kao što prikazuje model "Zemlja - Slychny Snow", proces zamrzavanja planete je vrlo složen i ovisi o mnogim faktorima. Čak i ako je prosječna temperatura na planeti mnogo niža od nule, još uvijek može postojati otvoreni rezervoari - barem u teoriji.

Biološka svojstva molekularnog kisika (o 2) barem obojena. Kiseonik - moćan oksidanting agent, sa kojim možete dobiti puno korisnih energije, a istovremeno snažan otrov slobodno prolazi kroz Ćelijske membrane I destruktivne ćelije, ako je netačno kontaktirati ga. Ponekad kažu da je kiseonik sa dvostrukim mačem ( Trenutna biologija, 2009, 19, 14, R567-R574). Svi organizmi koji se bave kisikom, nužno postoje posebni enzimski sustavi koji utažuju svoj hemijski utjecaj. Oni koji nemaju takve enzimske sisteme osuđeni su da budu strogi anaerobe koji preživljavaju samo u mediju bez kisika. Na modernom zemljištu su to neke bakterije i arhej.

Gotovo sav kisik na Zemlji ima biogeni porijeklo, odnosno, dodjeljuje ga živi bića (naravno, sada govorimo o slobodnom kisiku, a ne o atomima kisika koji su dio drugih molekula). Glavni izvor O 2 je kisik fotosinteza; Ostale poznate reakcije koje ga mogu dati u uporedivim količinama jednostavno nisu. Iz školskog tijek biologije znamo da se fotosinteza naziva sintezom glukoze C 6 h 12 o 6 iz CO 2 ugljičnog dioksida i H 2 O vode, koja se javljaju laganom energijom. Glavna "glumačka osoba" poslužuje ugljični dioksid, koji se obnavlja voda; Kiseonik u ovoj reakciji nije ništa drugo do nusproizvod, otpad. Manje je poznato da fotosinteza ne može dovesti do oslobađanja kisika ako se umjesto vode u njemu koristi kao smanjujući agent bilo koja druga supstanca - na primjer, hidrogen sulfid h 2 s, besplatni vodonik h 2 ili nekih željeznih spojeva; Takva se fotosinteza naziva listama, postoji nekoliko različitih opcija.

Praktično vjerovatno, fotosinteza bez kisika pojavila se mnogo ranije od kisika. Stoga, u prvim milijardom godina života (i najvjerovatnije, više nego duže) fotosinteza, iako je bilo, ali nije bilo zasićenost atmosfere zemlje nije izazvalo kiseonik. Sadržaj kisika u atmosferi u tim vremenima bio je ne više od 0,001% modernog - jednostavno govoreći, to znači da to nije baš tamo.

Sve se promijenilo kada su u scenu došli do kinemane alge ili cijanobakterija. Nakon toga, ta stvorenja postala su preci plastike, fotosintetičke organele ćelije eukariote (sećamo se da se eukarioti nazivaju organizmima sa ćelijskim jezgrama - vlasnici ćelija bez nuklearnih nuklearnih stanica). Cianobacteria je vrlo drevna evolutivna grana. Prema standardima zemaljske istorije, iznenađujuće su nepromijenjeni. Na primjer, kovanica-zeleni alganski oscilator rasprostran je u modernim vodnim tijelima ( Oscilatoria.) Ima fosilne rodbine koji su živjeli prije 800 miliona godina, a gotovo se ne razlikuju od modernih oscilacija (ekologija cijanobakterija II. Njihova raznolikost u prostoru i vremenu, Springer, 2012, 15-36). Dakle, oscilator je impresivan primjer uživo fosila. Ali prve cijanobakteriju pojavile su se mnogo ranije - to potvrđuju paleontološki podaci.

U početku, cijanobakteriju nisu bili brojni, jer su ih savladala kisik fotosinteza, nisu davali ozbiljne prednosti u odnosu na oktanu, koji su bili u vlasništvu drugih grupa mikroba. Ali hemijsko okruženje tih mikroba postepeno se mijenjalo. Bio je trenutak kada su "sirovine" za fotosintezu bez kisika jednostavno dovoljno zaustavljene. A onda je pogodio čas cijanobakterija.

Kiseonik fotosinteza ima jednu veliku prednost - potpuno neograničenu opskrbu originalnom reagensom reagensa (voda) i jedan veliki nedostatak visoka je toksičnost nusproizvod (kiseonik). Nije iznenađujuće da u početku ova vrsta razmjene nije bila "popularna". Ali uz najmanji nedostatak drugih supstrata, osim vode, vlasnici kisik fotosinteze treba odmah dobiti konkurentsku prednost, što se dogodilo. Nakon toga, era je došla oko milijardu godina, tokom kojeg je pojava zemlje bio određeni prvenstveno s cijanobakterijama. Nedavno je bila čak i ponuđena u neslužbeno ime u svojoj časti "cijanoza" (M. Barbieri, Code Biology. Nova nauka o životu, Springer, 2015, 75-91).

To je zbog cijanobakterija pre 2,4 milijarde godina počela je revolucija kisika, bila je kiseonična katastrofa ili veliki oksidativni događaj ( Veliki oksidacijski događaj, Goe). Strogo gledano, ovaj događaj nije bio ni trenutni ili apsolutno jedinstven ( Priroda., 2014, 506, 7488, 307-315). Kratki rafali koncentracije kisika, ", dogodile su se prije, paleontološki fiksirane. Ipak prije 2,4 milijarde godina dogodilo se nešto novo. Kratko vrijeme Zemljine istorije, vreme (desetine desetina miliona godina) koncentracija kisika u atmosferi porasla je za oko hiljadu puta i ostalo na ovom nivou; Do ranije neznatnih vrijednosti, nikad više nije pala. Biosfera nepovratno postala kiseonik.

Za ogromnu većinu drevnog prokartitisa, ovaj nivo kisika bio je smrtonosan. Nije iznenađujuće da je prvi rezultat revolucije kisika bio masovni izumiranje. Preživeli su uglavnom one koji su uspeli da stvore enzime za zaštitu kisika, a ponekad i masne ćelijske zidove pored toga (uključujući i sami to bi trebalo da urade cijanobakterij). Postoji razlog za vjerovanje da je u prvih 100-200 miliona godina "novog kisičnog svijeta" kisik za žive organizme samo otrov i ništa više. Ali tada se situacija promijenila. Odgovor Biote na izazov za kisik bio je izgled bakterija, koji je uključivao kiseonik u lanac reakcija koja razgrađuje glukozu i na taj način je počela koristiti za energiju.

Odmah je bila oksidacija kisika (disanja) u energetskom planu mnogo efikasnija od kiseonika (fermentacija). Daje nekoliko puta više besplatne energije po molekuli glukoze nego bilo koja proizvoljno komplicirana opcija besmislene razmjene. Istovremeno, početne faze propadanja glukoze u korisnicima disanja i fermentacije ostale su česte: oksidacija kisika poslužila je samo kao dodatak nad drevnim biohemijskim mehanizmom koji nije potreban u kisiku.

Grupa mikroba, koja je savladala rizičnu, ali efikasnu proizvodnju energije sa kisikom naziva se ProticTobacteria. Prema općenito prihvaćenoj teoriji, od njih je bilo da su postojale respiratorne organele eukariotske ćelije - mitohondria.

Prema genetskim podacima, najbliža moderna relativna mitohondrija je ljubičasta spiralna alfa proteobacterium Rhodospirillum rubrum (Molekularna biologija i evolucija, 2004, 21, 9, 1643-1660). Rostrillum ima i disanje i fermentaciju, a fotosinteza bez kisika, u kojem se koristi vodonik selfid umjesto vode, te može prebaciti između ove tri vrste razmjene ovisno o vanjskim uvjetima. Nesumnjivo, takav simbionte - odnosno u ovom slučaju, unutrašnji zajednički ... predak Eukaryota bio je vrlo koristan.

Štaviše, mnogi moderni naučnici vjeruju da je simbioza drevnih lukova sa proteobakterijama - preci Mitohondria - bio je gurač do same formiranja eukariotske ćelije (Eugene Kunin. M.: CentringPolygraph, 2014). Ova hipoteza naziva se "ranim infonusnim". Sugeriše da se razdvajanje buduće eukariotske ćelije na citoplazmu i kernel dogodile tek nakon što se u njega uvede zaštitna simbianta. Stariji scenarij "kasno-inchondrial", prema kojem je proteobakterijuma jednostavno progutao gotovim eukariotska ćelija (samostalno proizišći iz Archae ćelije), sada izgleda mnogo manje vjerovatno. U stvari, obje ćelije - i arhenski i proteobakterijski - bili su u procesu objedinjavanja ozbiljno "Redo", što je dovolo do svoje vrste Chimeura sa novim nekretninama. Ovaj himer je postao eukariotska ćelija; Molekularne komponente streličarstva i proteobakterijskog porijekla u njemu su snažno miješale, dijeleći funkcije među sobom ("Paleontološki časopis", 2005, 4, 3-18). Bez proteobakterija, eukariote ne bi nastao. A to znači da je njihov izgled bila izravna posljedica revolucije kisika.

U svjetlu onoga što se gotovo ne gledaju pretjerano riječima dva moderna glavna naučnika, paleontologa i geologa: "Svi se slažu da je evolucija plavo-zelenih algi bila najznačajniji biološki događaj na našoj planeti (još značajnijim nego razvojem eukariotskih ćelija i pojave višeikelularnih organizama) "(Peter Ward, Joe Kirshvink. Nova priča o porijeklu života na zemlji. St. Petersburg: ID" Peter ", 2016). Zaista, svijet nam je poznat, svijet životinja i biljaka sada ne bi postojao ako ne i cijanobakterije i uzrokovane krizom.

Epohe života

Čitava povijest Zemlje podijeljena je u četiri ogromna praznina, koja se naziva Eona (ovo je viša od ere). Imena EON-a su sljedeća: Katarhey ili gej (prije 4,6-4,0 milijardi), Archey (prije 4,0-2,5 milijardi godina), proteroza (2,5-0,54 milijarde godina) i šperploča (počelo je prije 0,54 milijarde godina i nastavlja se sada). Ova će se odjel uvijek pomoći, stvarno je zgodno. Rezervirat ćemo da u skoro svim takvim slučajevima ne stoji privremene granice, a niz era i događaji vezanih za njih: mnogo je važnije. Izuzetak se može izvršiti, osim dva ili tri temeljna datuma poput starosti Zemlje.

Katarhai je takozvana denahološka era iz kojeg nije bilo "normalnih" stijena smještenih slojeva. Klasične geološke i paleontološke metode zasnovane na usporedbima uzastopnih slojeva, oni ne rade tamo. Objekti su ostali od katarina - uglavnom malih cirkonskih žitarica, najviše u kojem su nedavno pronašli vjerojatno biogen ugljik. O životu Katarine (ako je bilo) zna se da je izuzetno mali.

U Archeyu, zemljište pripada prokariotamu - bakterijama i arhemerom (ne trebaju samo zabune, slučaj korijena u naslovu geološke ere grupe "Archei Microbes u zapravo su slučajno). Granica Archey-a i proterozorija pada na vrijeme jednog od jakih "kisika" koji su prethodili revoluciji kisika. Sama revolucija kisika dogodila se na početku proteka.

Proteroza je era kisika i eukariota. Zanimljiv paradoks povezan je s izlaskom porijekla Eukaritoote. Činjenica je da se manje ili više pouzdano utvrđene višečelaski eukarioti pojavljuju u paleontološkim kronikama prethodno ranije nego pouzdano definirane jedno-ćelije. Nitchasty alge Grypania Spiraliskoji se obično smatra eukariotičnom, pojavio se prije 2,1 milijardi godina ( Australazijski časopis za palaetologiju, 2016, doi: 10.1080 / 03115518.2016.1127725). Treba reći da je njegova velična veličina glavni argument za eukariotsku prirodu Humerta - svi ostali znakovi ne daju povjerenje da to nije džinovski cijanobakterij ( Palaetologija, 2015, 58, 1, 5-17). Ali činjenica je da ovo pronađe nije jedini. Najstariji poznatija Eukariota sada se smatra organizmom gljiva. Diskagma Butimii. Starost od 2,2 milijarde godina ( Prekabrian Istraživanje., 2013, 235, 71-87). A tu su tajanstvena velika spiralna bića - najvjerovatnije alge, od kojih su starost ostataka najmanje 2,1 milijarde godina, kao u skakanju ( Priroda., 2010, 466, 7302, 100-104). Ali najraniji uniceliti, jedinstveno definirani kao eukariote, imaju samo 1,6 milijardi godina ( , 2006, 361, 1470, 1023-1038). To, naravno, ne znači da se multikelulirani eukarioti zaista pojavili ranije od jednoćelijskih, - takva pretpostavka suprotstavlja se svim dostupnim molekularnim podacima. Jedinstvenici su samo gore od očuvanih i znakovi za koje možete definirati tijelo, imaju manje.

Ipak, vrlo važni zaključci slijede ove šalu. Podsjetimo da je datum revolucije kisika prije 2,4 milijarde godina. Slijedom toga, znamo da u samo 200 miliona godina nakon toga u paleontološkoj hroniku ne pojavljuju se samo eukarioti, već višećelijski eukarioti. To znači da su prve faze evolucije eukarota vrlo brzo donesene standardima globalne historije. Naravno, eukariotska ćelija je odvojila vrijeme da se pomogne simbioza s mitohondrijskim precima, stvaraju kernel, kompliciraju citoskeletnicu - intracelularni sustav podržavajućih struktura. Ali kada su ovi procesi završeni, stvaranje prvih višeikelularnih organizma uspjeli su gotovo odmah. Nisu potrebni dodatni uređaji na nivou stanica. Svaka eukariotska ćelija već ima kompletan skup molekularnih elemenata neophodnih za izgradnju višećelijskog tijela iz takvih ćelija (barem relativno jednostavno). Naravno, svi ovi elementi nisu manje korisni za život jedne ćelije, u protivnom bi jednostavno ne nastali. Sveukupni predak Eukariota, bez sumnje, bio je jednoćelijski, a vrlo od njegovih potomaka, Multicelety nikada nije bio koristan. Primjeri modernog jedno-ćelije eukariotskog - amcibe, Evglen, Infuzoria - Znamo zahvaljujući školskim udžbenicima, ali u stvari su mnogo više.

Revolucija kisika imala je još jednu važnu posljedicu koja je dodirnula sastav atmosfere. U arhejskoj atmosferi bilo je puno dušika (kao i sada), kao i ugljični dioksid i metan (mnogo više nego sada). Ugljični dioksid i metan vrlo su dobro apsorbirani u infracrvenom zračenju i time drže toplinu u atmosferi, sprječavajući da uđe u svemir. To se naziva efektom staklenika. Štaviše, vjeruje se da je iz efekta staklene bašte metana najmanje jednom svake 20-30 jača nego iz ugljičnog dioksida. I u arhejskom metanju u Zemljinoj atmosferi bilo je oko 1000 puta više nego sada, a pružalo je prilično toplu klimu.

Astronomija također ovdje intervenira. Prema općenito prihvaćenoj teoriji evolucije zvijezda, svjetlost sunca polako se, ali neprestano raste. U Archeyu je to bilo samo 70-80% modernog - jasno je zašto je efekt staklene bašte važan za održavanje planete u toplini. Ali nakon revolucije kisika, atmosfera je postala oksidativna i gotovo sva metana (CH 4) pretvorila se u ugljični dioksid (CO 2), čija je efikasnost mnogo niže od staklene bašte. To je uzrokovalo katastrofalno huronsko glacijaciju, što je trajelo oko 100 miliona godina, a u nekim su poenima zahvatili cijelo zemljište: u zemljišnim parcelama, koji su tada bili samo nekoliko stupnjeva širine ekvatora, pronađeni su samo nekoliko stupnjeva širine ekvatora ( , 2005, 102, 32, 11131-11136). Vrhunac guronskog ledenjaka je zakoračio pre 2,3 milijarde godina. Srećom, glacijacija nije mogla zaustaviti tektonsku aktivnost zemaljske mante; Vulkani su nastavili bacati ugljični dioksid u atmosferu, a vremenom se dovoljno akumuliralo da vrati efekt staklenika i otopili led.

Međutim, glavni klimatski testovi su još uvijek bili naprijed.

Kraj "dosadne milijarde"

Iza brze događaje početka proterezhoya, slijedilo je takozvane "dosadne milijardu godina" ( Dosadna milijarda.). U ovom trenutku nije bilo glasifikacije, nema oštrih promjena u atmosferi, nema biosfernih udara. Eukariotske alge živjele su u okeanima, postepeno ističu kisik. Njihov je svijet bio u vlastitom raznoliku i tešku. Na primjer, višećelijske crvene i žute ploče poznate su iz ere "dosadne milijarde", iznenađujuće slične njihovim modernim rođacima ( Filozofske transakcije Kraljevskog društva b, 2006, 361, 1470, 1023-1038). Pojavljuju se u ovom trenutku i gljivama ( Paleobiogy, 2005, 31, 1, 165-182). Ali višećelijske životinje na proširenjima "dosadnih milijardu godina" su odsutne. Bićemo oprezni: U sadašnjem trenutku niko ne može raspravljati sa potpunim samopouzdanjem da nema višećelijskih životinja, ali svi podaci o ovoj temi u najboljem su kontroverzni ( Prekabrian Istraživanje., 2013, 235, 71–87).

Šta je slučaj? Predlaže ideju da je murnaričnost kao takva mnogo kompatibilna s životnim stilom postrojenja od životinje. Bilo koja biljka biljke priložena je u krutim ćelijskom zidu, a nema sumnje da olakšava regulisanje uzajamna lokacija Ćelije u složenom tijelu. Naprotiv, ćelije životinja lišeni su stanični zid, njihov je oblik nestabilan, pa čak se stalno mijenja sa aktima fagocitoze, odnosno apsorpcije čestica hrane. Sakupi cijeli organizam iz takvih ćelija - težak zadatak. Ako se uopće ne pojave višećelijske životinje, a biolozi bi bili predstavnici biljaka ili gljiva, oni bi najvjerovatnije, nakon što su studirali ovaj problem, došli do zaključka da je kombinacija multikeline sa odsustvom staničnog zida jednostavno nemoguće. U svakom slučaju, ovo objašnjava zašto se multicelija dogodila više puta u različitim grupama algi, ali samo jednom - kod životinja.

Postoji još jedna ideja. 1959. godine kanadski zoolog John Ralph Nreslel uvek je vezan (kao što je smatrano) pojavom životinja u paleontološkoj hroniku sa povećanjem koncentracije kisika u atmosferi ( Priroda., 1959, 183, 4669, 1170-1172). Životinje, u pravilu, imaju aktivnu mobilnost, što zahtijeva toliko energije da bez disanja kisika ne mogu. A kisik treba puno. A u doba "dosadne milijarde" sadržaja 2 u atmosferi gotovo sigurno nije dostigao 10% moderne razine - minimum koji se često smatra neophodnim za održavanje života životinja. Istina, ova sumnjičavi okrugla cifra je najvjerovatnije precijenjena ( Zbornik radova Nacionalne akademije nauka SAD, 2014, 111, 11, 4168-4172). Takve rezervacije ne miješaju se u priznanju da je stara ideja Nresllah barem ne suprotstavlja modernim podacima: procijenjeni početak evolucije višećelijskih životinja vrlo je približno, ali se podudara s novim povećanjem koncentracije atmosfere kisik na kraju proteina ( Godišnji pregled ekologije, evolucije i sistematike, 2015, 46, 215-235). Jednostavno ne bi mogao biti faktor koji olakšava izgled životinja: Na kraju, više kisika, to je bolje. Nije potrebno samo uzeti u obzir faktor kisika koji strogo jedinstveni. Sjećamo se toga ponekad, kada je kisik postao puno zadovoljan, ne primjećuje se višestruki pokušaji stvaranja multikelularnosti tipa životinja. Ovaj eksperiment je bio u stanju prirodi samo jednom.

Ugodna era "dosadne milijardu godina" mogla bi dugo trajati ako geografija nije intervenirala u biologiju. Dramatični događaji čiji je heroj postao sama planeta, privukla je pažnju naučnika pola vijeka, ali prije samo 15 godina, informacije o njima uspjele su se savijati u više ili više solidne slike. Bacite na ovu sliku brzi izgled, počevši, kao što bi trebalo biti, od početka.

1964. godine engleski geolog Brian Harland objavio je članak u kojem je izjavio da postoji apsolutno na svim kontinentima, postoje tragovi drevnog ledenjaka, koji se odnose na istovremeno - kasnu proterozoju. Tek početkom 60-ih, geolozi su naučili kako identificirati prošlo mjesto kontinenta putem podataka o magnetiziranju stijena. Harland je okupljao ove podatke i vidio da ih mogu objasniti samo na jedan način: Pretpostavlja se da je kasnom proterozojskom ratnom asocijacijom odmah angažirano na svim geografskim širinama, to jeste ne-planete. Bilo koja druga hipoteza izgledala je još manje vjerodostojno (na primjer, bilo bi potrebno pretpostaviti brzo kretanje stupova, tako da su sve zemlje zauzvrat prekrivene polarnom kapicom). Kako je Sherlock Holmes rekao tokom potrage za Jonathan Smallla ", odbacite sve nemoguće, šta će ostati, i biti će odgovor, bez obzira koliko se činilo nevjerovatnim." Tako je Harland i ušao. Napisano sa koautorom, temeljito članak ne traži nikakve senzacije - jednostavno su pošteno predstavljene činjenice i zaključke ( Naučni američki, 1964, 211, 2, 28-36). A ipak, hipoteza o neasfaltiranom ledenju bila je za većinu naučnika previše podebljanih.

Bukvalno u istih godina poznati geofizičar, Lenjingradets, Mihail Ivanovič Budyko, uzeo je teoriju glacenacije. Izvukao je pažnju na činjenicu da se glacikacija može samoizražiti. Ledeni poklopac ima visoku reflektivnost (Albedo), dakle, što je veće ukupne površine ledenjaka, veće je udio solarnog zračenja reflektiran u svemir, izvodeći toplinu s njima. A manja zemlja postaje toplina, postaje hladnija, a prostor za pokrovu leda raste kao rezultat, povećavajući Albedo još jače. Ispada da je glacijacija proces s pozitivnim povratnim informacijama, odnosno sposobni da se jača. I u ovom slučaju mora postojati neki kritični nivo Glacijacija, nakon čega će se povećati dok se valovi leda sa sjevernih i južnih stupova prikupljaju u ekvatoru, u potpunosti zaključuju planetu u ledenom pokrovu i spustila temperaturu za nekoliko desetak stepena. Budyko matematički pokazao je kakav razvoj događaja može biti ( Tellus., 1969., 21., 5, 611-619). Ali on nije imao ideju da se u istoriji Zemlje dogodilo nekoliko puta! Jer u to vrijeme Budyko i Harland još se nisu čitali.

Zemlja-snega

Sada je glacijacija koja je otvorila Harland, uobičajena je zvana zemljane snežne zemlje ( Snowball Earth.). Očigledno je to bio zaista nepristojni. A njegov glavni razlog smatra se oštrom slabljenjem efekta staklene bake zbog pada koncentracije ugljičnog dioksida (koji je postao glavni staklenički plin nakon kisika "pojeo" gotovo svi metan). Fotosinteza i disanje ovde, najvjerovatnije, ništa s tim. Ako se o kisik revolucija biote Zemlje uredila, sada se pokazala žrtvama vanjskog faktora, potpuno nebiološka u prirodi.

Činjenica je da je promet ugljičnog dioksida mnogo manje ovisan o živim bićima od prometa kisika. Glavni izvor atmosferskog CO 2 na zemlji i dalje se koriste vulkanskim erupcijama, a glavni protok je proces nazvan hemijskim vremenom. Ugljični dioksid djeluje s stijenama, uništavajući ih, a istovremeno se pretvara u karbone (HCO 3 iONS - ili CO 3 2-). Potonji su dobro rastvorljivi u vodi, ali atmosfera više nije dio atmosfere. I ispada izuzetno jednostavnu ovisnost. Ako je intenzitet rada vulkana superiorniji od intenziteta hemijskih vremenskih prilika, atmosferska koncentracija CO 2 raste. Ako naprotiv - pada.

Na ishodu "dosadne milijarde" prije 800 miliona godina, gotovo cijela zemaljska zemlja bila je dio jedinog superkontinenta zvanog rođenja. Prema jednom poznatom geologu, džinovskim superkontinentima, poput velikih carstava u društvenoj istoriji Zemlje, oduvijek su bili nestabilni (V. E. Khain, M. G. Lomise. Geotektonika sa geodinamičkim bazama. M: Izdavačka kuća Moskovskog državnog univerziteta, 1995). Stoga nije iznenađujuće da se rođenje počelo splitati. Na rubovima grešaka, preplavljeni bazalt bio je smrznuti, koji je odmah postao predmet hemijskog tijeta. Tlo je tada bilo, a prometni proizvodi lako su se završili u okeanu. Na kraju je rodno mjesto provalilo u sedam ili osam malih - veličine približno Australije - kontinenti, koji su počeli da se odriču na boku jedni od drugih. CO 2 Potrošnja za vremenske prilike bazalta dovela je do kapljice svog nivoa u atmosferi.

Vulkanizam, koji je raspadanje superkontinent neminovno u pratnji mogao nadoknaditi ako to nije bilo za jednu slučajnu okolnost. Zbog neke istine odljevanja kontinenta i rodnog mjesta, a njezine krhotine bile su u ekvatoru, u toplom pojasu, gdje je hemijski utjecaj našlo posebno brzo. Matematički modeli pokazuju da je iz tog razloga koncentracija CO 2 pala ispod praga, nakon čega slijedi glacijacija ( Priroda., 2004, 428, 6980, 303-306). A kad je počelo, bilo je prekasno da usporim Weathera.

Mora se prepoznati da se položaj kontinenti u pokojnom proterozoriji pokazao tako neuspješnim (sa stanovišta stanovnika planete), koliko je to moguće. Drift kontinenta kontroliraju se potocima tvari Zemljenog plašta, čija je dinamika, u stvari, Nester. Ali znamo da su u ovom slučaju ovi tokovi sakupili svu zemaljsku zemlju u jednom kontinentu, što je tačno na ekvatoru i produženo po širini. Ako je bio na jednom od polova ili se ispružio od sjevera na jug, blistavo je počelo zatvaranje nekih stijena od vaganja i time suspendovali njegu ugljičnog dioksida iz atmosfere - tada bi se postupak mogao usporiti. Samo takva situacija koju sada vidimo kada ima ledenih štitnika Antarktika i Grenland ( Naučni američki, 1999, 9, 38). I na kraju proterezhoya, gotovo sva glavna područja suši bila su blizu ekvatora - i bila su gola do trenutka kada se sjever i južni ledeni poklopci zatvore. Zemlja je postala ledena lopta.

Zapravo su epizode zemaljske snežne kugle bilo najmanje tri. Prvi od njih još uvijek je bio guronsko glacijaciju (koji se, kao što se sjećam, nije dogodio zbog ugljičnog dioksida, već zbog metana). Zatim, više od milijarde godina, nema ledenjaka uopšte. A onda su se pratila dva dva odvojena malom pauzom svih ravnina glacijacija, od kojih je jedna trajala oko 60 miliona godina, još oko 15 miliona godina. To su bili oni koji je otvorio Brian Harland. Geološki period koji pokriva ove glacenacije naziva se kriogenijum (dio je pravilozoze).

Malo je kriogencija divljih životinja. Klima tada u cijeloj zemlji bila je, prema trenutnim standardima, Antarktik. Većina okeana prekrivala je kilometar sloj leda, tako da intenzitet fotosinteze nije mogao biti visok. Lagano, neočekivano postaje vrijedan resurs, ušao je u okean samo na mjestima, kroz pukotine, crne ili male parcele tanke leda. Iznenađujuće je da su neki višečelični organizmi uspjeli preživjeti krioraline bez promjene, na primjer, crvene alge. Sada su prilagođeni korištenju vrlo slabe svjetlosti koja prodire u takvu dubinu, gdje ne uživa druga fotosintezisivna stvorenja (YU. T. Dyakov. Uvod u algologiju i mikrologiju MSU, 2000). Jedinlularni plankton ne ide nikuda. Sadržaj kisika u kriogenom okeanu snažno je pao, tako da je život na dnu, najvjerovatnije, uglavnom bio anaerobni, ali detalji od nas su još uvijek skriveni.

Kraj epizoda zemaljske snežne kugle je takođe dramatičan na svoj način. Tokom ledenjaka ne-aviona, svi procesi povezani sa apsorpcijom velikih količina ugljičnog dioksida, bukvalno zamrznute. I u međuvremenu, vulkani (čiji rad niko nije zaustavio) izbacio je i ispuštao CO 2 u atmosferu, postepeno dovodeći svoju koncentraciju ogromnim količinama. U nekom trenutku, ledeni štit se više nije mogao odoljeti efektu staklene bašte, a potom je započeo proces zagrijavanja s lavinskim ovim planetom. Bukvalno već nekoliko hiljada godina - to je, geološki na trenutak - sve se led rastopio, napuštena voda sipala je značajan dio sušija sa malim periferom i temperaturom podzemna površina, sudeći po proračunima, priključenim na 50 ° C ( Inženjering i nauka., 2005, 4, 10-20). I tek nakon toga, postepeni povratak Zemlje počeo je u "normalno" ekstradentalno stanje. Tokom krigenacije, cijeli ciklus je donesen najmanje dva puta.

Istraživači iz PRC-a i SAD analizirali su sadržaj raznih izotopa magnezijuma u stijenama iz Južne Kine sa antikom od 635 miliona godina. Sadržaj raznih izotopa magnezijuma pokazao je da su te pasmine u to vrijeme podvrgnute snažnoj eroziji pod utjecajem koalične kiseline. Otkriće potvrđuje dugorazvijenu hipotezu da se snijeg snijeg-snijeg rastopili kad su počeli masovno prelaze preko njega. Odgovarajuća objavljena B. Zbornik radova Nacionalne akademije nauka.

Naučnici su istraživali fragment rock stijena, koji je prije 635 miliona godina bio dio planinskog vrha. Nastupila je preko neasfaltiranog ledenjaka, koji je prekrio Zemlju u toj eri, a izložena je direktnom kontaktu sa kišom koja sadrži koaličnu kiselinu. To je promijenilo omjer magnezijuma izotopa u ledenjaku. Prema istraživačima, njihov je pronalazak pokazuje da je velika koncentracija ugljičnog dioksida u zraku dovela do odmrzavanja zemlje. Ako je bilo dovoljno za tuširanje ugljena, to znači da je efekt staklenika dostigao razinu nezamislivog prema današnjim standardima.

Pored toga, novi posao ukazuje na izvor karbonatne "kape" - sloj karbonata koji leže na vrhu slojeva globalnog ledenjaka. Koalična kiselina je bila agresivno hemijsko okruženje, uz pomoć koji su se karbonati formirani iz stijena. Uz vožnju vodom, bili su dragi sa oceanima, gdje su postali osnova za oštro povećanje sadržaja sadržaja kalcijum spojeva. Višak ove supstance igrao je veliku ulogu u formiranju životinje kambrijana. Tada višećelijska bića koja se često koriste kalcijum za "izgradnju" vanjskih čvrstih oštećenja.

Klima naše planete dugoročno upravlja ugljičnim ciklusom. Ako je previše vruće, ugljični dioksid iz zraka aktivno se apsorbuje po stijenama. Uz mali sadržaj ugljičnog dioksida u zraku, efekt staklene bašte slabi - i zemlja se ponovo hladi. Ako postane hladno, stopa kemijskih reakcija usporava i ugljični dioksid je slabiji apsorbirani kamenjem, akumulirajući u atmosferi. Iz ovoga dolazi globalno zagrijavanjeA klima se još uvijek vraća u normu. Prije 650 miliona godina Ovaj prirodni termostat nije jasan iz razloga nije uspio.

Ugljični dioksid je jednom postao tako malo da je na planeti uspostavljena globalna glacijacija: sva voda i sušenje prekriveni su ledom, čak i kod ekvatora. Ova država u geologiji označena je kao snježna snežna kugla (snježna kugla). Prema logici ugljičnog ciklusa, vulkanske erupcije koje nadopunjuju atmosferski ugljični dioksid, s vremenom su morali podići svoju koncentraciju na ogromne vrijednosti, jer se rock stijene i mornarska voda ne mogu vezati za plin u stakleniku. S vremenom, njegov udio u zraku toliko je porastao da se efekat staklene bašte obuzeli hlađenje zemlje zbog odbijanja sunčeve svjetlosti po ledu.

Hipoteza je imala ozbiljan nedostatak: Bilo je vrlo teško provjeriti. U teoriji, velika koncentracija ugljičnog dioksida u zraku trebala bi dovesti do spontanog stvaranja koalične kiseline i njeno ispadaju vodom u obliku kisele kiše. Međutim, ranije su svi pokušaji pronalaženja direktnih kemijskih tragova takvih kiša bili neuspješni. Činjenica je da su hodali kada je planeta bila potpuno prekrivena ledom i doći do stijena bilo je vrlo teško.

7.10.11 Neki istraživači vjeruju da su dva ili tri puta u historiji naše planete došla u vremensku, uslovno označavali "snežnu kuglu zemlje", kada je led gotovo u potpunosti prekrio površinu zemlje. Posljednji put se dogodilo prije oko 635 miliona godina. Zatim se iz više razloga, efekt staklene bašte dogodili, a planeta je bila uzbuđena.

Međutim, međunarodna grupa naučnika dovela je u pitanje nalet atmosferske koncentracije ugljičnog dioksida u tim vremenima. Prema novim podacima, efekt staklene bašte nije bio toliko moćan da bi se rastopio debeli led. Shodno tome, zemlja se nije pretvorila u veliku snježnu kuglu.

Glavni certifikat u korist hipoteze su glacijalni sedimenti, koji su bili prije 635 miliona godina u području ekvatora. Preko njih je sloj "Crown Carbotata" (kapice za karbonat), za koji se za koji se veruje da se ledenici rastopili ili ubrzo nakon toga, odnosno to jest u atmosferi u atmosferi bilo višak.

Vjeruje se da je razdoblje "snježno snježno snežno" završilo kada se razina ugljičnog dioksida u atmosferi odrasla. Razlog bi mogla biti vulkanska aktivnost. Čimbenici koji su u normalnim uvjetima uklanjaju ugljični dioksid iz atmosfere, blokirani su ledom. Pored toga, hladnoća nije dozvolila da ispružene stijene apsorbiraju ugljični dioksid sa formiranjem bikarbonata. Sve je to dovelo do akumulacije stakleničkih plinova u atmosferi.

Istraživači su odlučili saznati koliko je ugljičnog dioksida u atmosferi u tim vremenima. Da biste to učinili, analizirali su hemijski sastav brazilskih pasmina vremena i okamenjenih organskih tvari u njima. Specijalisti su zainteresirani za omjer izotopa.

I pasmine i organske materije (uglavnom alge) uklonite ugljik iz ugljičnog dioksida rastvorenog u okeanu. Smanjenje koncentracije plina dovodi do činjenice da se alge počinju oslanjati na teži izotop. S druge strane, omjer izotopa ugljika u karbonatnim stijenama ne mijenja se bez obzira na koncentraciju ugljičnog dioksida.

Poređenje pokazatelja kamena i organskih performansi pokazali su da je koncentracija ugljičnog dioksida u atmosferi bila mnogo niža od prethodnih procjena. Govorili su - 90 hiljada dijelova na milion, a nova analiza tvrdi da je bilo manje od 3.200 dijelova na milion. Moguće je da se koncentracija pristupila danas (oko 400 ppm).

Crveno-smeđe, glacijalne sedimente obogaćene željezom u planinama Ogilvi (teritorija Yukona, Kanade). Oni su se formirali prije 716,2 miliona godina, kada je planeta možda bila gotovo u potpunosti prekrivena ledom. (FOTO Francis MacDonald.)

"I nekada nije bilo visoke koncentracije ugljičnog dioksida u atmosferi - to znači da sanjačka zemlja nije mogla biti smrznuta, u protivnom bi zemlja bila zamrznuta", sažima autor studije Magalija Ander iz Pariškog geofizičkog instituta (Francuska) ).

Ona, međutim, upozorava da postoji puno nejasnoća. Moguće je, na primjer, da su stijene datirane pogrešno. Postoji i verovatnoća da efekat staklene bašte nije napravio ugljični dioksid, već metan ...