Žaidimai

Žemės apledėjimas. Žemė - Srushny Snowball. Gyvenimo išgyvenimas lediniais laikotarpiais

Pradedant "Snowball Earth"

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

Kai žemė yra aušinama (dėl natūralių klimato svyravimų ir saulės spindulių pokyčių), cheminių reakcijų greitis patenka, ir šis atmosferos tipas lėtina. Dėl to iš atmosferos išgaunama mažiau anglies dioksido. Anglies dioksido koncentracijos padidėjimas, kuris yra šiltnamio efektą sukeliančių dujų, sukelia priešingą poveikį - žemė šildoma. Šis neigiamas grįžtamasis ryšys riboja aušinimo galią. Kruopraščių metu visi žemynai buvo tropikuose netoli pusiaujo, kuris padarė šį atgrasomąjį procesą mažiau efektyviau, nes aukštas atmosferos greitis išliko žemėje net per žemės aušinimo. Tai leido ledynai iš anksto toli nuo poliarinių regionų. Kai ledynas yra pakankamai pažengęs į pusiaujo, teigiamą grįžtamąjį ryšį per atspindinčio (Albedo) padidino tolesnį aušinimą, kol žemė buvo visiškai bauginama.

Ledynmečio metu

Pasaulinė temperatūra nukrito taip mažai, kad pusiaujo buvo tokia pat šalta kaip ir šiuolaikinėje Antarktidoje. Ši žema temperatūra buvo palaikoma ledo, kurio aukštas "Albedo" paskatino tai, kad dauguma gaunamų saulės spinduliuotės atsispindėjo į kosmosą. Šis poveikis sustiprino nedidelį debesų skaičių, kurį sukelia tai, kad buvo užšaldyti vandens garai.

Ledinio laikotarpio pabaigoje

Apskaičiuota anglies dioksido lygis, reikalingas žemei atitirpti kaip 350 kartų didesnis nei moderni, maždaug 13% atmosferos. Kadangi žemė buvo beveik visiškai padengta ledu, anglies dioksidas negalėjo būti pašalintas iš atmosferos, o silikato uolos. Dėl milijonų metų sukaupta CO 2 ir metano kiekis, daugiausia perkrautas ugnikalniai, pakanka šiltnamio efekto, kuris išlydė paviršiaus ledą tropikuose iki laisvo diržo susidarymo nuo ledo vandens ir suši; Šis diržas bus tamsesnis už ledą, todėl sugeria daugiau saulės energijos, veikia "teigiamą atsiliepimą".

Dėl žemynų ledynų lydymas atskleidžia daug ledynų nuosėdų, kurios pradės eroduoti ir išsklaidyti.

Dėl šios priežasties vandenynuose esantys krituliai, turintys daug tokių biogenes, kaip fosforo, kartu su CO 2 gausa sukels sprogstamąjį augimą cianobakterijų populiacijoms. Tai lems palyginti greitą atmosferos reoksidavimą, kuris gali būti susijęs su Ediakar Biotos atsiradimu ir vėlesniu "Cambrian sprogimo" - didelė deguonies koncentracija leido sukurti daugiaselaidines formas. Ši teigiamų atsiliepimų kilpa su ledu su geologiniu laiku, galbūt mažiau nei 1000 metų; Deguonies atmosferos kaupimasis ir CO 2 turinio kritimas tęsė keletą vėlesnių tūkstantmečių.

Vanduo ištirpinto CO 2 likučius iš atmosferos, susidarančios koaliaus rūgšties, nukrito rūgštų lietaus pavidalu. Tai, intensyvina nuogas silikato ir karbonato uolų (įskaitant lengvai nusižengusi ledų programas), išlaisvino didelius kalcio kiekius, kuris, plaunamas į vandenyną, suformavo aiškų tekstūruotų karbonato kritulius. Panašūs abiotiniai "karūnos karbonatai" (ENG. "Cap Carbonates"), kurį galima rasti ant ledo plytelių, pirmiausia manoma, kad sniego sniego idėja.

Galbūt anglies dioksido lygis sumažėjo tiek, kad žemė vėl mažinama; Šis ciklas gali būti pakartotas tol, kol žemyninis dreifas paskatino jų judėjimą į daugiau poliarinių platumos.

Hipotezės argumentai

Ledo nuosėdos mažomis platumomis

Nuosėdos uolos laukia ledyno konkretūs bruožaileisti juos identifikuoti. Ilgai prieš hipotezės išvaizdą Sniego gniūžtės žemė. Daugelis neoproterozos indėlių buvo identifikuoti kaip ledynas. Tačiau daugelis kritulių savybių, paprastai susijusių su ledynu, gali turėti kitą kilmę. Sertifikatai apima:

(Akmenys, kurie nukrito į jūrų nuosėdas), kuriuos gali sukelti ledynas ar kitos priežastys;
laminavimas (metiniai kritulių nuosėdos releger ežerų);
lapaccal skiriamas (jis yra suformuotas, kai fragmentai gyrė ledyno įbrėžimui pagrindiniame roko): tokį skirtumą kartais sukelia kaimai.

Paleomagnetizmas.

Formuojant uolų, magnetinių domenų feromagnetiniuose mineraluose, kurie yra sujungiami veislės pagal elektros linijas žemės magnetinio lauko. Tikslus matavimas šios krypties leidžia įvertinti pločio (bet ne ilgumos), kur buvo suformuota veislė. Paleomagnetiniai įrodymai rodo, kad daugelyje lyginamosios kilmės buvo suformuoti daug nestarusių ledinės kilmės nuosėdų. Paleomagnetiniai duomenys kartu su liudijimais, gautais iš kritulių (pvz., Erotiniai rieduliai) rodo, kad ledynai pasiekė jūros lygį tropinėmis platumomis. Neaišku, ar tai yra apie pasaulinę ledyną ar vietos, galbūt ribotą žemę, ledynus.

Anglies izotopų santykis: be fotosintezės

Jūrų vandenyje yra du stabilūs anglies izotop: anglies-12 (C-12) ir retas anglies-13 (C-13), kuris yra maždaug 1,109% visų anglies atomų. Be biocheminių procesų (pavyzdžiui, fotosintezėje), daugiau šviesos C-12 yra daugiausia dalyvauja. Taigi, vandenyno fotosintezė, protistai ir dumbliai, yra šiek tiek išeikvoti su C-13, palyginti su pirminių vulkaninių šaltinių žemės anglies. Todėl vandenynas su fotosintetiniu gyvenimu, C-12 / C-13 santykis bus didesnis ekologiškuose liekanose ir apatinėje aplinkoje. Ekologiško lango kritulių sudedamoji dalis išlieka šiek tiek amžinai, tačiau išmatuojama anglies-13 išeikvojama. Įtariamo pasaulinio ledynų keitimo metu C-13 koncentracijos skirtumai buvo greitas ir ekstremalus, palyginti su pastebimais normaliais variantais. Tai atitinka reikšmingą aušinimą, kuris nužudė daugumą ar beveik visas "Fotosynthes" vandenyje. Pagrindinis su šia idėja susijusiu klausimu yra nustatyti anglies izotopų santykio variantų, kurių geochronologinis patvirtinimas yra nėra.

Geležies silicio formacijos

Akmuo su geležies silicio susidarymu 2,1 mlrd

Irony-silicio formacijos yra nuosėdų veislė, susidedanti iš geležies oksido ir prastos geležies sluoksnių. Esant deguoniui, geležies rūdys ir tampa netirpi vandenyje. Irony-silicio formacijos paprastai yra labai senos ir jų nusėdimas dažnai siejamas su Žemės atmosferos oksiduojant paleoproterozoa oksiduojant, kai ištirpusio geležies vandenyje liečiasi su pasirinktu fotoidente deguonimi ir deponuojami oksido pavidalu. Sluoksniai buvo suformuoti ant sienos tarp deguonies ir deguonies turinčio atmosferos. Kadangi šiuolaikinė atmosfera yra daug deguonies (maždaug 21% tūrio), neįmanoma kaupti pakankamai geležies oksido, skirto geležies-silicio susidarymui mokyti. Vienintelės masės silicio formavimosi atidėtos po paleoproterozoa yra susijęs su kriogeninių ledinių indėlių. Norint suformuoti kaip roko turtingas uolų uolų, bonešis vandenynas yra reikalingas, kai didelis kiekis ištirpusio geležies (geležies (II) oksido forma) gali būti sukaupta prieš oksidatoriaus išsidėstymą geležies oksido pavidalu (III ). Kad vandenynas taptų negrąžintu, būtina dujų mainų riba su deguonies atmosferą. Hipotezės šalininkai mano, kad geležies silicio formavimo pakartotinis išvaizda yra riboto deguonies lygis vandenyje, ledo bailys.

"Vestuvių karbonatai"

Iš viršaus, neoprotorozoinės ledinės nuosėdos paprastai eina į chemiškai nusodintus kalkakmenis ir dolomitai stora nuo metrų iki dešimčių metrų. Šie "karūnos karbonatai" kartais yra kritulių seka, neturinti kitų karbonatų, kurie rodo, kad jų formavimas yra gilaus vandenyno chemijos pokyčių rezultatas.

Šie "kapojimo karbonatai" turi neįprastą cheminę sudėtį ir keistą nuosėdinę struktūrą, dažnai aiškinama kaip dideli nanos. Tokių nuosėdų uolų susidarymas galėjo įvykti su dideliu šarmingumu dėl didelio atmosferos per didelį šiltnamio efektą, vėliau už pasaulinį ledynumą.

Gyvenimo išgyvenimas lediniais laikotarpiais

Didysis ledynas turėjo slopinti savo augalų gyvenimą žemėje ir todėl lemia didelį koncentraciją arba netgi visišką deguonies išnykimą, kuris leido sudaryti ne oksiduotą turtingą geležį. Skeptikai teigia, kad tokia anolenia turėtų turėti visiško gyvenimo dingimo, kuris neįvyko. Hipotezės rėmėjai atitinka juos, kad gyvenimas gali išgyventi šiuos takus.

Anaerobinio ir anoksilino gyvenimo oazė, maitinama giliavandenių hidroterms energija, išgyveno vandenynų gylyje ir žievė - bet fotosintezė buvo neįmanoma.
Atvirame vandenyje, atstumu nuo pagyrimo nuo gimimo vietos ar jo fragmentų po jo skilimo, gali būti nedidelės atviro vandens plotai, kurie išsaugojo gyvenimą su šviesos ir anglies dioksidu fotosynthesics, kuri davė nedidelius kiekius deguonies išlaikyti kai kuriuos oksifolių organizmus. Ši parinktis yra įmanoma tuo atveju, jei vandenynas yra visiškai užšaldytas, tačiau mažos ledo plotų buvo pakankamai plonos, kad praleistų šviesą.
Dėl tropikų žymių, kur per dieną atogrąžų saulę arba ugnikalnio šilumą buvo šildoma uoliais, apsaugotais nuo šalto vėjo, ir suformavo laikinus melionus, užšaldytus po saulėlydžio.
Kiaušiniai, ginčai ir poilsio etapai, sušaldyti leduose, gali išgyventi sunkiausius ledynų fazes.
Pagal ledo sluoksnį, chemittrofinėse ekosistemose, teoriškai tikimasi šiuolaikinių ledynų, Alpių ir Arkties Permagrost. Tai ypač tikėtina, kad bus vulkanizmo ar geoterminės veiklos zonose.
Skysto vandens baseinuose viduje ir po ledo sluoksniu, kaip ežero į rytus Antarktidoje. Pasak teorijos, šios ekosistemos yra panašios į mikrobų bendruomenes, gyvenančias nuolat užšaldyti Antarkties sausų slėnių ežeruose.

Rusų paleontologas Michailas Fedonkinas, nurodantis, kad šiuolaikiniai duomenys (tiek paleontologinė ir molekulinė biologinė įvairovė) rodo, kad dauguma eukariotinių organizmų pasirodė prieš neoproteterozoinę ledyną, mano, kad liudijimas prieš "ekstremalių paleoklimatiškus modelius" Snowball "žemės hipotezės forma, o ne neigia aušinimo vaidmenį į biosferos eukario.

Gyvenimo evoliucija

Kritikos hipotezė

Modeliavimo rezultatai

Remiantis klimato modeliavimo rezultatais, Dick Peltier (Dick Peltier) iš Toronto universiteto padarė išvadą, kad dideli vandenyniniai vandenys turėjo likti be ledo, teigdamas, kad "stipri" versija hipotezė yra neįtikėtina dėl energijos balanso ir pasaulinės apyvartos modeliai.

Holely schemų kilmė

Nuosėdos veislė yra diagonctitis, paprastai aiškinama kaip ledo indėliai, taip pat buvo aiškinama kaip čili kritulių kiekis (Eilys ir Januszczak, 2004).

Didelio polinkio hipotezė

Viena iš konkuruojančių hipotezių, paaiškinančių ledo buvimą pusiaujo žemynuose, yra didelis žemės ašies šlaitas, apie 60 °, kuris sumontuotas sausumos žemė aukštoje "platumoje". Silpnesnė hipotezės versija rodo tik Žemės magnetinio lauko migraciją į šį nuolydį, nes paleomagnetiniai duomenys, praleisti mažai technologijų ledynuose, grindžiamas magnetinių ir geografinių polių artumo (yra keletas duomenų, leidžiančių tai galvoti būdas). Bet kurioje iš šių dviejų situacijų, ledai bus apribotas iki palyginti mažos teritorijos, kaip ir dabar, ir radikalių pokyčių Žemės klimato nebus reikalinga.

Inercijos tikrieji judantys poliai

Kitas alternatyvus gautų duomenų paaiškinimas yra inercinės tikrojo stulpų judėjimo sąvoka. 1997 m. Siūlomas Kirskeinku ir kt., Ši koncepcija daroma prielaida, kad kontinentinės masyvai gali judėti daug greičiau, nei anksčiau buvo prisiimta fizinių įstatymų, kurie lemia masinį platinimą planetoje kaip visuma įtaką. Jei žemynai nuėjo per toli nuo pusiaujo, visa litosfera gali perkelti, kad jie sugrįžtų su greičiu, šimtai kartų didesnis nei paprastieji tektoniniai judėjimai. Ji turėtų atrodyti kaip magnetinis polius, o tiesų žemynai buvo atstatyta su juo. Šią idėją buvo užginčyta Torsvik (1998), Merch (Meert, 1999) ir Torsvik ir resstorm (Torsvik, Rehnstorm, 2001), kuris buvo įrodyta, kad Kirshvink, 1997, kuris buvo pasiūlytas KirshVink, 1997, nėra pakankamas palaikyti hipotezė. Taigi, nors geofizinis mechanizmas tikruoju lenkų judėjimu nusipelno pasitikėjimo, tai negalima pasakyti apie idėją, kad toks įvykis įvyko Kambrijos metu.

Jei toks greitas judėjimas įvyko, jis turėtų būti atsakingas už tokių savybių, atsirandančių dėl laiko segmentų, esant arti apytiksliai vietos žemynų. Inercinis tikrasis polių judėjimas taip pat buvo susijęs su Cambrian sprogimu, nes gyvūnai turėjo prisitaikyti prie sparčiai keičiasi aplinka. Tačiau naujausi duomenys nebepalaiko tokio greito judėjimo Cambrian laiko egzistavimą.

Pasaulinės ledynų priežastys

Tai neįtikėtina, kad tik vienas veiksnys įdėti pasaulinės ledynų pradžią. Priešingai, keli veiksniai turėtų sutapti.

Atmosferos sudėtis

Norėdami pradėti pasaulinį ledyną, reikalingas mažas šiltnamio efektą sukeliančių dujų kiekis: anglies dioksidas, metanas ir vandens garai.

Paskirstymas žemynų

Norint pradėti pasaulinį ledumą, būtina pradėti žemynų koncentraciją tropikuose. Didelis kiekis. \\ T Krituliai tropikuose sukelia upės srauto stiprinimą, kuris dėmės daugiau karbonatų, pašalinant anglies dioksidą nuo atmosferos. Poliariniai žemynai dėl mažo garavimo yra per sausi tokiam dideliam anglies nusodinimui. Palaipsniui didėja anglies-13 izototopo akcijų, palyginti su anglies-12 kritulių, prieš kurį Varangijos ledynai rodo, kad tai yra lėtas laipsniškas procesas.

Teorijos istorija

1952: Australija

1998: Namibija.

Palūkanos už hipotezę "Sniego gniūžtės žemė" žymiai padidėjo po Paul F. Hoffman), profesoriaus geologijos, Harvardo universiteto su bendraautoriais paskelbė straipsnį "Mokslas", taikant Kirsvinkos idėjas iki ne statatoriozoinių nuosėdų Namibijoje seka .

2007: Omanas: ledas ir vidinis ciklinis

Autorių grupė, pagrįsta nuosėdų uolų chemija Omane, apibūdino aktyvius hidrologinius ciklus ir pokyčius klimato, kuri davė žemę nuo visiškai apšviestos valstybės. Naudojant mobiliųjų katijonų santykį su likusiu dirvožemyje cheminio aprūpinimo metu (cheminis pakitimų indeksas), jie padarė išvadą, kad cheminės plokštės intensyvumas buvo cikliškai pasikeitė, didinant tarpusavyje ir mažėja šalto ir sausų ledynų metu.

Šiuolaikinė būsena (2007 m. Balandžio mėn.)

Šiuo metu diskusijos aplink hipotezę tęsiasi pagal "Tarptautinės geostinumo programos" programą - projektą 512 "Neraverterozoic ledynmetis".

Kita tariama pasaulinė ledynai

Paleoproterozoinė ledyna

"Snowball" žemės hipotezė buvo pareikšta paaiškinti ledinės nuosėdos Huronian Supergroup Kanadoje, nors paleomagnetiniai įrodymai mažos spartos ledynai yra prieštaringas. Pietų Afrikos McGaieno susidarymo ledai yra šiek tiek jaunesni už "Huronian" ledynų indėlius (apie 2,25 mlrd.) Ir suformuotas atogrąžų platumose. Daroma prielaida, kad laisvo deguonies koncentracijos padidėjimas šioje paleoproterozoos dalyje pašalinta metanas nuo atmosferos, oksidavo. Kadangi saulė buvo žymiai silpnesnė tuo metu nei dabar, tai buvo metanas, nes stiprios šiltnamio efektą sukeliančios dujos gali laikyti žemės paviršių nuo užšalimo. Nesant metano šiltnamio efekto, temperatūra sumažėjo ir gali pasireikšti pasaulinė ledynai.

Anglių sprogdinimas (ankstyvos prielaidos)

Pastabos

Trumpas supaprastintas aprašymas - žr. "Tjeerd Van Andel" knygą Naujos nuomonės apie senąją planetą: pasaulinių pokyčių istorija Cambridge University Press (1985, antrasis leidimas 1994).
Hyde, w.t.; Crowley, T.J., Baumas, S.K., Peltier, W.r. (2000). "Neoprotrozikinio" sniego gniūžtės žemė "imituoja sujungtą klimato / ledo modelį" (PDF). Gamta. 405 (6785): 425-9. DOI: 10.1038 / 35013005. PMID 10839531. Patikrinta 2007-05-05.
Hoffmanas, p. (1999). "Rodinijos nutraukimas, Gondvanos gimimas, tikras Polar klajojimas ir sniego gniūžtės žemė". Afrikos žemės mokslų žurnalas 28 (1): 17-33. Patikrinta 2007-04-29.
TĖTIS. Evans (2000). "Stratigrafic, geochronologiniai ir palemagnetiniai suvaržymai ant neoproterozoic klimato paradokso". American Journal of Science 300 (5): 347 – 433.
Jaunas, g. (1995-02-01). "Ar neoproteterozoinė ledinė indėliai išsaugo dviejų superkontinentų susiskaidymą? " Geologija. 23 (2): 153-156. Patikrinta 2007-04-27.
D.H. Rothman; J.M. Hayes; R.E. Šaukimas (2003). "Neoproteterozoinio anglies ciklo dinamika". PNAS. 100 (14): 124 – 129.
Kirschvink Joseph. Vėlyvas proderozozinis mažas platumos pasaulinis ledynas: sniego gniūžtės žemė // Prodezoic biosferai: daugiadisciplininis tyrimas / J. W. SCHOPF; C. Klein. - Kembridžo universitetas, 1992 m.
M.J. Kennedy (1996). Stratigrafija, sedimentologija ir Izotopinis geochemija Australijos Neoproteterozoic Postglacial Camp Dolostones: degaction, D13C ekskursijos ir karbonato krituliai ». Nuosėdų tyrimų žurnalas 66 (6): 1050 – 1064.
Spencer, A.M. (1971). "Vėlyvojo priešbriano ledynai Škotijoje". Mem. Geol. SOC. Lond. 6 .
P. F. Hoffmanas; D. P. Schraag (2002). "Sniego gniūžtės žemės hipotezė: pasaulinių pokyčių ribų bandymas". Terra Nova. 14 : 129 – 155.
Fedonkin, MA. (2006). "Du gyvenimo kronika: palyginimo patirtis (paleobiologija ir genomika ankstyvosiose biosferos raidos etapuose)." Šeštadienis Menas., Gylis 70-metis akademikas N.P. Juškinas: "Geologijos ir mineralogijos problemos": 331-350.
Fedonkin, M.A. (2003). "Metazoa kilmė atsižvelgiant į prodezoic fossil įrašą." Paletiniai tyrimai. 7 (1).
Peltier W.r. Klimato dinamika gilumoje "Snowball Bifurcation" ir jos įvykio patikimumo modeliavimas // Ekstremalus proderozoic: Geologija, geochemija ir klimatas / Jenkins, GS, McMenamin, Mas, McKey, CP, & SOHL, L. ( . - Amerikos geofizinė sąjunga, 2004. - P. 107-124.
Schraag, D.P.; Berner, R.A., Hoffman, p., Halverson, G.P. (2002). "Dėl sniego gniūžtės pradžios". Geochem. Geofys. Geosyst. 3 (10.1029). Patikrinta 2007-02-28.
A. R. Aldermanas; C. E. Tilley (1960). "Douglas Mawson, 1882-1958". Karališkosios visuomenės biografiniai memuarai 5 : 119 – 127.
W. B. Harland (1964). Kritiniai įrodymai dėl didelio infraratoriaus ledo. Tarptautinis žemės mokslų žurnalas 54 (1): 45 – 61.
M.I. Budyko (1969). "Saulės spinduliuotės keitimo poveikis Žemės atmosferoje". Pasakyk mums. 21 (5): 611 – 1969.
P. F. Hoffman, A. J. Kaufman; G. P. Halverson; D. P. Schraag (1998). "Neoproteterozoinė sniego gniūžtės žemė". Mokslas 281 : 1342 – 1346.
R. Rieu; P.A. Allen; M. Plotze; T. Pettke (2007). "Klimato ciklai neoproteterozoiniame" Snieglobio "ledyno epocha" metu. Geologija. 35 (5): 299–302.
http://www.igcp512.com/
Williams g.e.; Schmidt P.W. (1997). "Paleomagnetizmas Paleoprotrozoic Gowganda ir Lorrain Formations, Ontarijo: mažas Paleolatude už Huronian ledyną." EPSL. 153 (3): 157-169.
Robert E. Kopp, Joseph L. Kirschvink, Isaac A. Hilburn ir Cody Z. Nash (2005). "Paleprotrozikinio sniego gniūžtės žemė: klimato nelaimė, kurią sukelia". PNAS. 102 (32): 11131-11136.
Evans, D. A., Beukes, N. J. & Kirschvink, J. L. (1997) Gamta 386, 262-266.

Literatūra

Arnaud, E. ir Eiles, C.H. 2002. Katastrofinis masės nesėkmė neoproteterozoic ledainės-įtakos kontinentinės marža, Didžiosios Breccia, Port Askaigas formavimas, Škotija. Nuosėdos geologija 151: 313-333.
ARNAUD, E. ir EYLAS, C. H. 2002. GLACIALIS POVEIKIS NEOPROTEROZOIC SEDIMENTION: Smalfjordo formavimas, Šiaurės Norvegija, sedimentologija, 49: 765-788.
Liuls, N. ir Januszczak, N. (2004). "Zipper-Rift": tektoninis modelis neoproteterozoinėms ledynams per Rodinijos suskaidymą po 750 mA. Žemės mokslo apžvalgos 65, 1-73.
Fedonkin, M.A. 2003 m. Metazoa kilmė atsižvelgiant į prodezoic fosilo įrašą. Paletiologiniai tyrimai, 7: 9-41
Gabrielle Walker, 2003, Sniego gniūžtės žemė., "Bloomsbury" leidyba, ISBN 0-7475-6433-7
Jenkins, Gregory, Et Al, 2004, Ekstremalus protezotinis: geologija, geochemija ir klimatas AGU geofizinis monografijos serijos tūris 146, ISBN 0-87590-411-4
Kaufman, A.J.; Knoll, A.H., Narbonne, G.m. (1997). Izotopai, ledo amžius ir terminalas Proterozoic Žemės istorija "(Nacionalinės Acad mokslai).. Apima duomenis apie pasaulinio apšvietimo poveikį gyvenimui.
Kirschvink, Joseph L., Robert L. Ripperdanas ir David A. Evans "įrodymai dėl didelio masto ankstyvųjų Cambrian Continental Mišių reorganizavimo inercine mainais True Polar Wander". Mokslas 25 1997 m. Liepos mėn.: 541 - 545.
Roberts, J.D., 1971.Late Precabian ledynai: Anti-šiltnamio efektas? Gamta, 234, 216-217.
Roberts, J.D., 1976. Vėlyvieji Precabian dolomitai, Vendijos ledynai ir Vendijos ledynų sinchronika, J. Geologija, 84, 47-63.
Meert, J.G. Ir torsvik, t.h. (2004) Paleomagnetiniai suvaržymai neoproteterozoic "Snowball Earth" kontinentiniai rekonstrukcijos, AGU monografijos ekstremalūs klimatai.
Meert, J.G., 1999. "Cambrian True Polar Wander", Žemės planetos palemagnetinė analizė. Sci. Lett., 168, 131-144.
Sankaranas, A.V., 2003. Neoproteterozoic "Snowball Earth" ir "Cap" karbonato kontrrachersy. Dabartinis mokslas, t. 84, NO. 7. (Apima kelias nuorodas, internete

XX a. Viduryje geologai pradėjo sertifikatus, rodančius, kad praeityje mūsų planeta galėtų išgyventi pasaulinį ledyną. Per daugelį metų ši teorija rado vis daugiau patvirtinimų ir šiuo metu žinoma kaip "žemės sniego gniūžtė". Remiantis jos pagrindinėmis nuostatomis tarp 630 iki 850 milijonų metų, tam tikrą laiką žemė buvo beveik visiškai padengta ledu, kuris tuo metu pasiekė net ir pusiaujo metu - tai patvirtina nuosėdos indėliai ir paleomagnetiniai duomenys. Iš viso geologai turi dvi ledų viršūnes, kurios įvyko 710 ir 640 mln., O kiekvienas truko 10 milijonų metų.

Oleliono trigeris buvo CO2 pašalinimas iš atmosferos, kuri lėmė šaltą ir ledynmečio pradžią. Kai ledas atėjo į tropikus, buvo pradėtas grįžtamojo ryšio mechanizmas: kaip žinoma, sniegas ir ledas atspindi 55-80 proc. Saulės spindulių, o vandenynuose šis skaičius yra 12%, o suši nuo 10% iki 40%. Didesnė dalis žemės paviršiaus buvo padengta ledu, tuo didesnė šviesa atsispindėjo erdvėje, kuri atitinkamai padidino ledynų greitį.

Kaip ir daugelis kitų didelio masto sąvokų panašaus plano, žemės sniego gniūžtės turi kritikų. Be to, pati teorija egzistuoja dviem versijomis: stiprus ir silpnas. Stiprus prisiima, kad ledas visiškai padengė visą žemę, įskaitant vandenynų paviršių, sudarant storio sluoksnį beveik į kilometrą. Silpnas variantas vyksta iš to, kad bent jau vandens plotas turėtų likti pusiaujo zonoje - kitaip, kaip gyvenimas mūsų planetoje sugebėjo išgyventi šį įvykį? Ypač su tuo, kad nėra duomenų, patvirtinančių, kad per šį laikotarpį buvo įrodyta kai kurie masiniai rūšių išnykimas. Be to, kyla klausimas, kaip žemė sugebėjo išeiti iš tokio ekstremalaus ledinio laikotarpio su pasauliniu užšalimu. Kaip galimybė, laipsniškas kaupimasis buvo vadinamas šiltnamio efektą sukeliančių dujų atmosferą dėl vulkaninės veiklos. Kai CO2 kiekis atmosferoje pasiekė 13%, tai lėmė ledyno pabaigoje. Tačiau geologiniai kronikos nėra įrodymų, kad žemės atmosferoje tuo metu buvo tiek daug CO2.

Ir Taigi, Kolumbijos klimato epochos universiteto mokslininkų grupė "Žemė - sniega". Buvo imtasi šiuolaikinių klimato modelių pagrindas, kuris buvo pritaikytas prie laikotarpio realybės, įskaitant tai, kad saulė spinduliuoja 6% silpnesniu nei dabar, ir visa žemė, esant aušinimo pradžios metu, buvo dalis superkontinento gimimo vieta. Remiantis modeliavimo rezultatais, net jei vidutinė žemės temperatūra buvo 12 laipsnių žemiau nulio, maždaug pusė vandens paviršiaus lieka be ledo - golfstrumo srautas nebūtų leidžiama visiškai užšaldyti vandenynus. Taigi, jei šis modelis yra teisingas, o ne "žemė - sniegas", mes turėjome "Žemės - Srushny Snowball".

Šiuo metu grupė ir toliau tobulina savo modelį, bandydama įvertinti galimą poveikį žemės klimato - kitų veiksnių sniego gniūžtės - pavyzdžiui, tuo metu dienos trukmė buvo 21,9 valandos. Jei išvados yra teisingos, jos gali būti naudingos ne tik geologams, bet ir astobiologams, nes jis gali padidinti gyvenamosios zonos ribas. Gyvenamoji zona vadinama erdvės aplink žvaigždė, kur vanduo skystoje formoje gali egzistuoti ant planetų paviršiaus. Paprastai jis apskaičiuojamas tik remiantis planetos atstumu į žvaigždes. Tačiau, kaip rodo modelis "Žemės - slystnny sniegas" rodo, užšalimo planetos procesas yra labai sudėtingas ir priklauso nuo daugelio veiksnių. Net jei vidutinė planetos temperatūra yra daug mažesnė nei nulis, ji vis dar gali egzistuoti atvirų rezervuarų - bent jau teoriškai.

Molekulinės deguonies biologinės savybės (O 2) bent jau dažytos. Deguonis - galingas oksiduojantis agentas, su kuriuo galite gauti daug naudingos energijos, ir tuo pačiu metu stiprus nuodingas laisvai einantis per ląstelių membranos Ir destruktyvios ląstelės, jei netiksli susisiekti su juo. Kartais jie sako, kad deguonis yra dvigubas kardas ( Dabartinė biologija, 2009, 19, 14, R567-R574). Visi organizmai, dirbantys su deguonimi, būtinai yra specialūs fermentų sistemos, kurios numato cheminį poveikį. Tie, kurie neturi tokių fermentų sistemų, yra griežtos anaerobai, išgyventi tik deguonies neturinčioje terpėje. Šiuolaikinėje žemėje tai yra kai kurios bakterijos ir archaeus.

Beveik visi deguonies žemėje turi biogeninės kilmės, tai yra, tai yra skiriama gyvų būtybių (žinoma, mes dabar kalbame apie nemokamą deguonį, o ne apie deguonies atomų, kurie yra kitų molekulių dalis). Pagrindinis O2 šaltinis yra deguonies fotosintezė; Kitos žinomos reakcijos, kurios gali suteikti jai panašių kiekių yra tiesiog ne. Nuo mokyklinio biologijos eigos mes žinome, kad fotosintezė vadinama gliukozės C6 H 12 O 6 sintezė nuo CO 2 anglies dioksido ir H2 O vandens, atsirandančio lengva energija. Pagrindinis "veikiantis asmuo" čia tarnauja anglies dioksido, kuris yra atkurtas vandeniu; Deguonis šioje reakcijoje yra nieko daugiau nei šalutinis produktas, atliekos. Tai yra mažiau žinoma, kad fotosintezė negali sukelti deguonies išsiskyrimo, jei vietoj to jis yra naudojamas kaip mažinantis agentas bet kuri kita medžiaga - pavyzdžiui, vandenilio sulfide H 2 s, nemokamai vandenilio H 2 arba kai kurie geležies junginiai; Tokia fotosintezė vadinama be bervų, yra keletas skirtingų variantų.

Praktiškai tikriausiai, be deguonies fotosintezė pasirodė daug anksčiau nei deguonis. Todėl, pirmuosiuose milijarduose gyvenimo metų (ir greičiausiai, daugiau nei ilgiau) fotosintezė, nors tai buvo, bet nėra jokio prisotinimo žemės atmosferos nesukėlė deguonies. Deguonies kiekis atmosferoje šiais laikais buvo ne daugiau kaip 0,001% modernaus - tiesiog kalbant, tai reiškia, kad tai nebuvo tikrai.

Viskas pasikeitė, kai į sceną atėjo į kino dumblius arba cianobakterijai. Vėliau šie tvariniai tapo plastiko, fotosintezės organelių ląstelių protėvių (mes prisimename, kad Eukarotai yra vadinami organizmais su ląstelių branduoliais, priešingai nei prokaryotes - savininkų branduolinių ląstelių). Cianobakterijos yra labai senovės evoliucinė filialas. Pagal žemiškos istorijos standartus jie yra stebėtinai nepakitusi. Pavyzdžiui, moneta-žalia dumblių osciliatorius yra plačiai paplitusi šiuolaikinėse vandens telkiniuose ( Oscilatorija.) Ji turi iškastinio giminaičius, kurie gyveno prieš 800 milijonų metų, ir jie beveik nesiskiria nuo šiuolaikinių virpesių (Ekologija cianobakterijų II. Jų įvairovė erdvėje ir laiką, Springer, 2012, 15-36). Taigi osciliatorius yra įspūdingas gyvų fosilijos pavyzdys. Tačiau pirmoji cianobakterijų atsirado daug anksčiau - tai patvirtinama paleontologiniais duomenimis.

Iš pradžių cianobakterijos nebuvo daug, nes jų buvo įvaldyta deguonies fotosintezė nesuteikė jokių rimtų pranašumų, palyginti su occalless, kuri priklausė kitoms mikrobų grupėms. Tačiau šių mikrobų cheminė aplinka palaipsniui pasikeitė. Buvo momentas, kai "žaliavos" deguonies be fotosintezės tiesiog sustojo. Ir tada jis sulaikė cianobakterijų valandą.

Deguonies fotosintezė turi vieną didelį pranašumą - visiškai neribotą pasiūlą originalaus reagento reagento (vandens) ir vienas didelis trūkumas yra didelis toksiškumas šalutinių produktų (deguonies). Nenuostabu, kad iš pradžių šis mainų tipas nebuvo "populiarus". Tačiau su mažiausiu kitų substratų trūkumu, išskyrus vandenį, deguonies fotosintezės savininkai turėtų nedelsiant gauti konkurencinį pranašumą, kuris įvyko. Po to, era atėjo maždaug apie milijardų metų, kurio metu žemės išvaizda buvo nustatyta pirmiausia su cianobakterijų. Neseniai ji netgi buvo pasiūlyta neoficialiai pavadinti savo garbę "cianozė" (M. Barbieri, kodo biologija. Naujas gyvenimo mokslas, Springer, 2015, 75-91).

Būtent dėl \u200b\u200bcianobakterijų prieš 2,4 mlrd. Buvo pradėtas deguonies revoliucija, ji buvo deguonies katastrofa arba puikus oksidacinis įvykis ( Didžiosios oksidacijos įvykis, Goe). Griežtai kalbant, šis įvykis nebuvo nei akimirkas, ar visiškai unikalus ( Gamta., 2014, 506, 7488, 307-315). Trumpi deguonies koncentracijos sprogimai, "Deguonies dungements" įvyko anksčiau, jis paleontologiškai fiksuotas. Tačiau 2,4 milijardų metų įvyko kažkas naujo. Trumpai tariant Žemės istoriją, laikas (dešimtys dešimtys milijonų metų) deguonies koncentracija atmosferoje padidėjo maždaug tūkstantį kartų ir išliko šiame lygmenyje; Iki anksčiau nereikšmingos vertės, ji niekada nesulaukė daugiau. Biosferai negrįžtamai tapo deguonimi.

Dėl didžiosios daugumos senovės prokariotis, šis deguonies lygis buvo mirtinas. Nenuostabu, kad pirmasis deguonies revoliucijos rezultatas buvo masinis išnykimas. Jie išgyveno daugiausia tie, kurie sugebėjo sukurti deguonies apsauginius fermentus, o kartais ir riebalų ląstelių sienos papildomai (įskaitant tai turėjo būti padaryta patys cianobakteritu). Yra pagrindo manyti, kad per pirmuosius 100-200 milijonų metų "Naujo deguonies pasaulio" deguonies buvo tik gyviems organizmams tik nuodų ir nieko daugiau. Bet tada pasikeitė situacija. Biotos atsakas dėl deguonies iššūkio buvo bakterijų išvaizda, į kurią įeina deguonis į reakcijų grandinę, ir todėl pradėjo jį naudoti energijai.

Nedelsiant buvo, kad gliukozės (kvėpavimo) deguonies oksidacija energetikos plane yra daug efektyvesnis nei deguonies neturintis (fermentacija). Jis suteikia kelis kartus daugiau laisvos energijos vienam molekulės gliukozės nei bet kokia savavališkai sudėtinga galimybė biržos biržoje. Tuo pačiu metu, pradiniai gliukozės kiekio etapai kvėpuojančio ir fermentacijos vartotojams liko bendra: deguonies oksidacija tik kaip priedas virš senovės biocheminio mechanizmo, kuris neturėjo reikiamo deguonies.

Mikrobų grupė, kuri įvaldė rizikingą, bet veiksmingą energijos su deguonimi gamyba vadinama apsauginėmisBakterijomis. Remiantis visuotinai pripažinta teorija, tai buvo iš jų, kad buvo kvėpavimo organų eukariotinių ląstelių - mitochondria.

Pagal genetinius duomenis, artimiausias modernus santykinis mitochondrija yra violetinė spiralinė alfa proteobakterija Rhodospirillum Rubrum. (Molekulinė biologija ir evoliucija, 2004, 21, 9, 1643-1660). "Rostrillum" turi ir kvėpavimą ir fermentaciją bei deguonį be fotosintezės, kurioje naudojamas vandenilio sulfidas, o ne vandeniu, ir gali pereiti nuo šių trijų tipų keitimo priklausomai nuo išorinių sąlygų. Be abejo, tokia "Symbionte" - tai yra, šiuo atveju vidinis kohabitantas - Eukariooto protėvis buvo labai naudinga.

Be to, daugelis šiuolaikinių mokslininkų mano, kad senovės arkos simbiozė su Proteobacteria - Mitochondrijos protėviai - buvo stumti į labai formavimąsi iš eukariotinių ląstelių (Eugene Kunin. Logika. M. Ši hipotezė vadinama "ankstyvo inchondrial". Tai rodo, kad ateities eukariotinės ląstelės atskyrimas citoplazmui ir branduoliui įvyko tik po to, kai į jį įvežama apsauginė simbotis. Senesnis "vėlyvojo inchonrijų" scenarijus, pagal kurį proteobacterium buvo tiesiog praryti paruoštą eukariotinę ląstelę (nepriklausomai kylančia iš arche ląstelės), dabar atrodo daug mažiau tikėtina. Tiesą sakant, abi ląstelės - tiek arkias, ir preteobakterinis - buvo suvienijimo procese rimtai "Redo", sukeldamas tam tikrą chimeura su naujomis savybėmis. Šis chimeris tapo eukariotiniu ląstelėmis; Šaudymo iš lanko ir proteobakterinės kilmės molekuliniai komponentai buvo labai sumaišyti, dalijant funkcijas tarpusavyje ("paleontologinė žurnalas", 2005, 4, 3-18). Be Proteobakterijų, Eukarotai nebūtų. Tai reiškia, kad jų išvaizda buvo tiesioginė deguonies revoliucijos pasekmė.

Atsižvelgiant į tai, kas buvo pasakyta, beveik neatrodo perdėti dviejų šiuolaikinių pagrindinių mokslininkų, paleontologo ir geologo žodžiais: "Kiekvienas sutinka, kad mėlynos žaliosios dumblių evoliucija buvo svarbiausias biologinis įvykis mūsų planetoje (dar svarbesnis nei eukariotinių ląstelių plėtra ir daugialypių organizmų atsiradimas) "(Peter Ward, Joe Kirshvark. Naujas istorija apie gyvenimo kilmę žemėje. Sankt Peterburgas: ID" Peter ", 2016). Iš tiesų, pasaulis susipažino su mumis, gyvūnų ir augalų pasaulis dabar neegzistuoja, jei ne cianobakterijų ir sukeltų jų krizės.

Gyvenimo epochai

Visa žemės istorija yra padalinta į keturias didžiules spragas, vadinamą EONA (tai yra didesnė už ERA). EON vardai yra tokie: Qatarhey arba gėjus (4,6-4,0 mlrd.), Archey (4,0-2,5 mlrd.), Proteroza (2,5-0,54 mlrd.) Ir fanera (tai prasidėjo 0,54 milijardų metų ir toliau dabar). Šis padalinys visada mums padės, tai yra tikrai patogu. Mes padarysime rezervaciją, kad beveik visais tokiais atvejais, o ne laikinųjų sienų stendai ir erų seka ir su jais susiję įvykiai: tai yra daug svarbiau. Galima atlikti išimtį, išskyrus dvi ar tris pagrindines datas, kaip žemės amžius.

Qatarhai yra vadinamoji Denahologinė era, iš kurios nebuvo "normalių" uolų. Klasikiniai geologiniai ir paleontologiniai metodai, pagrįsti tik nuoseklių sluoksnių palyginimu, jie ten neveikia. Objektai liko iš Quomenyno - dažniausiai maži cirkonio grūdai, kurių labiausiai, kai jie neseniai rado tikriausiai biogen anglies. Apie Quomenų gyvenimą (jei jis buvo) yra žinoma, kad yra labai maža.

Archey, žemė priklauso prokaryotam - bakterijoms ir archemamet (tik nereikia painiojimo, šaknų sutapimas į "Archei" ir Archaei mikrobų grupės geologinės eros pavadinimą iš tikrųjų atsitiktinai. Archey ir protezoy siena patenka į vieną iš stiprių "deguonies dugno", prieš deguonies revoliuciją. Deguonies revoliucija pati pasireiškė Protereano pradžioje.

Proteroza yra deguonies ir Eukariotų era. Įdomus paradoksas yra susijęs su euekaritos kilmės pažinimu. Faktas yra tai, kad daugiau ar mažiau patikimai nustatyti daugialypės euekariotai pasirodo paleontological Chronicles pastebimai anksčiau nei taip patikimai apibrėžtos vienos ląstelės. Nitchasty dumbliai. Grypania Spiralis.kuris paprastai laikomas Eukariotiniu, prieš pasirodė 2,1 mlrd. Australasian Journal of Palaetoetologijos, 2016, dOI: 10.1080 / 03115518.2016.1127725). Teisingumas turėtų būti sakoma, kad pagrindinis dydis yra pagrindinis argumentas dėl Eukariotinio pobūdžio humert - visi kiti požymiai nesuteikia pasitikėjimo, kad tai nėra milžiniškas cianobakterijos ( Paleetologija, 2015, 58, 1, 5-17). Tačiau tai yra tai, kad tai nėra vienintelis. Labiausiai žinomas Eukariota dabar laikoma grybų organizmu. Diskagma mygtukas. 2,2 mlrd. Metų amžiaus ( Precabian tyrimai., 2013, 235, 71-87). Ir yra paslaptingų didelių spiralinių būtybių - greičiausiai dumblių, kurių liekanų amžius yra ne mažiau kaip 2,1 mlrd. Metų, kaip ir šokinėjant ( Gamta., 2010, 466, 7302, 100-104). Tačiau ankstyviausi unikalūs, unikaliai apibrėžti kaip eukarotai, yra tik 1,6 mlrd. , 2006, 361, 1470, 1023-1038). Tai, žinoma, nereiškia, kad daugiasluoksniai euekariotai iš tikrųjų pasirodė anksčiau nei vienaląsčiai, - tokia prielaida prieštarauja visiems turimams molekuliniams duomenims. Unicellites yra tik blogiau nei konservuoti, o požymiai, kuriems galite apibrėžti kūną, jie turi mažiau.

Nepaisant to, labai svarbios išvados atitinka šias datas. Prisiminkite, kad deguonies revoliucijos data yra prieš 2,4 mlrd. Todėl mes žinome, kad vos 200 milijonų metų po paleontologinės kronikos, o ne tik Eukarotai pasirodo, bet ir daugiasluoksnės euekariotai. Tai reiškia, kad pirmieji Eukarot evoliucijos etapai buvo priimami pagal pasaulinės istorijos standartus labai greitai. Žinoma, Eukariotinė ląstelė užtruko laiko, kad surengtų simbiozę su mitochondrijų protėviais, sukuria branduolį, apsunkina citoskeletą - ląstelių sistemą pagalbinių konstrukcijų. Bet kai šie procesai baigėsi, pirmųjų daugiasluosčių organizmų sukūrimas beveik nedelsiant valdė. Jokie papildomi prietaisai ląstelių lygyje nereikėjo. Bet kokioje eukariotinėje ląstelė jau turi pilną molekulinių elementų rinkinį, reikalingą daugiaslaukščiai kūnui statyti iš tokių ląstelių (bent jau gana paprasta). Žinoma, visi šie elementai yra ne mažiau naudingi vienos ląstelės gyvenimui, kitaip jie tiesiog nepadarytų. Bendras protėvis Eukariota, be abejo, buvo vienaląsčiai, ir labai daug jo palikuonių, daugiaslamžiškumas niekada nebuvo naudingas. Šiuolaikinės vienos ląstelių eukariotinių - amcribes pavyzdžiai, Evglen, Infusia - mes žinome dėka mokyklų vadovėliams, tačiau jie yra daug daugiau.

Deguonies revoliucija turėjo dar vieną svarbią pasekmę, kuri palietė atmosferos sudėtį. Archean atmosferoje buvo daug azoto (taip pat dabar), taip pat anglies dioksidas ir metanas (daug daugiau nei dabar). Anglies dioksidas ir metanas yra labai gerai absorbuojamas infraraudonųjų spindulių spinduliuotėje ir taip sulaiko šilumą atmosferoje, užkirsti kelią jam eiti į kosmosą. Tai vadinama šiltnamio efektu. Be to, manoma, kad nuo metano šiltnamio efekto bent kartą per 20-30 yra stipresnis nei anglies dioksido. Ir Archean metano laikais Žemės atmosferoje tai buvo apie 1000 kartų daugiau nei dabar, ir ji suteikė gana šiltą klimatą.

Astronomija taip pat įsikiša čia. Remiantis visuotinai pripažinta žvaigždžių evoliucijos teorija, saulės šviesumas yra lėtai, bet nuolat auga. Archey, tai buvo tik 70-80% šiuolaikinio - aišku, kodėl šiltnamio efektas buvo svarbu išlaikyti planetą šiluma. Bet po deguonies revoliucijos, atmosfera tapo oksidaciniu ir beveik visais metano (CH4) virto anglies dioksido (CO 2), kurio efektyvumas yra daug mažesnis už šiltnamio efektą sukeliančių dujų. Tai sukėlė katastrofišką "Huronian" ledynumą, kuris truko apie 100 milijonų metų, o kai kuriuose taškuose sukėlė visą žemę: žemės sklypuose, kurie buvo tik kelios pusiaujo platumos laipsniai, buvo rasta ledynų pėdsakų ( , 2005, 102, 32, 11131-11136). Guronijos ledynų viršūnė padidėjo prieš 2,3 mlrd. Laimei, ledynai negalėjo sustabdyti tektoninio aktyvumo žemiškos mantos; Vulkanai ir toliau mesti anglies dioksidą į atmosferą ir laikui bėgant pakankamai sukaupta, kad atkurtų šiltnamio efektą ir išlydytų ledą.

Tačiau pagrindiniai klimato bandymai vis dar buvo į priekį.

"Nuobodu milijardo" pabaiga

Už greitų "Promerezhoy" pradžios įvykių, vadinamųjų "nuobodu milijardų metų" buvo sekė ( Nuobodu milijardai.). Šiuo metu nebuvo ledynų, nėra aštrių pokyčių atmosferoje, be biosferos perversmo. Eukariotiniai dumbliai gyveno vandenynuose, palaipsniui pabrėžiant deguonį. Jų pasaulis buvo savo įvairaus ir sudėtingo. Pavyzdžiui, daugiasluoksnės raudonos ir geltonos spalvos dumbliai yra žinomi iš "nuobodu milijardo" eros, stebėtinai panašus į savo šiuolaikinius giminaičius ( Karališkosios visuomenės filosofinės sandoriai B, 2006, 361, 1470, 1023-1038). Pasirodo šiuo metu ir grybai ( Paleobiogy., 2005, 31, 1, 165-182). Tačiau daugialypiai gyvūnai ant "nuobodu milijardų metų" yra nėra. Būsime atsargūs: šiuo metu niekas negali su visišku pasitikėjimu, kad nebuvo daugiasluosčių gyvūnų, tačiau visi šiai temai duomenys yra geriausi labai prieštaringi ( Precabian tyrimai., 2013, 235, 71–87).

Kas yra? Jame siūloma idėja, kad daugialypė aplinka yra daug labiau suderinama su augalų gyvenimo būdu nei gyvūnas. Bet augalų augalas yra uždarytas standžioje ląstelių sienelėje, ir nėra jokių abejonių, kad ji leidžia lengviau reguliuoti abipusia vieta Ląstelės sudėtingame kūne. Priešingai, gyvūnų ląstelės netenka ląstelių sienelės, jų forma yra nestabili ir netgi nuolat keičiasi su fagocitozės veiksmais, ty maisto dalelių absorbcija. Surinkite visą organizmą nuo tokių ląstelių - sudėtinga užduotis. Jei ne daugialypiai gyvūnai pasirodė, o biologai buvo augalų ar grybų atstovai, jie greičiausiai, po to, kai studijavo šią problemą, ateis į išvadą, kad daugiašalio derinys su ląstelių sienos nebuvimu yra tiesiog neįmanoma. Bet kuriuo atveju tai paaiškina, kodėl daugiasialme daug kartų įvyko įvairiose dumblių grupėse, tačiau tik vieną kartą - gyvūnams.

Yra dar viena idėja. 1959 m. Kanados zoologas Johnas Ralph Nreslel susieta staiga (kaip buvo apsvarstyta) gyvūnų išvaizda paleontologiniame kronikoje su didėjančia deguonies koncentracija atmosferoje ( Gamta., 1959, 183, 4669, 1170-1172). Gyvūnai, kaip taisyklė, turi aktyvų mobilumą, kuris reikalauja tiek daug energijos, kad be deguonies kvėpavimo, jie negali padaryti. Ir deguonies reikia daug. Ir "nuobodu milijardai" turinio 2 atmosferoje eroje beveik neabejotinai nepasiekė 10% šiuolaikinio lygio - minimalus, kuris dažnai yra būtinas siekiant išlaikyti gyvūnų gyvenimą. Tiesa, šis įtartinai apvalus skaitmuo yra greičiausiai pervertintas ( Procesas Nacionalinės mokslų akademijos JAV, 2014, 111, 11, 4168-4172). Tokios išlygos netrukdo pripažinti, kad senoji NRESLLAH idėja bent jau neprieštarauja šiuolaikiniams duomenims: apskaičiuotas daugialypių gyvūnų raidos pradžia yra labai maždaug maždaug, tačiau sutampa su nauju atmosferos koncentracijos padidėjimu Deguonis baltymų gale ( Metinė ekologijos, evoliucijos ir sisteminės apžvalga, 2015, 46, 215-235). Tai tiesiog negalėjo būti veiksnys, kuris palengvina gyvūnų išvaizdą: galų gale, tuo daugiau deguonies, tuo geriau. Nereikia tik apsvarstyti deguonies veiksnį, kuris griežtai yra unikalus. Mes prisiminsime, kad kartais, kai deguonis tapo labai malonu, pastebimas daugelis bandymų sukurti daugialypį gyvūnų tipą. Šis eksperimentas galėjo gaminti tik vieną kartą.

Jauki "nuobodu milijardų metų" era gali trukti ilgą laiką, jei geografija nesikišo į biologiją. Dramatiški įvykiai, kurių herojus tapo pačią planetą, pritraukė mokslininkų dėmesį pusę amžiaus, bet tik prieš 15 metų, informacija apie juos sugebėjo sulenkti į daugiau ar mažiau kietą vaizdą. Mesti į šį paveikslėlį Greita išvaizda, pradedant, kaip ji turėtų būti nuo pat pradžių.

1964 m. Anglų geologas Brian Harland paskelbė straipsnį, kuriame jis pareiškė, kad visuose žemynuose buvo senovės ledynų pėdsakai, susiję su tuo pačiu metu - vėlyva protezoa. Tiesiog 60-ųjų pradžioje, geologai išmoko nustatyti praeities poziciją žemynų per duomenis apie uolų magnetizaciją. Harland surinko šiuos duomenis ir pamatė, kad jie galėjo juos paaiškinti vienu būdu: buvo daroma prielaida, kad vėlyvoji "Protezoic War Association" buvo nedelsiant užsiimanti visais žemės platumomis, ty ne plane. Bet kokios kitos hipotezės atrodė dar mažiau tikėtini (pavyzdžiui, būtina prisiimti greitą stulpų judėjimą, kad visos savo ruožto žemės būtų padengtos poliariniu dangteliu). Kadangi Sherlock Holmesas sakė Jonathan Smallla paieškoje "Išmeskite viską neįmanoma, kas išliks, ir bus atsakymas, nesvarbu, kaip neįtikėtina, atrodė." Tai yra tai, kaip atvyksta ir įvesta. Parašytas su bendraautoriumi, išsamus straipsnis nepareiškia jokių pojūčių - yra tiesiog sąžiningai pristatė faktus ir išvadas ( Mokslo amerikietis, 1964, 211, 2, 28-36). Ir dar hipotezė apie nepriekaištingą ledyną buvo daugeliui mokslininkų pernelyg drąsūs.

Pažodžiui tuo pačiu metu, žinomų geofizikų, Leningradets, Michailas Ivanovičius Budyko, paėmė ledynų teoriją. Jis atkreipė dėmesį į tai, kad ledai gali atsirasti savarankiškai. Ledo danga turi didelį atspindintį ("Albedo"), todėl kuo didesnis visiškas ledynų plotas, tuo didesnė saulės spinduliuotės dalis atsispindi atgal į kosmosą, atliekant šilumą su jais. Ir kuo mažesnis žemė tampa šiluma, jis tampa šaltesnis, o ledo dangos plotas auga kaip rezultatas, didinant albedą dar stipresnis. Pasirodo, kad ledai yra procesas, turintis teigiamą atsiliepimą, tai yra, galintis stiprinti save. Ir šiuo atveju turi būti keletas kritinis lygis Apsilankymas, po kurio jis padidės, o ledo bangos iš šiaurinių ir pietų stulpų yra renkami į pusiaujo, visiškai baigti planetą į ledo dangtelį ir sumažino jo temperatūrą keliolika laipsnių. Budyko matematiškai parodė, kas gali būti įvykių raida ( Pasakyk mums., 1969, 21, 5, 611-619). Bet jis neturėjo idėjos, kad žemės istorijoje vyko kelis kartus! Nes tuo metu Budyko ir Harland neskaito vienas kito.

Žemės sniego kamuolys

Dabar ledynai, atidaryta Harland, yra įprasta vadinama Žemės sniego žemė ( Sniego gniūžtės žemė.). Matyt, tai buvo tikrai nesąžininga. Ir jos pagrindinė priežastis laikoma staigiu šiltnamio efekto susilpnėjimu dėl anglies dioksido koncentracijos sumažėjimo (kuris tapo pagrindinėmis šiltnamio efektą sukeliančiomis dujomis po deguonies "valgyti" beveik visame metane). Fotosintezė ir kvėpavimas čia, greičiausiai, nieko bendra su juo. Jei deguonies revoliucija iš žemės boto išdėstyti save, dabar paaiškėjo, kad yra iš išorinio faktoriaus auka, visiškai nebiologinė gamtoje.

Faktas yra tai, kad anglies dioksido apyvarta yra daug mažiau priklausoma nuo gyvų būtybių nei deguonies apyvarta. Pagrindinis atmosferos CO 2 šaltinis žemėje vis dar naudojamas ugnikalnių išsiveržimams, o pagrindinis srautas yra procesas, vadinamas cheminiu būdu. Anglies dioksidas sąveikauja su uoliais, juos sunaikina, ir tuo pačiu metu virsta karbonatais (HCO 3 jonai - arba CO 3 2). Pastarieji yra gerai tirpūs vandenyje, tačiau atmosfera nebėra atmosferos dalis. Ir paaiškėja labai paprasta priklausomybė. Jei ugnikalnių eksploatavimo intensyvumas yra pranašesnis už cheminių medžiagų intensyvumą, didėja CO 2 atmosferos koncentracija. Jei priešingai - patenka.

Pasibaigus "nuobodu milijardai", prieš 800 milijonų metų, beveik visa žemiškoji žemė buvo vienintelis supercontinent vadinamas gimimo. Pasak vieno garsaus geologo, milžiniškų superkontinentų, kaip didelės imperijos į socialinę istoriją žemės, visada buvo nestabili (V. E. Khain, M. G. Lomise. Geotektonika su geodinaminės bazės. M: Maskvos valstybės universiteto leidykla, 1995). Todėl nenuostabu, kad gimimas pradėjo padalinti. Gedimų kraštuose užšaldyti bazaltas buvo užšaldytas, kuris nedelsiant tapo cheminės plokštelės objektu. Tada dirvožemis nebuvo, o Weathered produktai buvo lengvai baigiami į vandenyną. Galų gale gimtinė prasidėjo į septynias ar aštuonis mažus - maždaug Australijos dydį - žemynus, kurie pradėjo dreifuoti vieni kitų pusėje. CO 2 suvartojimas dėl bazalto atmosferos lėmė jo lygį atmosferoje.

Vulcanizmas, kuris neišvengiamai papildomai pridedamas, galėtų kompensuoti tai, jei ji nebūtų vienai atsitiktinei aplinkybei. Dėl tam tikros tiesos nuo žemynų ir gimimo vietos, ir jos nuolaužos buvo pusiaujo, šiltame dirže, kur cheminė plokštė buvo ypač greitai. Matematiniai modeliai rodo, kad būtent dėl \u200b\u200bšios priežasties CO 2 koncentracija nukrito žemiau ribos, po to ledai ( Gamta., 2004, 428, 6980, 303-306). Ir kai jis prasidėjo, buvo per vėlu sulėtinti Weathera.

Ji turi būti pripažinta, kad žemynų padėtis vėlyvojo proterozojoje pozicija pasirodė taip nesėkminga (planetos gyventojų požiūriu), kiek įmanoma. Žemynų dreifas kontroliuoja Žemės mantijos medžiagos srautus, kurių dinamika, iš tiesų, dygliai. Bet mes žinome, kad šiuo atveju šie srautai surinko visą žemišką žemę viename žemyne, kuris yra tikslus ant pusiaujo ir pratęstas platuma. Jei jis buvo viename iš polių arba buvo ištemptas iš šiaurės į pietus, spinduliavimas pradėjo uždaryti kai kuriuos akmenis nuo svėrimo ir taip sustabdytas anglies dioksido priežiūra iš atmosferos - tada procesas gali sulėtinti. Tiesiog tokia situacija, kurią dabar matome, kai yra ledo skydai Antarktidoje ir Grenlandijoje ( Mokslo amerikietis, 1999, 9, 38). Ir ProShezhoy pabaigoje beveik visos pagrindinės sushi plotai buvo arti pusiaujo - ir buvo nuogas iki momento, kai šiauriniai ir pietiniai ledai uždaryti. Žemė tapo ledo kamuoliu.

Tiesą sakant, žemės sniego gniūžtės epizodai buvo bent trys. Pirmasis iš jų vis dar buvo guronų ledynai (kurie, kaip mes prisimename, neįvyko dėl anglies dioksido, bet dėl \u200b\u200bmetano). Tada daugiau nei milijardavus metus nėra ledynų visai nebuvo. Ir tada buvo laikomasi dviejų dviejų atskirų pertraukos visos plokštumos ledynų, vienas iš jų truko apie 60 milijonų metų, kitas - apie 15 milijonų metų. Tai buvo tie, kad Brian Harland atidarė. Šių ledynų geologinis laikotarpis vadinamas kriogeniumu (tai yra preserozoa dalis).

Yra keletas laukinių gyvūnų kriogenų. Tada klimatas visoje žemėje buvo pagal dabartinius standartus, Antarkties. Dauguma vandenynų apėmė ledo kilometro sluoksnį, todėl fotosintezės intensyvumas negali būti didelis. Šviesa, netikėtai tampa vertinga išteklių, pateko į vandenyną tik vietose, per plyšius, kirmėlį ar mažus plonų ledo sklypus. Nenuostabu, kad kai kurie daugialypiai organizmai sugebėjo išgyventi kritorinius nekeičiant, pavyzdžiui, raudonomis dumbliais. Dabar jie yra pritaikyti naudoti labai silpną šviesą, kuri įsiskverbia į tokį gylį, kur nėra kitų fotosintezės tvarinių (Yu. T. DYKOV. Įvadas į algologiją ir mikrologiją. M.: Leidyklos namas MSU, 2000). Unicellar Planktonas nesiruošia niekur. Deguonies kiekis kriogeniniu vandeniu smarkiai sumažėjo, todėl gyvenimas apačioje, greičiausiai, buvo daugiausia anaerobinis, tačiau detalės iš mūsų vis dar paslėptos.

Žemės sniego gniūžtės epizodų pabaiga taip pat yra dramatiška savaip. Ne plokštumos ledynų metu visi procesai, susiję su didelių anglies dioksido kiekio absorbcija, pažodžiui užšaldyta. Ir tuo tarpu, ugnikalniai (kurių darbas niekam sustoja) buvo išmestas ir išleidžiamas CO 2 į atmosferą, palaipsniui sukeliant jo koncentraciją į didžiulius kiekius. Tam tikru momentu, ledo skydas nebegali atsispirti šiltnamio efekto, o tada prasidėjo lavinų akių procesas. Pažodžiui kelis tūkstančius metų - tai yra, geologiškai akimirką - visas ledas ištirpsta, atleistas vanduo pilamas didelę sushi dalį su mažais pakraščiais ir temperatūrą Žemės paviršius, vertinant pagal skaičiavimus, prijungtas iki 50 ° C ( Inžinerija ir mokslas., 2005, 4, 10-20). Ir tik po to, laipsniškas žemės grąžinimas prasidėjo "normali" ekstrarinė būsena. Kriogenacijos metu visas ciklas buvo perduotas bent du kartus.

KLR mokslininkai ir JAV išanalizavo įvairių magnio izotopų kiekį uolose nuo Pietų Kinijos su senovine 635 milijonais metų. Įvairių magnio izotopų turinys parodė, kad šios veislės tuo metu buvo stiprios erozijos pagal koaliaus rūgšties įtaką. "Discovery" patvirtina ilgą sukeltą hipotezę, kurią sniego sniegas ištirpsta, kai jie pradėjo masiškai eiti per jį. Atitinkamas paskelbtas B. Nacionalinės mokslų akademijos byla.

Mokslininkai tyrinėjo roko uolų fragmentą, kuris prieš 635 milijonus metų buvo kalnų piko dalis. Ji atliko negrąžintą ledyną, kuri padengė žemę toje eroje, ir buvo veikiami tiesioginio kontakto su lietais, turinčiais koalo rūgšties. Tai pakeitė magnio izotopų ir ledyno santykį. Pasak tyrėjų, jų rasti rodo, kad tai yra didžiulė koncentracija anglies dioksido į orą lėmė žemės atšildymą. Jei pakanka dušui su anglies rūgštimi, tai reiškia, kad šiltnamio efektas pasiekė lygį, kuris buvo neįsivaizduojamas pagal šiandieninius standartus.

Be to, naujasis darbas rodo karbonato "dangtelio" šaltinį - karbonato nuosėdų sluoksnį, esančią ant pasaulinės ledynų sluoksnių. Kooriono rūgštis buvo agresyvi cheminė aplinka, kurios pagalba buvo suformuota iš uolų. Vartojant vandenį, jie buvo malonu į vandenynus, kur jie tapo ryškiu kalcio junginių kiekio padidėjimu. Šios medžiagos perviršis atliko didelį vaidmenį formuojant Kambrijos gyvūną. Tuomet daugialypės tvariniai dažnai naudojami kalcis už "statybos" išorinių kietų defektų.

Mūsų planetos klimatas ilgainiui valdo anglies dioksido ciklas. Jei tai yra per karšta, anglies dioksidas iš oro yra aktyviai absorbuojamas uolų. Su nedideliu kiekiu anglies dioksido ore, šiltnamio efektas silpnina - ir žemė vėl aušinama. Jei jis tampa šaltas, cheminių reakcijų greitis sulėtėja ir anglies dioksidas yra silpnesnis, absorbuojamas uolų, kaupiasi atmosferoje. Iš to ateina pasaulinis atšilimasIr klimatas vis dar grąžinamas į normą. Prieš 650 milijonų metų šis natūralus termostatas nėra aiškus dėl priežasčių.

Anglies dioksidas kartą tapo tiek mažai, kad planetoje nustatyta pasaulinė ledyna: visas vanduo ir džiovinimas buvo padengtas ledu, net ir pusiaujo. Ši geologijos būsena yra žymima kaip sniego sniego gniūžtė (sniego gniūžtės žemė). Pagal anglies ciklo logiką, ugnikalnių išsiveržimus, kurie papildo atmosferos anglies dioksidą, laikui bėgant jie turėjo didinti savo koncentraciją į didžiules vertes, nes roko akmenys ir jūrų vanduo iš po ledo negalėjo susieti pagrindinių šiltnamio efektą sukeliančių dujų. Laikui bėgant, jo dalis ore pakilo tiek, kad šiltnamio efektas peržengė žemės aušinimą dėl saulės atspindys ledo atspindys.

Hipotezė turėjo rimtą trūkumą: tai buvo labai sunku jį patikrinti. Teorijoje didelė anglies dioksido koncentracija ore turėtų lemti spontanišką ko suūgio rūgšties susidarymą ir jo kritimas su vandeniu rūgšties lietaus pavidalu. Tačiau anksčiau visi bandymai rasti tiesioginių cheminių pėdsakų tokių lietų buvo nesėkmingi. Faktas yra tai, kad jie vaikščiojo, kai planeta buvo visiškai padengta ledu ir patekti į uolų buvo labai sunku.

7.10.11 Kai kurie mokslininkai mano, kad du ar tris kartus mūsų planetos istorijoje atėjo laikotarpis, sąlyginai pažymėta "žemės sniego sniego", kai ledas beveik visiškai padengė žemės paviršių. Paskutinį kartą tai įvyko apie 635 milijonus metų. Tada dėl daugelio priežasčių įvyko šiltnamio efektas, o planeta buvo susijaudinusi.

Tačiau tarptautinė mokslininkų grupė apklausė anglies dioksido koncentracijos į atmosferos koncentraciją tų laikais. Remiantis naujais duomenimis, šiltnamio efektas nebuvo toks galingas tirpti storą ledą. Todėl žemė nesukėlė didelės sniego.

Pagrindinis sertifikatas už hipotezę yra ledinės nuosėdos, kurios buvo prieš 635 milijonus metų pusiaujo srityje. Jų yra "karūnos karbonatų" (kepurės karbonatų) sluoksnis, kuris, kaip manoma, yra suformuota, kai ledynai ištirpsta arba netrukus po to, tai yra, kai anglies dioksidas atmosferoje buvo per didelis.

Manoma, kad laikotarpis "Žemės sniego gniūžtė" baigėsi, kai išaugo anglies dioksido lygis atmosferoje. Priežastis gali būti vulkaninė veikla. Veiksniai, kurie įprastomis sąlygomis pašalina anglies dioksidą iš atmosferos, užblokavo ledu. Be to, šalta neleido atminties uolienų absorbuoti anglies dioksidą su bikarbonatų susidarymu. Visa tai lėmė šiltnamio efektą sukeliančių dujų kaupimą atmosferoje.

Mokslininkai nusprendė išsiaiškinti, kiek anglies dioksido buvo atmosferoje tais metais. Norėdami tai padaryti, jie analizavo cheminę sudėtį Brazilijos veislių laiko ir suvestintų organinių medžiagų viduje. Specialistai domisi izotopų santykiu.

Ir veislės. \\ T organinės medžiagos. \\ T (daugiausia dumbliai) pašalinti anglies iš anglies dioksido ištirpinto vandenyje. Dujų koncentracijos mažinimas lemia tai, kad dumbliai pradeda liesti didesniu izotopu. Kita vertus, anglies izotopų santykis karbonato uoliuose nekeičiasi nepriklausomai nuo anglies dioksido koncentracijos.

Akmens ir ekologinio efektyvumo rodiklių palyginimas parodė, kad anglies dioksido koncentracija atmosferoje buvo daug mažesnė už ankstesnius įvertinimus. Jie kalbėjo - 90 tūkstančių dalių milijonui, ir nauja analizė teigia, kad ten buvo mažiau nei 3200 dalių milijonui. Gali būti, kad koncentracija buvo kreipta į šiandien (apie 400 ppm).

Raudona ruda, geležies turtingas ledynų nuosėdos Ogilvi kalnuose (Yukon, Kanados teritorija). Jie sudarė 716,2 milijonų metų, kai planeta galėjo būti beveik visiškai padengta ledu. (Nuotrauka Francis MacDonald.)

"Ir kai nebuvo didelės anglies dioksido koncentracijos atmosferoje - tai reiškia, kad sniego gniūžtės žemė negalėjo būti užšaldyta, kitaip žemė būtų užšaldyta", - apibendrinti Magali Ander iš Paryžiaus geofizikos instituto (Prancūzija) ).

Tačiau ji įspėja, kad yra daug dviprasmybių. Pavyzdžiui, tai yra neteisingai. Taip pat yra tikimybė, kad šiltnamio efektas nepadarė anglies dioksido, bet metano ...