Архейская эра

Содержание

Слайд 2

Архейская эра (4–2,5 млрд лет назад) Самый древний этап жизни нашей

Архейская эра (4–2,5 млрд лет назад)

Самый древний этап жизни нашей планеты

— архейская эра (от греческого «археос» — начало). Она началась около 4 млрд лет назад с бурлящих вулканов на раскаленной безжизненной Земле, на которую непрерывно падали метеориты из космоса, и продлилась примерно 1,5 млрд лет. К окончанию этого периода в морях нашей планеты уже появились первые живые существа. Именно с архейской эры начинается земная эволюция.
Слайд 3

Слайд 4

Вулканы и зарождение будущих континентов (4–3 млрд лет назад) Когда в

Вулканы и зарождение будущих континентов (4–3 млрд лет назад)

Когда в распоряжении

науки появился радиоизотопный метод, стало возможным определять возраст геологических пород. Суть его в следующем. У большинства химических элементов есть изотопы — атомы с одинаковыми химическими свойствами, но отличающиеся числом нейтронов в ядре.
Изотопы, в отличие от обычных атомов, неустойчивы и рано или поздно распадаются на части. Никто не может предсказать, когда это произойдет, но статистически известно, за какой срок разрушается половина атомов в выбранном образце. Это время называется периодом полураспада, который для каждого из существующих изотопов известен с высокой точностью. Легко подсчитать, что после промежутка времени, равного двум периодам полураспада, останется 1/4 (1/2×1/2) атомов данного изотопа, а после n периодов полураспада останется 1/2n таких атомов.

Текст слайда

Слайд 5

Вулканы и зарождение будущих континентов (4–3 млрд лет назад) Пока какой-либо

Вулканы и зарождение будущих континентов (4–3 млрд лет назад)

Пока какой-либо материал

еще формируется, он обменивается атомами (в том числе и изотопами) с окружающей средой, например когда животное питается (или формируется горная порода), оно получает помимо обычного углерода с атомной массой 12 (углерод-12) также изотоп с атомной массой 14 (углерод-14). При этом концентрация последнего в костях животного, окружающей среде, съедаемой пище и т. п. будет одинакова. После смерти животного (или после окончания формирования горной породы) обмен атомами с окружающей средой прекращается: новые уже не поступают в образец, а имеющиеся к моменту окончания формирования материала разрушаются в соответствии с периодами полураспада, известными для каждого вида изотопов. Так, в образце их становится все меньше.
Слайд 6

Слайд 7

Вулканы и зарождение будущих континентов (4–3 млрд лет назад) Это означает,

Вулканы и зарождение будущих континентов (4–3 млрд лет назад)

Это означает, что, сравнив концентрацию изотопа данного вида в исследуемом материале и окружающей среде, можно подсчитать, как давно не поступают в него новые атомы изотопа, сколько времени (сколько периодов полураспада) прошло с момента его формирования (будь это останки живого организма или горная порода). В разных случаях удобно использовать подсчет по несхожим видам атомов — в основном применяют радиоуглеродный (основанный на уже рассмотренном нами соотношении углерод-14:углерод-12), калий-аргоновый и уран-свинцовый методы радиоизотопного анализа.

Слайд 8

Вулканы и зарождение будущих континентов (4–3 млрд лет назад) Изучив изотопный

Вулканы и зарождение будущих континентов (4–3 млрд лет назад)

Изучив изотопный состав

горных пород нашей планеты, можно с высокой точностью установить время их формирования. Такие исследования позволили разделить всю историю Земли на пять этапов — геологических эр. Каждую из них характеризуют определенные события, которые изменяли облик планеты и влияли на развитие биосферы.
Архейская эра — самый древний этап существования Земли. Физико-химические процессы в ее раскаленных недрах, которые сопровождала постоянная метеоритная бомбардировка, 4 млрд лет назад шли еще полным ходом. Однако тепловой поток уже не растекался в окружающем планету космосе, а задерживался формирующейся земной корой.
Слайд 9

Слайд 10

Вулканы и зарождение будущих континентов (4–3 млрд лет назад) Изучив изотопный

Вулканы и зарождение будущих континентов (4–3 млрд лет назад)

Изучив изотопный состав

горных пород нашей планеты, можно с высокой точностью установить время их формирования. Такие исследования позволили разделить всю историю Земли на пять этапов — геологических эр. Каждую из них характеризуют определенные события, которые изменяли облик планеты и влияли на развитие биосферы.
Архейская эра — самый древний этап существования Земли. Физико-химические процессы в ее раскаленных недрах, которые сопровождала постоянная метеоритная бомбардировка, 4 млрд лет назад шли еще полным ходом. Однако тепловой поток уже не растекался в окружающем планету космосе, а задерживался формирующейся земной корой.
Слайд 11

Вулканы и зарождение будущих континентов (4–3 млрд лет назад) Наша планета

Вулканы и зарождение будущих континентов (4–3 млрд лет назад)

Наша планета разогревалась

все больше и из-за этого снижалась ее плотность и должен был возрастать объем, чему препятствовала земная кора. Такие противоборствующие процессы проще понять, если представить себе туго накачанный мяч, жесткая оболочка которого сдерживает внутреннее давление.
Конечно, прежде чем начать расходиться в разные стороны, земная кора и лежащий под ней верхний слой мантии должны были остыть и затвердеть, но еще глубже по-прежнему находилась расплавленная магма — она и стала подниматься на поверхность планеты по образовавшимся гранитным разломам.
Слайд 12

Слайд 13

Вулканы и зарождение будущих континентов (4–3 млрд лет назад) В самом

Вулканы и зарождение будущих континентов (4–3 млрд лет назад)

В самом начале архея

земная кора стала трескаться в разных местах. Многочисленные разломы расширялись. В неустойчивой еще земной коре стали появляться особо подвижные зоны — протогеосинклинали. Там и происходили самые бурные вулканические извержения, дававшие выход огромному количеству расплавленной базальтовой лавы. Архейская эра — время гигантских вулканов и мощнейших землетрясений, которые тревожили еще непрочную и тонкую оболочку планеты.
Слайд 14

Вулканы и зарождение будущих континентов (4–3 млрд лет назад) Обычно цепи

Вулканы и зарождение будущих континентов (4–3 млрд лет назад)

Обычно цепи вулканов находились в

центре протогеосинклиналей. Первичная земная кора дробилась, между подвижными протогеосинклиналями возникали их противоположности — устойчивые плиты, которые называют протоплатформами. Водяные пары охлаждались высоко над землей, конденсировались в огромные облака и проливались дождем на разогретые скалы. Потоки воды собирались в глубоких расширяющихся трещинах земной коры — так появлялись обширные водные пространства.
Слайд 15

Текст слайда Текст слайда Текст слайда Текст слайда

Текст слайда

Текст слайда

Текст слайда

Текст слайда

Слайд 16

Бурные геологические процессы архейской эры создали для будущего человечества неисчислимые запасы

Бурные геологические процессы архейской эры создали для будущего человечества неисчислимые запасы

полезных ископаемых. Вулканы выплескивали на поверхность Земли магму, богатую металлами, — так появились месторождения медной и железной руды, обширные залежи гранитов. Вдоль образовавшихся глубоких разломов земной коры начиналось новое накопление осадочных горных пород.

Текст слайда

Слайд 17

Уже в архейскую эру, как мы знаем, появились протоплатформы — островки

Уже в архейскую эру, как мы знаем, появились протоплатформы — островки

устойчивости между постоянно колеблющимися протогеосинклиналями. Эти неподвижные плиты положили начало древнейшим ядрам континентов — щитам. Принято считать, что примерно 3,5 млрд лет назад в архее на Земле возник самый ранний из них — гигантский Ваальбара. Он просуществовал около 700 млн лет и раскололся на сегменты, которые стали отдельными участками тверди.
В эту бурную геологическую эру великих потрясений сформировалась некоторая доля современной континентальной коры. Пока нельзя сказать, какая именно: по разным методам измерения получается от 5 до 40%, что составляет различие в восемь раз. Вот как мало мы еще знаем о древнейшем периоде развития Земли!
Слайд 18

Слайд 19

пупуть к возникновению жизни Гидросфера на земной поверхности в самом начале

пупуть к возникновению жизни

Гидросфера на земной поверхности в самом начале архея

была представлена достаточно скромно: разрозненные мелкие водоемы покрывали впадины коры — они еще не успели слиться в единый океан. Температура воды в таких озерах достигала 70–90 °C, поэтому время для возникновения жизни пока не наступило.
Слайд 20

путь к возникновению жизни(атмосфера) Атмосфера архея была менее плотной, чем современная

путь к возникновению жизни(атмосфера)

Атмосфера архея была менее плотной, чем современная (этим

и объясняется обилие метеоритов, достигавших земной поверхности). Кислород, как мы уже отметили, в воздухе почти не содержался, азот составлял намного меньшую часть, чем теперь (всего лишь 10–15%), большинство других газов быстро разлагалось под действием жесткой солнечной радиации. В атмосфере, которая тогда существовала, господствовал углекислый газ, и из-за этого создавался сильнейший парниковый эффект, температура могла достигать 120 °C и более.
Слайд 21

Слайд 22

Парниковым эффектом называется ситуация, когда солнечный луч, который проникает через атмосферу,

Парниковым эффектом называется ситуация, когда солнечный луч, который проникает через атмосферу, отражается

от поверхности планеты и уже не может уйти в космическое пространство, так как богатая углекислым газом воздушная оболочка не выпускает его наружу. Большая часть тепловой энергии, поступающей на Землю, остается в пределах атмосферы, постоянно нагревая и воздух, и земную поверхность. Однако к концу архейской эры содержание углекислого газа значительно снизилось.
Обильные ливни и конденсация водяных паров неуклонно увеличивали количество воды на Земле. Мелкие озера сливались в единый океан, поднимая его уровень и затопляя целые хребты молодых гор. Из гранитов, слагавших земную кору, вымывались оксид кремния, соли угольной кислоты, соединения железа, марганца и, конечно же, углекислый газ.
Слайд 23

Появившиеся в начале архейской эры живые организмы были анаэробными гетеротрофами и

Появившиеся в начале архейской эры живые организмы были анаэробными гетеротрофами и питались готовыми органическими веществами,

содержащимися в океане. Вероятнее всего, первыми живыми организмами были примитивные прокариоты.
Постепенно запасы абиогенных органических веществ уменьшались. Это привело к обострению конкуренции между организмами, усложнению их строения и возникновению новых способов обмена веществ.
Слайд 24

Слайд 25

Возникновение автотрофных организмов Около 3 млрд лет назад произошёл важнейший ароморфоз

Возникновение автотрофных организмов

Около 3 млрд лет назад произошёл важнейший ароморфоз — возникновение автотрофного питания (хемосинтеза и

фотосинтеза), т. е. способности синтезировать органические вещества из неорганических.
Автотрофные фотосинтезирующие прокариоты (цианобактерии) выделяли свободный кислород. Его накопление изменило атмосферу и оказало решающее влияние на всю дальнейшую эволюцию живого. Наличие кислорода привело к появлению более выгодного кислородного типа обмена веществ и возникновению аэробных организмов.
Слайд 26

Возникновение эукариот Следующий важнейший этап эволюции — появление около 1,5 млрд

Возникновение эукариот

Следующий важнейший этап эволюции — появление около 1,5 млрд лет назад эукариотических одноклеточных организмов.

Большинство учёных считает, что первые эукариотические клетки возникли из прокариотических.
Авторы аутогенной гипотезы предполагают, что клеточные органоиды возникли путём впячивания и отделения участков наружной мембраны с частями цитоплазмы, содержащей ДНК.
Авторы симбиотической гипотезы утверждают, что эукариотическая клетка возникла в результате нескольких симбиозов. Исходной была прокариотическая клетка, способная к амебоидному движению. Она заглатывала более мелкие клетки, которые не переваривались, а постепенно превращались в различные органоиды.
Слайд 27

конфигурации материков или земной коры Что же происходило с нашей планетой

конфигурации материков или земной коры

Что же происходило с нашей планетой в

архее? Поздняя тяжелая бомбардировка закончилась. Образование Земли, которое началось в катархее, вступило в завершающую фазу. Земная кора затвердевает, формируются океаны, начинается тектоническая активность. Фактически, 70% нашей континентальной суши сформировано вокруг ядер горных пород или щитов, датируемых этим периодом.
Слайд 28

Появляется первая жизнь. Это самые примитивные живые организмы — прокариоты. От

Появляется первая жизнь. Это самые примитивные живые организмы — прокариоты.
От момента

Большого Взрыва до создания самого первого живого существа Вселенная работала на протяжении 9 миллиардов лет. И еще 4,5 миллиарда лет ей понадобилось на то, чтобы самая простая бактерия, появившаяся в архее, эволюционировала в итоге до существ, которые смогли покинуть свою планету, выйти на орбиту вокруг нее и даже посетить другое небесное тело.
Слайд 29

Слайд 30

ВЫвод Событий в архейской эре геологической истории Земли было не так

ВЫвод 

Событий в архейской эре геологической истории Земли было не так уж

и много, их всего можно перечислить в кратком сообщении, которое будет включать в себя характеристику четырех периодов этой эры и описание специфики каждого из них. В смысле флоры и фауны архейская эра самая бедная из четырех, зато она привела к образованию некоторых полезных ископаемых.