Какие животные не свойственны фауне протерозоя. Презентация, доклад протерозойская эра. Животные и растения протерозойской эры

Как уже упоминалось, в протерозое сформировались все ныне известные платформы и щиты. В середине протерозоя древние платформы были объединены в один суперконтинент Мегагею. В рифее все платформы южного полушария были объединены в один материк Гондвану, а платформы северного полушария (Северо-Американская, Восточно-Европейская, Сибирская, Китайская) составляли материк Лавразию.

Платформенные области длительное время сохраняли большую тектоническую подвижность, и рельеф их оставался достаточно контрастным и динамичным. Довольно интенсивно происходили процессы размыва, переноса и аккумуляции осадков. На выровненных приподнятых участках под воздействием экзогенных процессов возникли довольно мощные коры выветривания, что объясняется существованием высоких температур, большого количества влаги и свободного кислорода в атмосфере.

Благодаря деятельности водорослей в протерозое атмосфера и гидросфера обогатились свободным кислородом, возник озоновый экран, предохранявший Землю от жесткой радиации. Высокое содержание углекислоты в атмосфере повлияло на формирование парникового режима на земной поверхности. Климат, как и в настоящее время, был в основном обусловлен солнечной радиацией. Увеличение площади материков привело к разделению климата на морской и континентальный.

Наряду с показателями влажных и жарких условий в протерозойскую эру встречаются индикаторы аридного и даже холодного типов климата. Имеющиеся немногочисленные фактические данные позволяют считать, что эпохи господства аридного климата в определенные отрезки времени сменялись гумидными.

Обращает на себя внимание присутствие среди толщ протерозоя типичных ледниковых образований - тиллитов. Они обладают всеми чертами современных морен и встречаются наряду с такими неоспоримыми показателями деятельности льда, как отполированные ложа, "курчавые скалы", "бараньи лбы", эрратические валуны, ледниковые штриховки и т. д.

Наиболее древние образования, напоминающие тиллиты, встречаются среди архейских толщ в пределах Канадского щита и в юго-западной части Австралии. Однако достоверных следов возможного оледенения такого древнего возраста до сих пор не обнаружено.

Одно из первых оледенений в истории Земли произошло около 2,5 млрд. лет назад в протерозое. Следы этого оледенения найдены в Южной Африке. Они представлены сильно переработанными отложениями горных ледников. Один из крупнейших ледников располагался в Канаде.

Более молодые ледниковые отложения имеют возраст 700-800 млн. лет. В Экваториальной Африке в позднем рифее обнаружены два ледниковых горизонта. Оледенением, возраст которого оценивается в 740-780 млн. лет, была охвачена территория Анголы, Замбии, Намибии и ЮАР. Близкий возраст имеют ледниковые образования Австралии, распространенные от южных до северо-западных частей этого материка.

Тиллиты обнаружены и в Европе, но они моложе. Их возраст 650-670 млн. лет. Близкий возраст имеют тиллиты Западной Африки, Австралии, Южного и Центрального Китая. Это позволяет предполагать, что в конце рифея на Земле установились довольно холодные условия и обширные территории покрывались мощными ледниковыми толщами.

На основании встречающихся пачек осадочных пород, переслаивающихся с тиллитами, можно предполагать, что ледниковые эпохи неоднократно сменялись межледниковыми и, следовательно, в этом отношении между четвертичным, раннепротерозойским и тем более вендским оледенениями практически отсутствуют какие-либо различия. Следовательно, ледниковые горизонты протерозоя должны были образоваться в результате действия принципиально тех же геологических процессов, что и моренные и генетически связанные с ними отложения в период четвертичного оледенения.

Итак, в протерозое имели место оледенения, однако в течение большей части этого времени на Земле было довольно жарко. Доказательства жаркого аридного климата встречаются в рифее. Это красноцветные континентальные карбонатные песчаники с трещинами усыхания, дюнной косой слоистостью, ветровой рябью и следами ветровой эрозии на поверхностях напластований. Наряду с ними встречаются толщи, сформированные в обстановке обильного увлажнения, - разнообразные аллювиальные (пойменные, дельтовые) отложения с характерной косой слоистостью, каолинитовые глины, кварцевые пески и т. д.

Несмотря на климатическую дифференциацию, особенно в конце протерозоя, надо признать, что по сравнению с современной эпохой на Земле в те далекие времена климат был однообразнее. Это объясняется небольшой толщиной атмосферы, высоким содержанием в ней углекислого газа и значительной площадью океанов и морей. Парниковый режим определял существование высокой среднегодовой температуры. В позднем рифее среднегодовые температуры, судя по характеру карбонато-накопления (обилие рифогенных толщ), широкому развитию кор выветривания, своеобразных организмов, а также данным определения абсолютных значений температур методом изотопной и магнезиальной палеотермометрии, были довольно высокими. Исходя из соотношения тяжелого и легкого изотопов кислорода в кремнистых и карбонатных породах протерозоя, средняя температура земной поверхности составляла 50-60°С, а позднее снизилась до 40°С.

Все возрастающие процессы фотосинтеза привели к значительному обогащению атмосферы и гидросферы свободным кислородом. Это в свою очередь отразилось не только на развитии биологических процессов, но и на процессах выветривания и осадконакопления. Сокращается объем формирования железных руд, и места их образования постепенно смещаются в прибрежные и даже на континентальные участки. Появление атмосферного кислорода обусловило переход этих соединений в окисные формы и резко ограничило миграционные способности железа и марганца. Постепенно сократились площади доломитообразования, и в конце протерозоя они сместились в области с сильна засушливым климатом.

В растительном царстве рифея господствовали водоросли (главным образом синезеленые). Животное царство было гораздо менее обильным, но характеризовалось довольно значительным разнообразием в систематическом отношении.

Наиболее многочисленной группой организмов в течение всего протерозоя были бактерии, принимавшие активное участие в процессах разложения, окисления и даже аккумуляции разнообразных веществ. Активное участие бактерий в породообразовании способствовало широкому распространению различных железистых пород, в том числе и осадочных железных руд, графитовых сланцев, высокоуглеродистых и высокоглиноземистых горных пород. Вероятно, не последняя роль в процессах выветривания горных пород принадлежала микроорганизмам.

В течение протерозойской эры развивались основные группы водорослей - от примитивных синезеленых до более высокоорганизованных. Они играли ведущую роль в постепенном удалении из атмосферы углекислого газа и увеличении свободного кислорода. Велика их породообразующая роль, особенно в рифее, когда широким распространением пользовались разнообразные водорослевые известняки и доломиты. Из рифейских отложений известны многочисленные строматолиты, онколиты и катаграфии - известковые и доломитовые стяжения, возникшие в результате жизнедеятельности водорослей.

Строматолиты - это различной величины слоистые стяжения в виде наростов, имеющие караваеобразную и столбообразную формы. Онколиты - это концентрические желваковые образования, а катаграфии - стяжения неправильной формы без слоистости в виде комков. Концентрическое строение строматолитов и онколитов вызвано, вероятно, сезонным развитием водорослей, подобно кольцам нарастания у современных деревьев умеренного пояса. Известь откладывалась вокруг нитей и клеток колоний.

До недавнего времени о жизни в докембрии могли судить только по остаткам разнообразных водорослей, грибов, бактерий. Возникшие в последние годы биохимические и палеонтологические направления позволили обнаружить многочисленные остатки организмов в докембрийских породах. В наиболее молодых комплексах рифейских образований были обнаружены остатки древнейших многоклеточных животных. Уникальность этой фауны состоит в том, что она, обладая значительным разнообразием, была представлена организмами, у которых полностью отсутствовали минеральные скелетные образования.

В настоящее время бесскелетная фауна позднего докембрия обнаружена в районе Эдиакара в Южной Австралии (поэтому вся древнейшая фауна часто называется эдиакарской), в Великобритании, на юго-западе Африки и Ньюфаундленде, в СССР - Подольском Приднестровье и Карелии.

Эдиакарская фауна состояла в основном из кишечнополостных - медузоподобных, червей, членистоногих и организмов, систематическое положение которых пока не ясно. Она сыграла большую роль в развитии органического мира, являясь предшественником скелетной фауны, хотя прямого и непосредственного продолжения в палеозойскую эру все же не имела. Как считают многие исследователи, эдиакарская фауна скорее всего была побочной ветвью эволюции организмов.

Советский палеонтолог М. А. Федонкин на берегу Белого моря обнаружил огромное количество вендской бесскелетной фауны. Эти организмы представлены свободноплавающими и бентосными (донными) формами размерами от нескольким миллиметров до 30 см.

Одной из особенностей вендской фауны является наличие среди многоклеточных форм ископаемых остатков, напоминающих личинок современных беспозвоночных. В толще вендских пород были найдены остатки, очень похожие на личинки трилобитов и иглокожих, но все они имели размеры крупнее, чем те которые обнаружены в более молодых осадках.

Органический мир протерозоя в основном развивался в морской среде. Отсутствие у организмов позднего протерозоя твердого скелета, возможно, было вызвано высоким содержанием углекислоты в атмосфере и гидросфере. Это приводило к резкому увеличению растворимости извести и затрудняло ее извлечение из воды.

Ландшафты протерозоя, особенно в рифейское время, по сравнению с архейскими более дифференцированы. Хотя насыщенность ландшафтов организмами возросла, мощность биосферы оставалась небольшой, и она не имела повсеместного распространения. Суша в биологическом отношении представляла собой пустыню.

Таким образом, палеогеографические условия протерозоя даже для конечных этапов рифея и венда вырисовываются в довольно общих чертах. К концу протерозоя содержание кислорода в атмосфере увеличилось и составило 1-2%, образовался озоновый экран, который существенно уменьшил жесткую ультрафиолетовую радиацию, резко повысилась соленость океанических вод и возникла климатическая зональность.

Как уже упоминалось, в протерозое сформировались все ныне известные платформы и щиты. В середине протерозоя древние платформы были объединены в один суперконтинент Мегагею. В рифее все платформы южного полушария были объединены в один материк Гондвану, а платформы северного полушария (Северо-Американская, Восточно-Европейская, Сибирская, Китайская) составляли материк Лавразию.
Платформенные области длительное время сохраняли большую тектоническую подвижность, и рельеф их оставался достаточно контрастным и динамичным. Довольно интенсивно происходили процессы размыва, переноса и аккумуляции осадков. На выровненных приподнятых участках под воздействием экзогенных процессов возникли довольно мощные коры выветривания что объясняется существованием высоких температур большого количества влаги и свободного кислорода в атмосфере. Благодаря деятельности водорослей в протерозое атмосфера и гидросфера обогатились свободным кислородом, возник озоновый экран, предохранявший Землю от жесткой радиации. Высокое содержание углекислоты в атмосфере повлияло на формирование парникового режима на земной поверхности. Климат, как и в настоящее время, был в основном обусловлен солнечной радиацией. Увеличение площади материков привело к разделению климата на морской и континентальный.
Наряду с показателями влажных и жарких условий в протерозойскую эру встречаются индикаторы аридного и даже холодного типов климата. Имеющиеся немногочисленные фактические данные позволяют считать, что эпохи господства аридного климата в определенные отрезки времени сменялись гумидными. Обращает на себя внимание присутствие среди толщ протерозоя типичных ледниковых образований - тиллитов. Они обладают всеми чертами современных морен и встречаются наряду с такими неоспоримыми показателями деятельности льда, как отполированные ложа, «курчавые скалы», «бараньи лбы», эрратические валуны, ледниковые штриховки и т. д.
Наиболее древние образования, напоминающие тиллиты встречаются среди архейских толщ в пределах Канадского щита и в юго-западной части Австралии. Однако достоверных следов возможного оледенения такого древнего возраста до сих пор к обнаружено.
Одно из первых оледенений в истории Земли произошло около 2,5 млрд. лет назад в протерозое. Следы этого оледенения найдены в Южной Африке. Они представлены сильно переработанными отложениями горных ледников. Один из крупнейших ледников располагался в Канаде.
Более молодые ледниковые отложения имеют возраст 700–800 млн. лет. В Экваториальной Африке в позднем рифее обнаружены два ледниковых горизонта. Оледенением, возраст которого оценивается в 740–780 млн. лет, была охвачена территория Анголы, Замбии, Намибии и ЮАР. Близкий возраст имеют ледниковые образования Австралии, распространенные от южных до северо-западных частей этого материка.
Тиллиты обнаружены и в Европе, но они моложе. Их возраст 550–670 млн. лет. Близкий возраст имеют тиллиты Западной Африки, Австралии, Южного и Центрального Китая. Это позволяет предполагать, что в конце рифея на Земле установились довольно холодные условия и обширные территории покрывались мощными ледниковыми толщами.
На основании встречающихся пачек осадочных пород, переслаивающихся с тиллитами, можно предполагать, что ледниковые эпохи неоднократно сменялись межледниковыми и, следовательно, в этом отношении между четвертичным, раннепротерозойским и тем более вендским оледенениями практически отсутствуют какие-либо различия. Следовательно, ледниковые горизонты протерозоя должны были образоваться в результате действия принципиально тех же геологических процессов, что и моренные и генетически связанные с ними отложения в период четвертичного оледенения.
Итак, в протерозое имели место оледенения, однако в течение большей части этого времени на Земле было довольно жарко. Доказательства жаркого аридного климата встречаются в рифее. Это красноцветные континентальные карбонатные песчаники с трещинами усыхания, дюнной косой слоистостью, ветровой рябью и следами ветровой эрозии на поверхностях напластований. Наряду с ними встречаются толщи, сформированные в обстановке обильного увлажнения, - разнообразные аллювиальные (пойменные, дельтовые) отложения с характерной косой слоистостью, каолинитовые глины, кварцевые пески и т. д.
Несмотря на климатическую дифференциацию, особенно в конце протерозоя, надо признать, что по сравнению с современной эпохой на Земле в те далекие времена климат был однообразнее. Это объясняется небольшой толщиной атмосферы, высоким содержанием в ней углекислого газа и значительной площадью океанов и морей. Парниковый режим определял существование высокой среднегодовой температуры. В позднем рифее среднегодовые температуры, судя по характеру карбонато-накопления (обилие рифогенных толщ), широкому развитию кор выветривания, своеобразных организмов, а также данным определения абсолютных значений температур методом изотопной и магнезиальной палеотермометрии, были довольно высокими. Исходя из соотношения тяжелого и легкого изотопов кислорода в кремнистых и карбонатных породах протерозоя, средняя температура земной поверхности составляла 50–60 °C а снизилась до 40 °C.
Все возрастающие процессы фотосинтеза привели к значительному обогащению атмосферы и гидросферы свободным кислородом. Это в свою очередь отразилось не только на развитии биологических процессов, но и на процессах выветривания и осадконакопления. Сокращается объем формирования железных руд, и места их образования постепенно смещаются в прибрежные и даже на континентальные участки. Появление атмосферного кислорода обусловило переход этих соединений в окисные формы и резко ограничило миграционные способности железа и марганца. Постепенно сократились площади доломитообразования, и в конце протерозоя они сместились в области с сильно засушливым климатом.
В растительном царстве рифея господствовали водоросли (главным образом синезеленые). Животное царство было гораздо менее обильным, но характеризовалось довольно значительным разнообразием в систематическом отношении.
Наиболее многочисленной группой организмов в течение всего протерозоя были бактерии, принимавшие активное участие в процессах разложения, окисления и даже аккумуляции разнообразных веществ. Активное участие бактерий в породообразовании способствовало широкому распространению различных железистых пород, в том числе и осадочных железных руд, графитовых сланцев, высокоуглеродистых и высокоглиноземистых горных пород. Вероятно, не последняя роль в процессах выветривания горных пород принадлежала микроорганизмам.
В течение протерозойской эры развивались основные группы водорослей - от примитивных синезеленых до более высокоорганизованных. Они играли ведущую роль в постепенном удалении из атмосферы углекислого газа и увеличении свободного кислорода. Велика их породообразующая роль, особенно в рифее, когда широким распространением пользовались разнообразные водорослевые известняки и доломиты. Из рифейских отложений известны многочисленные строматолиты, онколиты и катаграфии - известковые и доломитовые стяжения, возникшие в результате жизнедеятельности водорослей.
Строматолиты - это различной величины слоистые стяжения в виде наростов, имеющие караваеобразную и столбообразную формы. Онколиты - это концентрические желваковые образования, а катаграфии - стяжения неправильной формы без слоистости в виде комков. Концентрическое строение строматолитов и онколитов вызвано, вероятно, сезонным развитием водород, подобно кольцам нарастания у современных деревьев умеренного пояса. Известь откладывалась вокруг нитей и клеток колоний.
До недавнего времени о жизни в докембрии могли судить только по остаткам разнообразных водорослей, грибов, бактерий.

Возникшие в последние годы биохимические и палеонтологические направления позволили обнаружить многочисленные остатки организмов в докембрийских породах. В наиболее молодых комплексах рифейских образований были обнаружены остатки древнейших многоклеточных животных. Уникальность этой фауны состоит в том, что она, обладая значительным разнообразием, была представлена организмами, у которых полностью отсутствовали минеральные скелетные образования.
В настоящее время бесскелетная фауна позднего докембрия обнаружена в районе Эдиакара в Южной Австралии (поэтому вся древнейшая фауна часто называется эдиакарской), в Великобритании, на юго-западе Африки и Ньюфаундленде, в СССР - в Подольском Приднестровье и Карелии.
Эдиакарская фауна состояла в основном из кишечнополостных - медузоподобных, червей, членистоногих и организмов систематическое положение которых пока не ясно. Она сыграла большую роль в развитии органического мира, являясь предшественником скелетной фауны, хотя прямого и непосредственного продолжения в палеозойскую эру все же не имела. Как считают многие исследователи, эдиакарская фауна скорее всего была побочной ветвью эволюции организмов.
Советский палеонтолог М. А. Федонкин на берегу Белого моря обнаружил огромное количество вендской бесскелетной фауны. Эти организмы представлены свободноплавающими бентосными (донными) формами размерами от нескольких миллиметров до 30 см.
Одной из особенностей вендской фауны является наличие среди многоклеточных форм ископаемых остатков, напоминающих личинок современных беспозвоночных. В толще вендских пород были найдены остатки, очень похожие на личинки трилобитов и иглокожих, но все они имели размеры крупнее, чем те, которые обнаружены в более молодых осадках.
Органический мир протерозоя в основном развивался в морской среде. Отсутствие у организмов позднего протерозоя твердого скелета, возможно, было вызвано высоким содержанием углекислоты в атмосфере и гидросфере. Это приводило к резкому увеличению растворимости извести и затрудняло ее извлечение из воды.
Ландшафты протерозоя, особенно в рифейское время, по сравнению с архейскими более дифференцированы. Хотя насыщенность ландшафтов организмами возросла, мощность биосферы оставалась небольшой, и она не имела повсеместного распространения. Суша в биологическом отношении представляла собой пустыню.
Таким образом, палеогеографические условия протерозоя даже для конечных этапов рифея и венда вырисовываются в довольно общих чертах. К концу протерозоя содержание кислорода в атмосфере увеличилось и составило 1–2 %, образовался озоновый экран, который существенно уменьшил жесткую ультрафиолетовую радиацию, резко повысилась соленость океанических вод и возникла климатическая зональность.

Задумывались ли вы когда-нибудь над тем, что представляла собой протерозойская эра? Скорее всего, нет. Разве что из давно пройденной школьной программы кто-то вспомнит какие-то скудные данные. Например, про развитие жизни в протерозойскую эру, про формирование климата или про начало ледникового периода. Конечно, всего этого очень мало, особенно если учесть, какую роль играло это время в последующей жизни нашей планеты.

Данная статья содержит в себе массу интересной информации. А значит, читатель получит исчерпывающие ответы на многие вопросы, которые затрагивают развитие жизни на земле. Отдельно мы поговорим о необычных представителях флоры и фауны, о суровом климате, об особенностях образования различного рода полезных ископаемых.

Общая информация

Ученые утверждают, что данный период начался более 2600 млн. лет назад, причем погрешность в расчетах может быть немалой и составлять примерно 100 млн. лет.

По мнению специалистов, протерозойская эра на планете существовала достаточно долго, на протяжении 2 млрд. лет. Именно этот срок и сделал ее самым длительным периодом за всю историю существования нашей планеты.

Как раз тогда по поверхности планеты начали ползать черви и кишечнополостные, существовали простейшие известковые раковины. Также протерозойская эра известна в истории как период, когда зародились так называемые углевые растения.

Кроме всего прочего, данный период времени славится еще и такими дебютантами подводного мира, как жгутиковые, находившиеся на рубеже развития между животными и растительностью.

Кстати, далеко не всем известно о том, что во время эволюции, после определенного распада, некоторые частицы жгутиковых стали водорослями или грибами. Другие же, в свою очередь, постепенно превратились в представителей фауны.

Тогда же появились и микроскопические радиолярии, губки, архео-циаты, брахиоподы, брюхоногие моллюски и другие многоклеточные существа. Вершиной эволюционного развития в протерозое стали крупные хищные членистоногие, а именно — ракоскорпионы.

Архейская и протерозойская эры - это время, когда большую территорию Земли охватывало бескрайнее море. Кстати, в этот период массово появились полезные ископаемые, а Мировой океан начал обретать более или менее современный вид.

В целом ученые периоды протерозоя делят на следующие этапы:

• Пелеопротерозой.
• Мезопротерозой.
• Неопреторозой.

Климат Протерозойской эры

Смело можно утверждать, что в данную эпоху климат был очень разнообразным. Подтверждает это большое количество найденных следов от гор, пустынь, озер, морей и др. Морские отложения в основном расположены в два уровня и покрыты вулканическими породами и дополнительным морским слоем. В горных породах все выглядит так, будто планету смяла могучая рука. Поэтому ученые предположили, что в протерозой происходили бурные подземные процессы.

К концу раннего протерозоя начался меняться климат Земли, а именно - уменьшился парниковый эффект. Это значительно понизило температуру поверхности планеты. К тому же Солнце светило на 10% меньше, чем сейчас.

В итоге наступил первый в ледниковый период. Затем через 1700 млн. лет пришел ещё один более масштабный, в результате которого Земля почти вся покрылась льдом. А температуры на экваторе сравнялись с температурами в современной Антарктиде. Животные протерозойской эры начали развиваться только с таянием льдов, именно тогда и наступил всплеск биоразнообразия.

Что происходило с земной поверхностью в это время

Несмотря на огромные массивы льда, которые образовались под конец протерозойской эры, на Земле продолжалась активная вулканическая деятельность, температура воздуха понемногу повышалась, части материков медленно начали освобождаться от залежей льда.

Многие живые организмы протерозоя все-таки почти полностью исчезли во время вечной мерзлоты. Но, скорее всего, в Мировом океане, тропических широтах, где остались участки открытой воды со свободным доступом света и углекислого газа, по-прежнему была жизнь.

Столь глобальные оледенения больше не повторялись, ученые полагают, что это произошло из-за вновь образовывавшихся континентов, которые уже не имели приэкваториальной конфигурации.

Ароморфозы протерозойской эры. Ходить или не ходить?

Всем существам пришлось в протерозойскую эру сделать именно такой выбор: ходить или нет. Ученые утверждают, что с него и пошло разделение природы на растительную и животную.

Это случилось благодаря веществу хлорофиллу, возникшему в представителях флоры, т. к. он является важнейшим элементом для осуществления фотосинтеза.

Почти все живые существа смогли приспособиться к подвижному образу жизни, так как кушали других животных либо растения, а для того, чтобы добраться к выбранной и такой необходимой пище, нужно было постоянно перемещаться.

Именно так и происходило развитие жизни на земле.

Особенности флоры

Во время протерозоя наблюдалось изменение химического состава атмосферы от активного углекислотного до нейтрального. Это послужило толчком к возникновению эукариотных форм жизни, а также водорослей с обособленным ядром и др.

Широкого многообразия достигали и водоросли, считавшиеся первыми настоящими растениями. Особенно в протерозойскую эру широко развились одноклеточные, колониальные сине-зеленые водоросли, а также появились красные и зеленые.

Как можно было прийти к данному умозаключению? Все дело в том, что останки шульгита, обнаруженные археологами и приписываемые протерозою, похожи на уголь, который образовывается из растений.

Какой была фауна этого периода?

В протерозойскую эру начали появляться первые черви и кишечнополостные животные. Началом для зарождения многих видов стали комочки цитоплазмы, находящиеся в морях.

Кроме того, на Земле обитали животные с известковыми раковинами. Лучшее свидетельство этому факту - обнаруженные остатки древнего мрамора. Скорее всего, первыми известковыми существами были представители семейства жгутиковых. Впоследствии природа распорядилась из них создать сразу несколько видов растений и животных.

В протерозое также образовались многоклеточные организмы из одноклеточных. Например, археоциаты или губки.

Удивительные ракоскорпионы

Наиболее сложными, но в тоже время и самыми совершенными живыми существами протерозоя считались так называемые ракоскорпионы. Эти хищники были закованы в своеобразную броню, хорошо вооружены и наводили настоящий ужас на все живое. Даже крепкие раковины не всегда спасали брахиопод или двустворчатых моллюсков от грозных и хищных ракоскорпионов.

Тело этих существ было усеяно длинными и очень острыми шипами, состояло из нескольких сегментов, имело сразу 6 пар конечностей. Голова и грудь полностью прятались под четырехугольным панцирем, а на мир смотрели 4 небольших глаза. На конце тела у ракоскорпионов как для защиты, так и для нападения. Их размеры варьировались от 10 см до 3 была длинная прямая игла, соединенная с ядовитой железой. Она применялась, как для защиты, так и для нападения. Их размеры варьировались от 10 см до 3 м в длину.

Протерозойская эра и полезные ископаемые

Специалисты утверждают, что как морские, так и континентальные отложения протерозоя сейчас распространены на всех без исключения материках. Тысячелетиями в прогибах накапливались продукты разрушения пород, формируя толщи кварцевых песчаников, глины, карбонатные породы и др.

В конце протерозоя отлагались молассы (например, на Урале). Тогда же появились месторождения железных руд, фосфоритов. В Экваториальной Африке к породам протерозоя причисляют богатейшие месторождения руд, меди, кобальта и урана.

Начало Ледникового периода

Современные исследования указали на еще одну причину оледенения. Возможно, массовое вымирание организмов на Земле произошло еще примерно за 16 млн. лет до предполагаемого ранее оледенения. Безудержный рост различного вида водорослей мог плохо сказаться на морских экосистемах, так как органика не успевала разлагаться в толще воды, и водоросли могли закрыть всю поверхность воды, тем самым полностью перекрыв доступ кислорода внутрь.

В итоге вышло так, что аэробные морские обитатели вымерли из-за нехватки кислорода, что могло привести к сокращению выделения углекислого газа и стало причиной внезапного похолодания. Хотя и традиционную теорию о связывании силикатами углекислого газа не отметают.

Не случись так, возможно, по-другому пошло бы и наше развитие. Протерозойская эра на самом деле послужила основой для формирования всего того, что мы имеем сейчас в окружающей нас действительности.

Протерозой

Общие сведения и деление

Протерозой, протерозойская эра (от греч. πρότερος (proteros) - более ранний и ζωή (zoe) - жизнь) - геологический эон длительностью около 2 млрд. лет, следующий за археем и предшествующий палеозою. За нижнюю границу протерозоя принято время 2,5 млрд. лет назад. За верхнюю - 542±1 млн. лет.

По современным представлениям протерозой делится на 3 периода: палеопротерозой, мезопротерозой и неопротерозой. Ранее протерозой подразделяли на нижний, средний и верхний (рифей). Сейчас это деление считается устаревшим.

Деление протерозоя на отдельные периоды не случайно и базируется на стратиграфических исследованиях. Так, палеопротерозой - время достижения кислородом «точки Пастера» - 1 % от его содержания в атмосфере, современной нам. Произошло это событие 2 млрд. лет назад и носит название кислородной катастрофы. Учёные считают, что такая концентрация кислорода достаточна для того, чтобы обеспечить устойчивую жизнедеятельность одноклеточных аэробных организмов, т.е. организмов, нуждающихся в свободном молекулярном кислороде для поддержания своей жизнедеятельности. В отличии от аэробных анаэробные организмы, разнообразие которых в то время было существенно больше, в большинстве своём вымерли. Для них молекулярный кислород был губительным.

Кроме кислородной катастрофы в эпоху палеопротерозоя наступает первая стабилизация континентов.

Следующий за палеопротерозоем мезопротерозой - время формирования суперконтинента Родиния.

Наконец последний из протерозойских периодов - неопротерозой характеризуется распадом Родинии и масштабным оледенением, охватившим практически всю поверхность суши. Кроме того именно к этому временному интервалу относятся древнейшие ископаемые останки животных, что связано с формированием у них твёрдого скелета.

Тектоника

В течении протерозойской эры шло формирование ядер континентов из фрагментов древнейших протоконтинентов - кратонов. В частности во время палеопротерозоя были сформированы значительные части щитов Индии, Северного Китая и Южной Америки. Так древнейшее ядро Южной Америки - т.н. амазонский кратон, занимает почти всю северную и центральную часть Бразилии с прилегающими районами Венесуэлы, Гайаны и Суринама. К востоку от амазонского кратона, в восточной половине Амазонии, имеются фрагменты щита архейского времени.

Ядро континентальной части Европы также сформировалось во время протерозойской эры - путём объединения трёх кратонов в единый континент Балтика: Фенноскандии, занимающей территорию Балтийского щита, сформировавшегося в архейское время, Волго-Уральского (бассейн реки Волги) и Сарматского, на территории Украины, Молдавии и прилегающей части Румынии. Объединения описанных трёх кратонов закончилось к концу палеопротерозоя - 1600 млн. лет назад.

Протерозойское происхождение имеет и континентальное ядро Индии, сформировавшееся в результате объединения четырёх кратонов.

В течении всего палеопротерозоя, также как и в архейскую эру, происходила интенсивная вулканическая деятельность, причём в основном на поверхности суши, а не под водой, как в предыдущие геологические эпохи. Это было связано с более широким распространением континентов, что в свою очередь было вызвано накоплением значительных масс земной коры континентального типа.

Следующий за палеопротерозоем период протерозойской эры - мезопротерозой, характеризуется формированием первого в истории Земли суперконтинента Родинии, о чём свидетельствуют совпадения на краях литосферных плит Северной Америки и Антарктиды. Произошло это событие 1150 млн. лет. Родиния, как считают некоторые учёные не являлась первым суперконтинентом в истории Земли, хотя достоверных фактов такого утверждения не найдено до сих пор.

900 млн. лет назад Родиния начала раскалываться. В результате раскола образовалось как минимум 8 крупных фрагментов или континентов.

На протяжении протерозойской эры произошло несколько эпох тектогенеза (складчатости). Так около 2 млрд. лет назад закончилась раннекарельская (Балтийский щит) или эбурнейская (Западная Африка) эпоха, длившаяся 250 млн. лет, которая вместе с последующей позднекарельской эпохой (гудзонской для Канадского щита и майомбской для Африки), протекавшей около 1700 млн. лет назад, сыграла решающую роль в формировании фундаментов всех древних платформ. Тектоно- магматические эпохи в интервале 1700- 1400 млн. лет (например, лаксфордская в Шотландии - около 1400 млн. лет) установлены лишь на отдельных континентах.

Планетарное значение имеет готская (Балтийский щит), или эльсонская (Канадский щит), эпоха эктазия-стения, но она выразилась не столько в складчатости геосинклинальных образований, сколько в повторном метаморфизме и гранитизации отдельных зон в пределах фундамента древних платформ. Следующая эпоха - дальсландская (Балтийский щит), гренвильская (Канадский щит), или сатпурская (Индостан), на рубеже эктазия и стения, явилась первой крупной эпохой складчатости геосинклинальных поясов Южной Америки и Вест-Индии.

Наконец с протерозоем связана байкальская складчатость, происходившая в течении тония, и предшествовавшая каледонской тектонической эпохе раннего палеозоя. Термин "байкальская складчатость" был предложен в 1932 г. Н.С. Шатским. Продолжительность складчатости первоначально принималась от завершения формирования толщи поднятия Балтийского щита (1200 млн. лет) до нижнего или даже местами до среднего кембрия (500 млн. лет). После детального изучения геологического строения Южной Скандинавии выяснилась вероятность существования на этом отрезке истории Земли не одной, а двух эпох: дальсландской (или раннебайкальской) и байкальской (или позднебайкальской) с границей между ними на уровне 900 млн. лет. Типичными районами развития геосинклинальных образований, сформировавшихся в результате байкальской складчатости (байкалид), являются складчатые системы южного обрамления Сибирской платформы. Байкалиды образуют древние ядра многих палеозойских складчатых массивов Урала, Таймыра, Казахстана, Тянь-Шаня, вероятно, значительных пространств фундамента Западно-Сибирской равнины и др. Присутствие древних массивов байкальской складчатости, в той или иной степени регенерированных альпийскими тектоническими движениями, установлено на Кавказе, в Афганистане, Иране и Турции. Одновозрастные с байкалидами структуры широко развиты на всех континентах. Структурный план Земли, созданный в течение байкальской складчатости, предопределил размещение главнейших структурных элементов Земли на протяжении всей её последующей истории.

В Западной Европе (Франция) аналогом байкальской складчатости является кадомская, или ассинтская складчатость. В Индии ранним байкалидам (дальсландидам) соответствует складчатость сингбумэринаура, мусгравиды, в Австралии и Северной Америке - гренвильский комплекс, в Южной Америке - минасский комплекс. В пределах многих древних платформ байкальская тектоническая эпоха явилась временем формирования древних тектонических борозд (авлакогенов), заполнявшихся мощными массами осадочных и осадочно- вулканогенных пород, слагающих нижние горизонты чехлов этих платформ.

Подобные авлакогены установлены бурением и геофизическими исследованиями в глубоких частях Восточно- Европейской и Сибирской платформ (Пачелмский, Московский, Среднерусский и др.).

Южные древние платформы Земли в период байкальской складчатости испытали процессы магматизма и метаморфизма.

Гидросфера и атмосфера. Климат

К началу протерозоя масса воды в гидросфере Земли увеличилась настолько, что отдельные протоокеаны стали сливаться в единый Мировой океан и его поверхность покрыла средний уровень рифтовых зон на гребнях срединно-океанических хребтов. На этом первом тектоно-геохимическом рубеже за счёт проникновения океанской воды в рифтовые зоны степень гидратации океанической коры раннего протерозоя стала резко возрастать. Примерно за 600 млн. лет океаническая кора полностью насытилась водой, и около 2 млрд. лет назад поверхность океана уже успела "оторваться" от гребней срединно-океанических хребтов и вновь начала повышаться.

Резкое увеличение степени гидратации океанической коры в раннем протерозое сопровождалось столь же резким усилением поглощения диоксида углерода с образованием карбонатов. В результате в начале раннего протерозоя парциальное давление диоксида углерода в земной атмосфере стало даже несколько более низким, чем современное.

Несмотря на резкое уменьшение концентрации диоксида углерода в раннепротерозойской атмосфере, содержание кислорода в ней по-прежнему оставалось низким: всего 1% от текущего уровня. Связано это было с тем, что в мантии раннепротерозойского возраста ещё сохранилось 4-6% металлического железа и оно продолжало играть роль мощного поглотителя кислорода. При этом реакция окисления железа, по-видимому, происходила в два этапа. Вначале металлическое железо, поступавшее в рифтовые зоны вместе с горячими мантийными породами, окислялось до двухвалентного состояния, а после выноса растворимых в воде двухвалентных гидроксидов железа в открытый океан окислялось до трёхвалентного состояния уже кислородом, вырабатывавшимся из водорослей и железоокисляющих бактерий. Трёхвалентное железо, нерастворимое в воде, выпадало в осадок и накапливалось вместе с кремнезёмом в залежах железных руд.

Таким образом, к концу раннего протерозоя, около 2 10 9 лет назад, атмосфера Земли в основном состояла только из азота с небольшими добавками водяного пара, аргона, сотых долей процента диоксида углерода и кислорода. Кстати, эта дата - время начала первого "кризиса загрязнения" - загрязнения атмосферы кислородом. За неполных 200 млн. лет его содержание в протерозойской атмосфере выросло в 15 раз, достигнув 15% от текущего уровня. Основным поставщиком атмосферного кислорода были фотосинтезирующие растения и бактерии, возникшие ещё в архейскую эру.

Вместе с изменением количественного состава атмосферы и снижением парциального давления диоксида углерода в раннем протерозое начался меняться климат Земли. Прежде всего уменьшился парниковый эффект, что существенно понизило температуру земной поверхности. В тоже время светимость Солнца ещё оставалась примерно на 10% ниже современной. Результатом действия всех перечисленных факторов было наступление около 2,5 10 9 лет назад первого в истории Земли ледникового периода, однако достоверных свидетельств его существования до сих пор не найдено.

Спустя 1700 млн. лет - в криогении, наступил ещё один ледниковый период, по мнению многих учёных, - самый масштабный в истории Земли. В это время льдом была покрыта практически вся планета (теория Snowball Earth или «Земля-снежок») и температуры на экваторе были похожи на таковые в современной Антарктиде. Доказательством распространения льда на обширной территории было нахождение во многих местах ледниковых отложений - тиллитов. Они найдены в Экваториальной Африке, Австралии, на Урале, Тянь-Шане, Восточно-Европейской платформе (Белоруссия), в Скандинавии (Норвегия), Гренландии и Скалистых горах.

Основная причина криогенского ледникового периода была той же, что и причина наступления первого ледникового периода: снижение концентрации в атмосфере диоксида углерода или углекислого газа.

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

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

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

Флора и фауна

На рубеже архея и протерозоя переход состава атмосферы от химически активного углекислотного к нейтральному, безусловно, должен был сказаться и на организации земной жизни.

По-видимому именно это событие послужило толчком к возникновению принципиально новых - эукариотных форм одноклеточных организмов и водорослей с чётко обособленным ядром и другими органоидами. Среди этих эукариотов были представители 3-х царств: грибов, растений и животных, разнообразие которых особенно возросло во второй половине протерозоя - 1700-542 млн. лет назад (ранее этот период назывался рифей). В начале этого временного промежутка появились одноклеточные растения, затем - примерно 1 млрд. лет назад - многоклеточные растения (зелёные и красные морские водоросли) и одноклеточные животные, и наконец 700 млн. лет назад возникли первые представители многоклеточных животных.

Наиболее древними находками многоклеточных животных являются, по-видимому, Charnia и Charnodiscus из толщи Чарнвуд-Форест в Великобритании. Богатая фауна неопротерозоя открыта в районе Эдиакара в Южной Австралии, где найдено около 1600 экземпляров животных, на основании изучения которых австралийскими геологами М. Глеснером и М. Уэйдом описано около 30 видов. Более 60% коллекции района относится к кишечнополостным. Особенно многочисленны медузы (Beltanella, Medusinites, Cyclomedusa) и проблематичные формы, близкие современным морским перьям (Rangea, Arborea). Велико разнообразие кольчатых червей (5 видов многощетинковых червей родов Spriggina, Dickinsonia). Кроме них имеются членистоногие (Precambridium) и животные неясного систематического положения (Tribrachidium).

Разнообразие фауны района, в т.ч. новых, до этого не известных науке видов животных, позволило учёным назвать её эдиакарской, по месту обнаружения. Впоследствии представители эдиакарской фауны были найдены во многих местах земного шара, в том числе в Северной и Южной Америке, в Африке, на Ньюфаундленде. На территории СНГ наиболее богатые сборы многоклеточных животных этой фауны сделаны в Приднестровье и на Летнем берегу Белого моря (Онежский полуостров), где известны медузоидные (Cyclomedusa plana, Pteridinium Dickinsonia) и другие формы. В скважинах на Восточно-Европейской платформе, примерно в тех же горизонтах, встречены своеобразные Vendia sokolovi и Beltanelliformis brunsae. Отдельные находки представителей эдиакаровой фауны имеются в разных районах Сибири.

Таким образом представители эдиакарской фауны были очень широко распространены по всей Земле, т.е. развитие мягкотелых многоклеточных животных, не имеющих минерального скелета, таких как книдарии, кольчатые и плоские черви, членистоногие и иглокожие, было общепланетарным. Жизнедеятельность животных протерозойской эры проявилась в виде следов ползания, проедания грунта, вырытых норок и отпечатков. Особенно впечатляют микрофоссилии, имеющие стенку органического происхождения. Такие микрофоссилии представлены не только бактериями, цианобионтами, беспозвоночными животными, нитчатыми водорослями, но, по-видимому, и спорами мхов. Если это так, то первыми наземными растениями могли быть верхнепротерозойские мхи.

Ну и конечно же были широко распространены строматолитовые известняки или строматолиты, сформированные цианобионтами в симбиозе с бактериями, ставшими первыми строителями рифов в истории Земли. Строматолитовые постройки во множестве родов, таких как Kussiella, Baicalia, Conophyton, Gymnosolen, Boxonia, Linella, были распространены в мелководных морях всего мира, но приблизительно 700 млн. лет назад их разнообразие начинает резко уменьшаться. По одной из теорий этому способствовали эукариотические травоядные организмы, деятельность которых положила начало кремнезёмной биоминерализации.

Важное значение для деления мезо- и нео- протерозоя имеют микрофитолиты, представляющие собой различные органогенные стяжения и сгустки, приуроченные к карбонатным породам (Vesicularites, Osagia и др.). Также в отложениях встречаются акритархи - мелкие тельца растительного происхождения размером 20-50 мкм, принимавшиеся ранее за споры и имеющие определённое стратиграфическое значение. Наиболее крупные из них (2- 3 мм) были описаны как Chuaria wimani Brotzen.

Полезные ископаемые

Морские и континентальные отложения мезо- и нео- протерозоя широко распространены на всех материках. Платформы в этот временной промежуток занимали несколько меньшую площадь, чем в палеозое, особенно в Южном полушарии. Они представляли собой плоскую сушу, на которой происходил размыв нижнепротерозойских пород на больших площадях, сложенных гнейсами и гранитами. Продукты разрушения пород накапливались в прогибах; так формировались толщи кварцевых и аркозовых песчаников на Восточно-Европейской, Северо-Американской и других платформах. Во внешних прогибах геосинклинальных систем наряду с песчаными породами отлагались глинистые толщи, карбонатные породы со строматолитами и в отдельных случаях флиш, например на Тянь-Шане.

В конце протерозойской эры в связи с эпохой байкальской складчатости на широких площадях отлагались молассы (Урал, Енисейский кряж, Восточный Саян, Прибайкалье, Скандинавские горы, Скалистые горы).

К отложениям верхнего протерозоя приурочены месторождения железных руд (Южный Урал, Енисейский кряж, Тянь-Шань), фосфоритов (Западная Сибирь, Прибайкалье). С карбонатными толщами связаны свинцово-цинковые месторождения (Горевское на Ангаре и др.).

В Экваториальной Африке к породам протерозойской эры приурочены также богатейшие месторождения руд меди, кобальта и урана. Отложения терминального неопротерозоя на Сибирской платформе включают газоконденсатные месторождения (Марковское в Иркутской области и др.).

Слайд 1

Описание слайда:

Слайд 2

Описание слайда:

Слайд 3

Описание слайда:

Слайд 4

Описание слайда:

Слайд 5

Описание слайда:

Слайд 6

Описание слайда:

Животные Организмы. В конце протерозоя, 900-1000 млн. лет назад, возникли первые многоклеточные животные. Древние многоклеточные растения и животные жили в придонных слоях океана. Большинство животных позднего протерозоя были представлены многоклеточными формами. Конец протерозоя называют "веком медуз". Возникают кольчатые черви, от которых произошли моллюски и членистоногие. В течении протерозоя господство пред ядерных организмов (прокариот) сменилось господством ядерных (эукариот). На смену одноклеточным и колониальным формам пришли многоклеточные. Жизнь стала геологическим фактором. Живые организмы, изменяя формы и состав земной коры, формировали биосферу Земли, а в результате фотосинтеза изменился состав атмосферы. Накопление кислорода в атмосфере способствовало появлению и развитию высших организмов - животных; предполагается, что к концу протерозоя возникли все группы животных, кроме позвоночных.

Слайд 7

Описание слайда:

Вывод: В течении протерозоя господство прокариот сменилось господством эукариот. На смену одноклеточным и колониальным формам пришли многоклеточные. Жизнь стала геологическим фактором. Живые организмы меняли форму и состав земной коры, формировали ее верхний слой - биосферу. В результате фотосинтеза изменился состав атмосферы. Накопление кислорода в атмосфере способствовало развитию высших гетеротрофных организмов- животных.