始生代をテーマにしたメッセージ。 要約: 古細菌の始生代。 中始生代: ヴァールバラ分裂

始生代をテーマにしたメッセージ。 要約: 古細菌の始生代。 中始生代: ヴァールバラ分裂

19.11.2020

地球の存在の中で最も古い時代は、40億年前から25億年前までの時代であり、「始生代」と呼ばれます。 動植物は出現し始めたばかりで、地球上には酸素がほとんどなく、地球上の水域には飽和塩水の貯水池からなる浅い海が 1 つだけあり、山岳地形や窪地はありませんでした。全然。 これは、黒鉛、ニッケル、硫黄、鉄、金などの鉱物鉱床が形成され始めた時期です。

太陽光線は、蒸気とガスの単一の殻を構成する混合水圏と大気をまだ貫通できませんでした。 その結果生じる温室効果により、太陽が地球に触れることがなくなりました。

始生代は、1872 年にアメリカの科学者 J. ダナによってそのように命名されました。「始生代」という用語は、古代ギリシャ語で「古代の」を意味します。 始生代は 4 つの主な時代に分かれており、最も古い時代である始始生から始まり、新始生で終わります。 それらをさらに詳しく見てみましょう。

始生代の始まり - 始生代

4億年周期は約40億年前に始まりました。 新始生代は、頻繁に隕石が落下し、クレーターが形成されるのが特徴です。 惑星の表面を覆う溶岩は、活発に形成されていた地殻に徐々に取って代わられ始めました。

この時期の始生代は最も古い岩石が堆積したことで知られており、その最大の地層はグリーンランドで発見されています。 彼らの年齢は約38億年です。

水圏の形成はまだ始まったばかりです。 そして、世界の海はまだ現れていませんでしたが、最初の小さな水の形成の兆候はすでにありました。 それぞれが互いに隔離されているのが特徴で、濃縮された塩味と非常に濃い味が特徴です。 お湯.

大気中には酸素と窒素はほとんどなく、その大部分は二酸化炭素でした。 地球の大気のエンベロープ内の温度は 120 °C に達しました。

始生代の最初の生物はまさにその時から出現し始めました。 これらは古代のストロマトライト、つまり老廃物を残したシアノバクテリアでした。 これらの微生物は光合成によって酸素を生成し、地球上で最も古い生命体です。

始生代の最も重要な瞬間は、最初の地球大陸であるヴァールバラの形成の始まりであると考えられています。

第 2 時代 - 古始生代

この期間の始生代は、36 億年前に始まった 2 億年の期間をカバーします。 そして、一日の長さはせいぜい15時間でした。 主大陸の形成が終わり、まだ浅い世界海洋が現れました。 地球の核はより強固になり、地球の磁場はほぼ現代のレベルまで強化されました。

この時代にすでに最初の生物が出現したと断言できるのはこの時代です。 今日発見されている彼らの廃棄物の残骸は古始生代にまで遡ることが確かに知られています。

始生代の動物は、光合成を通じて地球の大気の形成に貢献し、新しい形態の生命の発達のための条件を作り出した最初の細菌である生物です。

中始生代: ヴァールバラ分裂

中始生代 - 4億年続いた時代(32億年前に始まった)。 そのとき、ヴァールバラは 30 度の角度で 2 つの部分に分かれました。 私たちの時代で最も有名なグリーンランドのクレーターも、小惑星との衝突によって現れました。 おそらく最初の氷河であるポンゴル氷河は中始生代に地球上で発生しました。

中始生代の始生代における生命の発達は、シアノバクテリアの数の増加によって特徴付けられました。

最終段階は新始生時代

新始生時代は25億年前に終わった。 それは、地球の地殻の形成の完了と、その後(次の時代の初めに)酸素の大災害を引き起こした大量の酸素の放出によって特徴付けられます。 そのとき、地球の大気は完全に変化し、その組成において酸素が優勢になり始めました。

火山活動が急速に発達し、岩石や岩石の形成に貢献しました。 貴金属そして石。 花崗岩、閃長岩、金、銀、エメラルド、クリソベリル - これらすべて、そしてさらに多くのものは、数十億年前の新始生代に出現しました。

始生代について他に興味深い点は何ですか? 当時の動植物は、今日でも広く使用されている最古の鉱物鉱床を形成しました。 これは地球上の不安定な状況も影響しています。 景観を形成し、地殻と最初の山の形成は、海水と火山溶岩の流出の影響で破壊されました。

動物の世界

科学者たちは、生命の起源はまさに始生代に始まったと主張しています。 そして、これらの形態は小さすぎましたが、それでも実際に生きている微生物、化石化したストロマトライトの形で地球上にその痕跡を残した最初の細菌群集を表していました。

炭酸カルシウムをベースとする鉱物であるアロゴナイトのナノ結晶の形成に大きく貢献したのは細菌であることが証明された。 アラゴナイトは現生の軟体動物の殻の表層の一部であり、サンゴの外骨格に見られます。

シアノバクテリアは、炭酸塩だけでなく珪質堆積物の堆積物の形成の原因となった。

始生代は、最初の原核生物、つまり核以前の単細胞生物の出現によって特徴付けられます。

原核生物の特徴

生物は核を形成していませんが、完全な細胞です。 原核生物は光合成によって栄養を摂取することにより酸素を生成します。 細胞が運ぶ DNA 情報 (ヌクレオチド) は、核のタンパク質の殻 (ヒストン) にはパッケージされていません。

グループは 2 つのドメインに分かれています。

  • 細菌。
  • 古細菌。

古細菌

古細菌は、原核生物と同様に核を持たない最古の微生物です。 同時に、それらの生命組織の構造は他の種類の微生物とは異なります。 古細菌の外観は細菌に似ていますが、珍しい平らまたは四角い形をしているものもあります。

古細菌には5つの種類がありますが、それらを分類することは非常に困難です。 古細菌を栄養培地中で増殖させることは不可能であるため、すべての研究はその生息地から採取されたサンプルにのみ基づいて行われます。

これらの微生物は、種類に応じて太陽光と炭素の両方をエネルギー源として利用できます。 古細菌は胞子を形成せず、無性生殖します。 これらは人間に対して病原性がなく、海、温泉、土壌、塩湖などの最も過酷な条件でも生存できます。 最も豊富な種の古細菌は、海洋動物の餌となる海洋プランクトンのかなりの部分を占めています。

一部の種は人間の腸内にも生息し、消化プロセスの実行を助けます。 古細菌は、生物学的ガスの生成、下水道の清掃、および入植者に使用されます。

植物

理解できるように、始生代は植物相が動物よりもわずかに豊かでしたが、脊椎動物、魚、さらには多細胞藻類の存在によって特徴付けられませんでした。 人生の始まりはすでに現れていますが。 植物相に関しては、科学者たちは、当時の唯一の植物は糸状藻類であり、その中には細菌が住んでいたことが証明されています。

そして、これまで誤って植物と考えられていた藍藻は、生命を維持するための資源として炭素と酸素の両方を使用するシアノバクテリアのコロニーであり、古細菌の植物界の一部ではないことが判明した。

糸状藻類

始生代は最初の植物の出現によって特徴づけられました。 これらは、植物相の最も単純な形態である単細胞の糸状藻類です。 それらは特定の形状、構造、器官、組織を持ちません。 コロニーを形成すると、肉眼で見えるようになります。 これは水面の泥、深層の植物プランクトンです。

糸状藻類の細胞は一本の糸につながっており、枝分かれすることもあります。 自由に浮いたり、さまざまな表面に付着したりすることが簡単にできます。 複製は、スレッドを 2 つの別々のスレッドに分割することによって行われます。 すべてのスレッドと、最も外側のスレッド、つまりメインのスレッドのみの両方が分割可能です。

藻類は鞭毛を持たず、微細な細胞質橋 (原形質連絡) を介して互いに接続されています。

進化の過程で、藻類は別の生命体である地衣類を形成しました。

始生代は、地球上の生物生命体がほとんど何もない状態から出現した最初の時代です。 これは、動植物の出現のための条件の出現を特徴とする、地球の進化の歴史における転換点です。つまり、地球の地殻、世界の海洋、大気の形成、他のより複雑な生物の生命に適した環境の形成です。動植物の形態。

始生代の終わりは、細菌の有性生殖プロセスの発達の始まりであり、最初の多細胞微生物の出現であり、その一部は後に陸生生物になり、他のものは水鳥の特徴を獲得して海に定住しました。

古細菌

一般的な情報と部門

始生代、始生代(ギリシア語 ἀρχαῖος (archios) - 古代から)は、原生代に先立つ地質学的時代です。 始生代の上限は約25億年前(±1億年)と考えられています。 下限については、国際層序委員会によってまだ正式に認められていませんが、38~40億年前です。 始生代の下限のあいまいさは、その定義に関する 2 つの理論によって説明されます。最初の理論によると、始生代の下限は 38 億年前に遡る古代生物の発見であり、2 番目の理論によれば、始生代の下限は 38 億年前に遡る古代生物の発見です。理論によれば、その下限は、始生代のオンガデア(カタルケア)に先立つ全期間を通じて支配的であった寒冷期の終わりと考えられるべきである。 始生代の期間は約15億年です。

現代の考え方によれば、始生代は始始生代、古始生代、中始生代、新始生代の4つの時代に分けられ、純粋に年代順に区別されます。 以前は始生代にカタルシア代が含まれていましたが、現在は別の時代に分かれています。

古細菌部門

部門終了(Ma)

古細菌

新古生代

2500

中始生代

2800

古始生類

3200

古始生代

3600

始始生代は始生代の下位期であり、40 億年前から 36 億年前までの期間をカバーします。 始始生代は、水圏が形成され、最初の原核生物、ストロマトライト、古代の岩石と思われる遺跡が発見された時期であることで有名です。

エオルケアンに続く時代、古始生代は、地球史上最初の超大陸、ヴァールバラと統一された世界海洋の形成の時期です。 生物(細菌)の信頼できる最初の残骸とその生命活動の痕跡は、この時代に遡ります。 古始生代の期間は4億年です。

古始生時代の後には、32億年から28億年前まで続いた中始生時代がやって来ました。 この時代は、ヴァールバラの分裂と古代生命体の化石の広範囲な分布により興味深いものです。

最後に、始生代の最後の期間、つまり 25 億年前に終わった新始生代は、大陸の地殻の大部分が形成された時期であり、地球の大陸が例外的に古いことを示しています。

地殻変動

始生代のテクトニクスは、まず第一に、最も古代の大陸コア(盾)の形成の始まりによって特徴付けられ、その遺物は中国・韓国および中国南部を除くすべての古代のプラットフォームで発見されました。 大陸核の形成は、約 30 億年前の変わり目に現れたコーラ (サーミ; バルト楯状地) またはトランスバール (南アフリカ) の褶曲、および白海褶曲 (バルト楯状地) とも関連しています。約26億年前に出現したケノラン(カナダ楯状地)またはローデシアン褶曲(南アフリカ)。

当初、地球上には大きな大陸形成は存在しませんでしたが、これは高い地質活動によって引き起こされました。

しかし、約 36 億年前、すべてが変わり、地球の大陸は仮想の超大陸ヴァルバラに統合されました。 これは、始生代の 2 つのクラトンまたは原大陸、つまりカープヴァル クラトン (南アフリカ、カープヴァル州) とピルバラ クラトン (西オーストラリア州、ピルバラ地方) の間の地年代学的および古地磁気の研究によって確認されています。 さらなる証拠は、これら 2 つのクラトンの緑色岩と片麻岩帯の層序の順序が一致していることです。 現在、これらの始生代のグリーンストーン帯は、ゴンドワナランドとローラシアの古代大陸のクラトンだけでなく、カナダの上部クラトンの縁に沿って分布しています。

約28億年前、地球史上最初の超大陸が分裂し始めた。

これは、約 27 億 7,000 万年前にカープヴァール クラトンとピルバラ クラトンが円形に横方向に分離したことを示す地年代学的および古地磁気の研究によって証明されています。

一般に、始生代は非常に激しい地殻活動を特徴とし、頻繁に火山の噴火や地震などが発生します。これは、地球の内層の高温、地球近くの惑星核の形成、および地球の近くの惑星核の形成によって促進されました。短寿命放射性核種の崩壊。

約 38 億年前、花崗岩、閃緑岩、斜長石など、確実に確認された最初の火成岩および変成岩が地球上で形成されました。 これらの岩石は、グリーンランド島、カナダ楯状地やバルト楯状地内など、さまざまな場所で発見されました。

ちなみに、一部の科学者は、これらの非常に古い岩石の年齢を始生代の下限とみなしています。

30億年前、大陸地殻の活発な形成期が始まりました。 5 億年かけて、その総質量の最大 70% が形成されました。 ほとんどの科学者は依然として始生代の大陸地殻が現代の大陸地殻全体のわずか5〜40%を占めるにすぎないと信じています。

水圏と大気。 気候

始生代の初めには、地球上にはほとんど水がなく、単一の海ではなく、浅い盆地が点在するだけでした。 水温は70~90℃に達しましたが、これは当時地球が二酸化炭素濃度の高い大気を持っていた場合にのみ観測できました。 実際、考えられるすべてのガスのうち、大気圧を上昇させることができるのは CO 2 だけです (始生代の場合 - 8 ~ 10 バール)。 始生代初期の大気中には窒素がほとんどなく (始生代の大気全体の体積の 10 ~ 15%)、酸素はほとんど存在せず、メタンなどのガスは不安定で、硬い大気の影響ですぐに分解されました。太陽からの放射線(特に、湿った大気中で発生するヒドロキシルイオンの存在下)。

温室効果下の始生代の大気の温度はほぼ120℃に達しました。 同じ圧力で、始生代の大気がたとえば窒素だけで構成されていた場合、表面温度はさらに高くなって 100℃ に達し、温室効果による温度は 140℃ を超えるでしょう。

約 34 億年前、地球上の水の量が大幅に増加し、世界海洋が出現し、中央海嶺の頂上を覆いました。 その結果、玄武岩質海洋地殻の水和は顕著に増加し、始生代後期の大気中の二酸化炭素分圧の増加率は若干減少した。 CO 2 圧力の最も急激な低下は、地球の核の分離とそれに伴う地球の地殻活動の急激な減少後の始生代と原生代の変わり目にのみ発生しました。 このため、海洋玄武岩の製錬も原生代前期には急激に減少した。 海洋地殻の玄武岩層は始生代よりも著しく薄くなり、その下に蛇紋岩層が初めて形成されました。これは、地球上の結合水の主な、常に更新される貯留層です。

植物と動物

始生代の堆積物には、顕生代の層序スケールを構築する基礎となる骨格動物が存在しませんが、それでも、ここには有機生命体のさまざまな痕跡が非常に多く存在します。

これらには、サンゴのような堆積物である藍藻類の老廃物(炭酸塩、シリコンの場合は少ない)であるストロマトライトや、細菌の老廃物であるオンコライトが含まれます。

最初の信頼できるストロマトライトは、32 億年前の変わり目にカナダ、オーストラリア、アフリカ、ウラル、シベリアで発見されました。 ただし、オーストラリアと南アフリカでは、38億年から35億年前の堆積物で最初の原核生物とストロマトライトの遺跡が発見されたという証拠があります。

また、始生代前期の珪質岩石では、独特の糸状藻類が発見され、保存状態が良く、生物の細胞構造の詳細を観察することができます。 多くの層序レベルで、以前は胞子と間違えられていた藻類由来の小さな丸い物体(最大サイズ 50 m)が存在します。 それらは「アクリターク」または「球形動物」として知られています。

始生代の動物界は植物界よりもはるかに貧しい。 始生代の岩石に動物の死骸が存在することを示すいくつかの兆候は、無機起源と思われる物体 (アティコシア・ウォルコット、テフェマール・トビ・ドン、エオゾーン・ドーソン、ブルックサラ・バスラー)、またはストロマトライトの浸出の生成物 (ケアロゾーン・メッツガー) に言及しています。 多くの始生代の化石は完全には解読されていない(Udokania Leites)か、正確な参照情報がありません(Xenusion querswalde Pompecki)。

したがって、始生代ゾーンでは、酸素を生成する主に化学合成性、嫌気性、および光合成性のシアノバイオントである細菌の2つの界の原核生物が確実に発見されました。 形態学的に酵母菌類に類似した菌類界の最初の真核生物も始生代に出現した可能性があります。

最も古い細菌バイオセノーシス、つまり 生産者と破壊者だけを含む生物群集は、貯水池の底や沿岸域にあるカビの膜(いわゆるバクテリアマット)に似ていました。 火山地域はしばしば生命のオアシスとして機能し、電子の主な供与体である水素、硫黄、硫化水素がリソスフェアから地表に現れました。

始生代のほぼ全期間を通じて、生物は単細胞生物であり、自然要因に大きく依存していました。 そして、始生代と原生代の変わり目にのみ、性的過程と多細胞性の出現という2つの主要な進化的出来事が起こりました。 半数体生物 (細菌や藍藻) は 1 組の染色体を持っています。 新しい変異はそれぞれ、表現型に直ちに現れます。 突然変異が有益であれば、それは自然選択のプロセスを通じて保存され、有害であれば排除されます。 半数体生物は環境に継続的に適応しますが、根本的に新しい特徴や性質を発達させることはありません。 性的プロセスは、染色体の無数の組み合わせの作成により、環境条件への適応の可能性を劇的に高めます。 核の形成と同時に生じる二倍性により、突然変異が保存され、さらなる進化的変化のための遺伝的多様性の予備として使用されることが可能になります。

ミネラル

始生代は鉱物が非常に豊富です。 これに付随して、鉄鉱石(鉄含有珪岩およびジャスピライト)、アルミニウム原料(カイヤナイトおよびシリマナイト)およびマンガン鉱石の膨大な鉱床が埋蔵されています。 金とウラン鉱石の最大の鉱床は始生代の複合企業と関連しています。 塩基性および超塩基性岩 - 銅、ニッケル、コバルト鉱石の大きな鉱床。 炭酸塩岩 - 鉛 - 亜鉛の堆積物を含む。 ペグマタイトは雲母(白雲母)、セラミック原料、レアメタルの主な供給源です。

ロシアの領土では、ティマンリッジ、ウラル山脈、ドニエプル結晶質帯、およびポドカメンナヤ・ツングースカ地域の鉱床は始生代の鉱床と関連付けられています...

彼らの参加によって作成された生物や物質の最も古い遺跡は、地球の地殻の始生代の堆積物から私たちに届きます。

これらの堆積物は非常に強力(厚く)であり、堆積する間に数億年が経過したことは明らかです。 最も古い、より低い層の堆積物は、上層の地層の膨大な重量によって圧縮され、大きく変化しました。それらは層状から結晶質に変わりました。 これには圧力に加えて、地球の内部熱の作用も加わりました。 その中にいた可能性のある生物の残骸も、見分けがつかないほど変化していました。 始生代の地層に蓄積された物質がなければ、当時生命が存在したかどうかさえ分からなかったでしょう。 私たちがよく知っているように、これらの物質は生物の作用によってのみ地殻内で形成されます。 それらは実際には古代の植物や動物の残骸から形成されました。 しかし、これらの遺跡自体は始生代の結晶質の岩石の中に見つかりません。

まだ再結晶化する時間がない層状の岩石の形で私たちに到達した始生代の堆積物の場合は、状況はさらに良くなります。 これらは若い層です。 それらには、顕微鏡で見ると小さな球のように見える細菌の残骸が含まれていました。 他のバクテリア、いわゆる鉄バクテリアの残骸は、その親戚が現在も地球上に生息しており、保存されています。 鉄バクテリアは膨大な化学的仕事を行い、鉄鉱石の生成に関与します。 彼らは鉄塩(酸化物)を含む水の中に住んでおり、分泌する粘液から出る最も細い糸状の管に囲まれています。 彼らは水から鉄塩(酸化物)を抽出し、その小さな体の中でそれらを処理し、チューブをそれらで飽和させます(酸化物塩に変えます)。 これらの細菌はコロニーを形成して生息しています。 管が鉄で完全に飽和すると、細菌は管から出て新しい管を作り始めます。 その活動の結果、鉄化合物が蓄積し、数十万年、数百万年後には強力な鉄鉱石の鉱床に変わります。

細菌は地球の生命において大きな役割を果たしています。 パスツールですらそれを完全には理解していませんでした。 バクテリアはますます多くの新しい食物源を自分自身で征服します。 彼らは土、水、空気を満たしました。 森林土壌 1 グラムには約 30 億の細菌が含まれています。 砂質土壌1グラム中にさえ約10億個存在します。

彼らは海に大量に生息しています。 黒海の深部には硫化水素が大量に蓄積しており、植物や動物がここで生活することは不可能になっています。 しかし、この硫化水素は水の表層には浸透しないため、この海では水深200メートルまで生命が繁栄しています。 硫化水素はどこへ行くのですか? 深さ200メートルに生息する硫黄バクテリアに捕獲され、硫酸化合物に加工されることが分かりました。 ほぼ同じ状況がカスピ海でも観察されます。 このような巨大な化学実験室では、どれだけの細菌が働いているのでしょうか? その数は想像することさえ不可能です。

細菌はさまざまな生活条件に適応できるため、他のグループの微生物を生み出す可能性もあります。 一部の藻類は実際にそれらに由来しています。 細菌から藻類への移行は、進化の道に沿った大きな前進でした。 確かに、藻類の大部分は依然として顕微鏡的に小さな生物の世界に属していますが、より明確な組織を持ち、最も単純な動物生物と同様に、より複雑な生物に属しています。 細菌のように、単細胞の植物や動物は地球上のあらゆる場所に群がっており、レーウェンフックがよどんだ水の中で最初に発見したのはそれらでした。 これらの生物の単細胞体では、原形質と核への分裂が見られます。 さらに、それらは保護殻または一種の骸骨を持っていることが多く、その構造の繊細さと優雅さは時として際立っています。

藻類の体内には、核に加えて、もう一つの重要な形成があり、これはすでにすべての典型的な植物の特徴です。 これはいわゆる 顔料、特殊な粒子(原形質の表層にある場合もあります)に集中している色素。 すべての藻類が同じ色素を持っているわけではありません。 その色に基づいて、藻類のいくつかのグループが区別されます:青緑色、緑色、深紅色、茶色。

鞭毛は藻類の中でも特別なグループを構成します。 これらは、可動鞭毛を備えた単細胞生物であり、その打撃のおかげで水中を移動します。 彼らは植物の世界と動物の世界の境界に立っています。 それらの中には、色素斑を持ち、藻類として分類されるものもあれば、色素を持たず、食物を捕らえて消化することができるものもあります。 これらは最も単純な動物です。

植物細胞に特徴的な緑色の色素、いわゆるクロロフィルは、太陽光のエネルギーを捕らえ、化学活動に使用する特別な物質です。 この活動は、第一に、空気中の二酸化炭素をその構成要素である炭素と酸素に分解することであり、第二に、遊離した炭素と酸素から有機化合物(砂糖、デンプン、その他の炭水化物)を構築するという創造的な作業を行うことです。水、脂肪、タンパク質体。 これらすべての複雑な化学物質は植物細胞内で発生します。 無機物質クロロフィルの働きによるものです。 二酸化炭素のもう一つの遊離成分である酸素は、 純粋な形空気に戻ります。 したがって、空気には常に酸素が補充されます。

動物は既製の複雑な有機化合物、つまり炭水化物、脂肪、タンパク質だけを食べることを思い出してください。 動物はこれらの化合物を自分で調製することができません。 彼らは植物界からそれらを入手します。 植物がなければ動物は餓死してしまうでしょう。 したがって、植物が出現した後にのみ動物が地球上に出現する可能性があります。 植物はそれらのために栄養素の供給を準備しました。 さらに、彼らは動物の生存に必要な別の条件を作り出しました。 動物は食べ物だけでなく呼吸も必要とします。 そしてそのためには酸素が必要です。 私たちが知っているように、現在、空気には約 21% の酸素が含まれています。 その量は一定であり、この一定性は空気を継続的に酸素で豊かにする植物の活動によって維持されています。 始生代にはそうではありませんでした。

すでに述べたように、地球誕生の初期の大気の組成は、明らかに現在のものとは大きく異なっていました。 まず、空気中には酸素がほとんどありませんでした。 第二に、当時の空気には大量の二酸化炭素が含まれていました。 このガスにより、空気が太陽光を透過しにくくなりました。 したがって、太陽による加熱はそれほど強くありませんでした。 しかし、空気中にこのガスと水蒸気が存在するため、夜間の空気の冷却が大幅に遅れました。 地球は、いわば、熱をあまり通さない殻に包まれており、その殻が地熱を保持し、地球の平均気温を上昇させました。 ある科学者は、空気中の二酸化炭素の量が現在の 3 倍になった場合、地球上の平均気温はほぼ 10 度上昇すると計算しました。 この増加は、極地の氷を溶かし、高い山の頂上からの雪を溶かすのに十分以上です。 地球の気候は劇的に変化する必要があるだろう。長期にわたる霜はたまにしか起こらず、冬は短くなり、夏は長く、より暑くなるだろう。 一般に、私たちの住む地域の気候は、たとえばトランスコーカサス地方の気候と同じでしょう。 そして、永久凍土地域が現在広がっている極北では、かなり穏やかな温帯気候が確立されていたであろう。

始生代の気候は、空気中の二酸化炭素の含有量が多かったことと、地球がまだ本来の暖かさを失っていなかったこと、そして最終的には、太陽自体がまばゆい白色光を輝かせ、より熱い光線を地球に送っているという事実に。 生命は、当時の海や海洋の暖かい水の中で開花しました。 新しい形態の植物界が創造され、植物の働きの結果、地球の大気から二酸化炭素が徐々に除去され、酸素が豊富になり始めました。 酸素は海中に溶けた形で現れました。 これにより、動物の生存が可能となる条件が生み出されました。 それは植物の後に発生しました。

しかし、始生代の動物については、植物よりもさらにわかっていません。 いくつかの場所では、単細胞動物、いわゆるトウモロコシの角の殻が保存されています。 どうやら、当時の動物はまだ地球の生命において小さな役割を果たしていたようです。 より興味深いのは、始生代、あるいはそれ以前に発生した他の形態の生命です。

現代科学は、大きな生物よりも最も小さな生物に興味を持っています。 科学者が注目しているのはゾウやクジラではなく、最も小さく、かろうじて見えるか、まったく見えない生きた粒子です。 実際の生活では、これらの小さな生物について最も詳細な研究が必要です。 それらの発見と研究は、多くの病気の神秘的な性質を解明するのに役立ちます。結局のところ、多くの病気の基礎は、顕微鏡または超微細な微生物による人間への攻撃です。 農業では、これらの生物の特性は、生産性の向上と土壌肥沃度の改善の問題に関連しています。 科学は、進化の最初の段階と生命の始まりの問題の解決に近づくことを期待して、これらの取るに足らない生き物の研究に忙しいです。

私たちの知識の限界にある生物は非常に小さいため、現代の最高の超顕微鏡ではそれを可視化することはできません。 それらは最も細かいフィルターを通過(濾過)し、研究しやすくするために他の物質から保持したり分離したりすることはできません。 それらが私たちの最先端の機器を避けた場合、どのようにしてその存在を知ることができたのか疑問に思うのは自然なことです。 彼ら自身は目に見えませんが、私たちは彼らの行動を見て研究することができます。 最も小さな「ろ過摂食生物」はバクテリオファージと呼ばれます。 彼らが生きた細菌を食べたり破壊したりするので、私たちはそれらの存在に気づきます。 科学は、これらのバクテリオファージの性質についての決定的な見解をまだ確立していません。 多くの科学者は、それらがすべての生物の中で最も単純であると考えています。 それらを生物としてではなく化学物質として見る傾向のある人もいます。 しかし、その性質が何であれ、ここで私たちが生物世界と無生物世界の境界に立つ粒子を扱っていることは明らかです。

バクテリオファージよりもやや大きいのは、ウイルスと呼ばれる超微細な生き物です(「ウイルス」という言葉はラテン語で、ロシア語で「毒」を意味します)。

これらのウイルスは、人間、動物、植物に多くの深刻な病気を引き起こします。 牛や豚の蹄病、犬のペスト、天然痘、発疹チフス、黄熱病、狂犬病、麻疹、人間のインフルエンザ、ジャガイモ、タバコ、その他の植物の多くの病気はウイルスの存在によって引き起こされます。 バクテリオファージよりも大きいにもかかわらず、フィルターを自由に通過できるほど小さいため、「濾過可能なウイルス」と呼ばれています。

バクテリオファージやウイルスは古代生物の残骸である可能性があります。 彼らはまた、地球の歴史の中で変化し、新しい条件での存在に適応しました。 バクテリオファージは細菌と戦う能力を発達させ、ウイルスは植物や動物を破壊し始めました。 しかし、これらすべてにもかかわらず、彼らは細菌と同じレベルの組織にすら上がっていません。 したがって、それらの中に始生代に存在した主要な生物の遺跡を見ることができます。

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始生代。大陸の表面に露出している最も古い岩石は始生代に形成されました。 これらの岩石の露頭は分散しており、ほとんどの場合、若い岩石の厚い地層で覆われているため、これらの岩石を認識することは困難です。 これらの岩石が露出した場所では、変成が激しく、元の性質を復元できないことがよくあります。 何度も長い露出段階を経る間に、これらの岩石の厚い地層は破壊され、生き残った岩石には化石生物がほとんど含まれていないため、それらの相関関係を調べることは困難、あるいは不可能ですらあります。 興味深いことに、知られている最古の始生代の岩石はおそらく高度に変成された堆積岩であり、その上にあった古い岩石は数多くの火成岩の貫入によって溶けて破壊されたということです。 したがって、原始的な地球の地殻の痕跡はまだ発見されていません。

北米には始生代の岩石の大きな露頭地域が 2 つあります。 そのうちの 1 つ目であるカナディアン シールドは、カナダ中部のハドソン湾の両側にあります。 場所によっては始生代の岩石が若い岩石に覆われていますが、カナダ楯状地の大部分では、始生代の岩石が表面を占めています。 この地域で知られている最古の岩石は、溶岩が間に挟まれた大理石、スレート、結晶片岩です。 当初、ここには石灰岩と頁岩が堆積していましたが、その後溶岩によって封じ込められました。 その後、これらの岩石は大きな花崗岩の貫入を伴う強力な地殻変動にさらされました。 最終的に、堆積岩は激しい変成作用を受けました。 長い期間の露出の後、これらの高度に変成された岩石が所々地表に現れましたが、一般的な背景は花崗岩です。

始生代の岩石の露頭はロッキー山脈でも見られ、多くの尾根やパイクス ピークなどの個々の山の頂上を形成しています。 そこの若い岩石は露出によって破壊されています。

ヨーロッパでは、ノルウェー、スウェーデン、フィンランド、ロシア内のバルト楯状地で始生代の岩石が露出しています。 それらは花崗岩と高度に変成された堆積岩に代表されます。 同様の始生代の岩石の露頭は、シベリアの南部と南東部、中国、オーストラリア西部、アフリカ、南アメリカ北東部でも見られます。 細菌と単細胞藍藻のコロニーの生命活動の最古の痕跡 コレニアアフリカ南部(ジンバブエ)とオンタリオ州(カナダ)の始生代の岩石で発見されました。

原生代

原生代。原生代の初め、長い荒廃期間を経て、陸地は大部分が破壊され、大陸の特定の部分は水没して浅い海に浸かり、一部の低地の盆地は大陸の堆積物で満たされ始めた。 北米では、原生代の岩石が最も顕著に露出している地域が 4 つあります。 最初のものはカナダ楯状地南部に限定されており、湖の周囲には推定年代の頁岩と砂岩の厚い層が露出しています。 湖の上と北東。 ヒューロン。 これらの岩石は海洋起源と大陸起源の両方があります。 それらの分布は、浅海の位置が原生代を通じて大きく変化したことを示しています。 多くの場所で、海洋および大陸の堆積物は厚い溶岩層の間に埋まっています。 堆積の終わりに、地殻の地殻変動が起こり、原生代の岩石は褶曲を受け、大きな山系が形成されました。 アパラチア山脈の東の丘陵地帯には、原生代の岩石の露頭が多数あります。 それらはもともと石灰岩と頁岩の層として堆積しましたが、造山作用 (山づくり) 中に大理石、粘板岩、結晶片岩に変成しました。 グランド キャニオン地域では、原生代の砂岩、頁岩、石灰岩が不規則に始生代の岩石の上に厚く並んでいます。 ロッキー山脈の北部には、厚さ約 100 メートルの原生代の石灰岩が続いています。 これらの地域の原生代の地層は地殻変動の影響を受け、断層によって折り畳まれたり壊れたりしましたが、これらの動きは十分に激しくなく、岩石の変成作用を引き起こすことはできませんでした。 したがって、元の堆積組織がそこに保存されていました。

ヨーロッパでは、バルト楯状地内に原生代の岩石の重要な露頭があります。 それらは高度に変成した大理石や石板で表されます。 スコットランド北西部では、始生代の花崗岩と結晶片岩の上に原生代の砂岩が厚く連なっています。 原生代の岩石の広範な露頭は、中国西部、オーストラリア中央部、アフリカ南部、南アメリカ中央部で発生します。 オーストラリアでは、これらの岩は厚い一連の未変成砂岩と頁岩で表され、ブラジル東部とベネズエラ南部では、高度に変成された粘板岩と結晶質頁岩が見られます。

化石藍藻 コレニアすべての大陸の原生代の未変成石灰岩に非常に広く分布しており、原生代の軟体動物の殻の破片もいくつか発見されています。 しかし、動物の遺体は非常にまれであり、これは、ほとんどの生物が原始的な構造を持ち、化石の状態で保存されている硬い殻をまだ持たなかったことを示しています。 氷河期の痕跡は地球の歴史の初期段階で記録されていますが、ほぼ地球規模に分布した大規模な氷河期は、原生代の最後の段階でのみ記録されています。

始生代- これは、15 億年の時間間隔にわたる、地球上の生命の発達の最初の段階です。 その起源は40億年前です。 始生代には地球上の動植物が出現し始め、ここから恐竜、哺乳類、人類の歴史が始まりました。 天然資源の最初の鉱床が現れます。 山も海もなく、酸素も十分ではありませんでした。 大気は水圏と混合されて単一の全体となり、太陽光線が地球に届くのを妨げました。

古代ギリシャ語から翻訳された始生時代は「古代」を意味します。 この時代は始始生代、古始生代、中始生代、新始生代の4つの時代に分けられます。

始生代の最初の期間は約4億年続きました。 この期間は、隕石群の増加、火山クレーターの形成、地殻の形成によって特徴付けられます。 水圏の活発な形成が始まり、熱水の塩分塊が互いに隔離されて現れます。 大気中には二酸化炭素が多く存在し、気温は 120 °C に達します。 最初の生物、シアノバクテリアが出現し、光合成によって酸素を生成し始めます。 地球の主要な大陸であるヴァールバラの形成が起こります。

古始生類

始生代の次の期間は 2 億年です。 地球の磁場は、地球の核の硬度を高めることによって強化されます。 これは、単純な微生物の生存条件と発達に有益な効果をもたらします。 1日は約15時間続きます。 世界の海洋の形成が起こります。 水中の尾根の変化により、水の体積がゆっくりと増加し、大気中の二酸化炭素の量が減少します。 最初の地球の大陸の形成は続いています。 山脈はまだ存在しません。 その代わりに、活火山が地上に現れます。

中始生代

始生代の第 3 期は 4 億年続きました。 このとき、大陸本体は 2 つの部分に分かれます。 絶え間ない火山活動によって引き起こされる地球の急激な冷却の結果として、ポンゴル氷河層が形成されます。 この期間中、シアノバクテリアの数は活発に増殖し始めます。 酸素や日光を必要としない化学石栄養生物が発生します。 ヴァールバールは完全に形成されました。 その大きさは現在のマダガスカルの大きさとほぼ同じです。 ウル大陸の形成が始まる。 火山から大きな島がゆっくりと形成され始めます。 以前と同様、大気は二酸化炭素によって支配されています。 気温は高い状態が続いています。

始生代の最後の期間は 25 億年前に終わりました。 この段階で地殻の形成が完了し、大気中の酸素濃度が増加します。 ウル大陸がケノーランドの基礎となる。 地球の大部分は火山で占められています。 それらの活発な活動はミネラルの生成の増加につながります。 金、銀、花崗岩、閃緑岩、その他同様に重要な天然資源は新始生代に形成されました。 で 始生代の最後の数世紀最初の多細胞生物が出現し、後に陸生と海の住民に分けられました。 細菌は性的生殖プロセスを発達させ始めます。 一倍体微生物は 1 セットの染色体を持っています。 彼らは常に環境の変化に適応しますが、同時に他の特性を開発しません。 性的プロセスにより、染色体のセットの変化による生命への適応が可能になりました。 これにより、生物のさらなる進化が可能になりました。

始生代の動植物

この時代の植物相は多様性を誇ることができません。 唯一の植物種は、細菌の生息地である単細胞の糸状藻類、球状藻類です。 これらの藻類がコロニーを形成すると、特別な器具を使わずに観察することができます。 彼らは自由に泳ぎ回ったり、何かの表面に付着したりすることができます。 将来的には、藻類は新しい生命体である地衣類を形成するでしょう。

始生代には最初の 原核生物- 核を持たない単細胞生物。 原核生物は光合成を通じて酸素を生成し、 有利な条件新しい生命体の出現のために。 原核生物は、細菌と古細菌の 2 つのドメインに分けられます。

古細菌

現在では、それらが他の生物とは異なる特徴を持っていることが確立されています。 したがって、それらを細菌と組み合わせて 1 つのグループに分類するのは時代遅れであると考えられます。 外見上、古細菌は細菌に似ていますが、中には珍しい形をしているものもあります。 これらの生物は太陽光と炭素の両方を吸収できます。 彼らは、生命にとって最も不適当な条件で存在する可能性があります。 古細菌の一種は海洋生物の餌となります。 いくつかの種が人間の腸内で発見されています。 彼らは消化プロセスに参加します。 他のタイプは、下水溝や側溝の清掃に使用されます。

事実によって確認されていないが、始生代に真核生物(酵母に似た菌類界の微生物)の誕生と発達が起こったという理論がある。

地球上の生命が始生代に誕生したという事実は、シアノバクテリアの老廃物であるストロマライトの化石が発見されたことによって証明されています。 最初のストロマトライトはカナダ、シベリア、オーストラリア、アフリカで発見されました。 科学者たちは、軟体動物の殻やサンゴの一部であるアラゴナイトの結晶の形成に大きな影響を与えたのはバクテリアであることを証明しました。 シアノバクテリアのおかげで、炭酸塩と珪質の堆積物が生じました。 古代の細菌のコロニーはカビのように見えます。 それらは火山の地域、湖の底、沿岸地域にありました。

始生代の気候

科学者たちはこの時代の気候帯についてまだ何も解明できていません。 始生代のさまざまな気候のゾーンの存在は、古代の氷河堆積物、つまり耕うん岩によって判断できます。 氷河の残骸は現在アメリカ、アフリカ、シベリアで発見されています。 それらの実際の大きさを決定することはまだ不可能です。 おそらく、始生代には広大な大陸がまだ形成されていなかったため、氷河堆積物は山頂のみを覆っていました。 地球の一部の地域に温暖な気候が存在することは、海洋の植物相の発達によって示されています。

始生代の水圏と大気

初期の地球上には水がほとんどありませんでした。 始生代の水温は90℃に達しました。 これは、大気が二酸化炭素で飽和していることを示します。 窒素はほとんど含まれておらず、初期段階では酸素がほとんどなく、残ったガスは太陽光の影響ですぐに破壊されます。 気温は120度に達します。 大気中に窒素が優勢であれば、温度は 140 度を下回らないでしょう。

世界の海洋が形成された後の後期には、二酸化炭素のレベルは顕著に減少し始めました。 水温や空気の温度も下がりました。 そして酸素の量も増えました。 こうして、地球は徐々にさまざまな生物の生息に適したものになっていきました。

始生代の鉱物

鉱物の最大の形成が起こったのは始生代です。 これは火山の活発な活動によって促進されます。 地球が誕生したこの時代までに、鉄、金、ウラン、マンガン鉱石、アルミニウム、鉛、亜鉛、銅、ニッケル、コバルト鉱石の膨大な鉱床が築かれました。 領土内で ロシア連邦始生代の堆積物はウラルとシベリアで発見されました。

詳細に 始生代の時代以降の講義で説明します。

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