Історія Землі за півгодини

народження Землі

Почнемо з самого початку: 5 млрд років тому. Але де ж прекрасна блакитна планета? Нашому погляду постає лише щойно народжене Сонце, оточене протопланетарного пилом. Промотавши стрічку часу трохи вперед, ми зауважимо мільярди кружляють навколо Сонця каменів, які шляхом акреції стягує разом. Пройдуть мільйони років - і ці камені стануть, щонайменше, сотнею планет, що обертаються навколо Сонця.

4 млрд 540 млн років тому - Земля з'являється на світ. Дивно, але на зорі часів «життя» на нашій планеті більше схожа на її кінець - той, яким бачить його релігія. Твердої «суші» майже немає. Замість неї - вогняне море розплавленої породи. Замість повітря - вуглекислий газ, азот, сірка і водяну пару.

Свого часу релігійні схоласти розрахували, що вік Землі - не менше 6 тис. Років. Тільки до початку XIX століття геологи почали здогадуватися, що наша планета - справжня «бабуся». У цьому їм допомогла Південна Африка - в одному з її районів збереглися останки найдавнішої континентальної плити. Вчені зрозуміли - породи в цій місцевості дуже давні.

Озброївшись даними про швидкість охолодження матеріалів, ідеєю про те, що Земля спочатку була розплавленим кулею, і багатьма роками, витраченими на розрахунки, британський фізик і механік лорд Кельвін в XIX столітті зробив висновок про те, що Землі, швидше за все, від 20 до 40 млн років.

Це був великий прогрес. Але для геологів-практиків навіть ця цифра здалася замалою. Невідомо, як довго б наука перебувала в сумнівах, якби до молодого науковця Ернесту Резерфорду не прийшло розуміння того, що всередині нашої планети знаходяться радіоактивні елементи. Всі вони створюють велику кількість тепла. Це в корені підривало розрахунки Кельвіна, адже з'ясувалося, що Земля не остигала поступово - навпаки, в ній приховані постійні джерела тепла. Але головне - розпад радіоактивних елементів дозволив розрахувати точний вік Землі.

народження Місяця

Минуло кілька мільйонів років (дитячий вік за мірками планети) після народження Землі, а її вже чекали зовсім «не дитячі» випробування. Молода планета під назвою Тейя розміром з Марс мчить прямо на нас. Вважається, що Тейя хоч і зіткнулася із Землею, але, на щастя, пройшла по дотичній. Проте, цього вистачило, щоб обидві планети стали нагадувати рідкі кулі: по Землі прокочувалися справжні хвилі породи, а в космос викинуло трильйони тонн уламків. У цій космічної катастрофи Земля вціліла. І не тільки вціліла, але і знайшла «прикраса»: дуже швидко сила тяжіння нашої планети перетворила уламки, що залишилися від катастрофи, в кільце.

З цього кільця поступово формується куля - Місяць. Вона набагато ближче, ніж та Місяць, яку знаємо ми. Зараз вона знаходиться приблизно в 400 тис. Км від нас, тоді ж вона була всього в 22 тис. Км. Можна тільки уявити який вигляд відкривався з Землі ночами! На жаль, цими красотами не судилося насолодитися нікому.

© NASA

метеорити атакують

У Землі воістину було «важке» дитинство. 3 млрд 900 млн років тому її бомбардують уламки, що залишилися від формування Сонячної системи. Саме вони, на думку багатьох вчених, і принесуть на планету воду. У кожному з них укладено крихітне кількість води, але вони атакують нашу планету більш 20 млн років. Тому Земля поступово покривається океанами. Коли наступного разу ви будете вгамовувати спрагу прохолодною цілющої мінералкою - згадайте, що кожній краплі води, кожної калюжі на Землі - мільярди років.

Ядро планети залишається розплавленим, а поверхня охолола до 70-80 ° C. Через дуже швидкого обертання Землі (Сонце сідає лише через 3 години після світанку!), На ній дмуть страшні вітри. Їх швидкість перевищує швидкість самого руйнівного сучасного урагану. Гігантська тяжіння близько розташованої Місяця піднімає величезні хвилі, які прокочуються по планеті. Але з часом супутник віддаляється, хвилі заспокоюються, і Земля починає обертатися повільніше.

бактерії

3 млрд 800 млн років тому - Земля повністю покрита водою. Але якщо придивитися - можна побачити крихітні острови - це розплавлена ​​гірська порода, вулканами проривається через океан. Згодом така лава охолоне, утворюючи вулканічні острови. Пізніше вони з'єднаються, сформувавши перші континенти. Втім, атмосфера як і раніше токсична, стоїть нестерпна спека - навряд чи нам сподобалося б проводити тут відпустку.

Метеорити бомблять Землю з моменту її появи на світ, але 3 млрд 800 млн років тому настала ще більш запекла стадія. Мабуть, щось зашкодило орбіти цих метеоритів - вони градом посипалися на Землю.

І все-таки наша планета страждала не дарма - метеорити вже принесли сюди воду, але вчені вважають, що в них було і ще дещо - мінерали, найпростіші білки і амінокислоти. Зараз, коли стихли урагани, а Земля охолола, ймовірно, прийшов їхній час.

Одна з популярних гіпотез свідчить, що життя на нашій планеті з'явилася поблизу підводних гарячих джерел. На глибині, куди майже не проникають сонячні промені, а температура опускається до позначки трохи вище нуля, підводні труби вивергають щось схоже на сизий дим. Насправді це не дим, а гаряча рідина. Морська вода навіть на дні океану здатна просочуватися ще далі - через тріщини в корі, по дорозі збираючи гази і мінерали. Вся ця підігріта суміш і викидається назад в океан. Там її вже чекає «бульйон» з мінералів і хімічних речовин, залишених метеоритами.

З цієї біохімії, на думку багатьох дослідників, і з'явилася життя. Якимось чином всі ці речовини з'єдналися і утворили одноклітинні бактерії - найдавніші форми життя на Землі. Є, втім, припущення, що життя на нашій планеті зароджувалася незліченну кількість разів, поки, нарешті, не набула звичні для нас форми. Життя з'явилася. І що ж? Проходять мільйони років, але кардинально нічого не змінюється - еволюція, схоже, не поспішає породжувати більш складні організми.

строматоліти

3 млрд 500 млн років тому. Якщо ми подивимося на мілководну зону океану, то побачимо під водою щось, що нагадує камені. Насправді це ціанобактеріальние спільноти, що представляють собою конгломерати живих бактерій. Останки цих матів називають строматолітами. Їх харчування відбувається за допомогою фотосинтезу, що перетворює сонячне світло і воду в глюкозу - просту форму цукру. В ході цього перетворення вивільняється побічний продукт - кисень. Мільйони років ці непоказні «камені» творили чудеса, наповнюючи киснем океани і атмосферу. Якби не вони, то на Землі, ймовірно, не існувало б майже нічого живого, включаючи і нас з вами.

© Alamy

Родини

1 млрд 500 млн років тому - доба триває не менше 16 годин. І все ж, минуло 3 млрд років з моменту появи планети, а ще немає жодного складного організму.

Але земне ядро ​​як і раніше активно, воно гаряче поверхні Сонця. Це тепло розколює земну кору, і вона поділяється на величезні плити літосфери. Вони рухаються і тягнуть по всьому світу океани і острова, зіштовхуючи їх між собою. Так, 1 млрд 100 млн років тому з'являється суперконтинент - Родини. Цей гігантський материк широко відомий, але на думку вчених, до нього існував також і найперший гіпотетичний континент - Ваальбара, який проіснував з 3,6 до 2,8 млрд років тому, і що сформувався ще в археї. Другим гіпотетичним єдиним материком був континент під назвою Ур, що утворився 3 млрд років тому. На нашій планеті, можливо, існувало не менше шести суперконтинентів, але ми розповімо лише про найвідоміших з них. До речі, за багатьма прогнозами, в майбутньому - через 200-300 млн років - все материки Землі знову з'єднаються для того, щоб знову утворити єдиний суперконтинент. Для нього навіть придумано назву - Пангея Ультима ( «Остання Пангея»).

«Земля-сніжок»

Через великий геологічної активності народилося величезна кількість вулканів. Вуглекислий газ, який вони викидають, змішується з водою і перетворюється в кислотний дощ. Гірські породи вбирають його в себе, не даючи йому накопичуватися в атмосфері, зберігаючи тепло. Зараз цих гірських порід набагато більше, ніж раніше: вони оголилися через зіткнення континентів. У той же час через природні кліматичних флуктуацій і змін в сонячної радіації Земля охолоджується. Кількість парникового газу, що потрапляє в атмосферу, не в змозі утримувати тепло Сонця.

Можливо і те, що освіта суперконтиненту Родини призвело до блокування екваторіальних вод, які несли теплі течії. Полярні регіони захолонуло і стали відбивати все більше сонячного світла, що, в свою чергу, спричинило «розповзання» льоду на інші ділянки. Температура на поверхні Землі впала до -40 градусів. Лід скував океани на глибину понад 1 км.

Настав, можливо, один з найтриваліших і холодних льодовикових періодів в історії Землі. Прихильники цієї теорії називають його епохою «Землі-сніжку». Передбачається, що наша планета була повністю покрита льодом в частині кріогенійского і едиакарской періодів неопротерозойской ери, а, можливо, і в інші геологічні епохи.

Теорія про існування цього грандіозного ледниковья була створена для того, щоб пояснити відкладення льодовикових опадів в тропіках в період кріогенних (850-630 млн років тому), а також інші дивні риси геології того ж періоду. Не всі вчені, однак, беруть цю гіпотезу, кажучи про те, що таке грандіозне заледеніння чи могло бути можливим, якщо врахувати енергетичний баланс і кліматичні моделі глобальної циркуляції.

кембрійський вибух

Незважаючи ні на що, під льодом планета залишається гарячою. Під ковдрою льоду продовжують жити вулкани. Накопичене тепло призводить до того, що з часом вони починають прокидатися один за іншим. Але поки гірські породи, вбирають вуглекислий газ від вулканічних вивержень, все ще приховані під льодом, тому ніщо не заважає йому накопичуватися в атмосфері, утримуючи сонячне тепло і поступово плавлячи льодовик. Танення льоду породжує тріщини, злами і нерівності в земній корі, а значить, ще більше вулканів. Серією хімічних реакцій танення також вивільняє величезну кількість кисню, який був укладений в льоду не один мільйон років. А ще накопичилася тепло призводить до розколу Родини. Це сталося близько 750 млн років тому.

Тривалість доби вже дорівнює приблизно 22 годинам. Концентрація кисню в атмосфері досягла небачених до того показників. У цей момент, приблизно 540 млн років тому, відбувається так званий Кембрійські вибух: наче нізвідки в океані з'являється безліч видів складних живих організмів.

Теорія Кембрійського вибуху покликана пояснити раптова поява скам'янілостей тварин на нижній межі кембрію і їх відсутність в більш древніх відкладеннях. Пізніші дослідження, однак, показали, що багато складних тварини, подібні до сучасними видами, виникли задовго до початку кембрію. Проте, переважна частина сучасних типів вперше з'явилася, схоже, саме в кембрії. Причому сталося це, мабуть, дійсно швидко. Збільшення розміру живих істот і поява великої їх різноманітності в числі іншого пов'язано, ймовірно, з підвищенням рівня кисню.

© Wikimedia Commons

Життя на суші

750 млн років тому зрушення літосферних плит стався знову. Родини розкололася, утворивши Гондвану і Лавразию. Температура - близько 30 ° С, рівень кисню наближається до сучасного. Але суша як і раніше млява, на ній майже нічого немає, крім окремих ділянок з водоростями.
Сонце продовжує руйнувати поверхню Землі смертельно небезпечною радіацією. Однак приблизно в 50 км над Землею, там, де промені проникають в земну атмосферу, відбувається щось цікаве: зустрічаючись із сонячною радіацією, кисень перетворюється в інший газ - озон. Поступово він обволікає всю планету, поглинаючи смертельну радіацію. Якби не він, життя на суші просто не існувала б. Через мільйони років, озоновий шар стає товщі, і суша покривається зеленими грудочками, що нагадують мох. Ця крихітна зелень, тим не менш, робить важливу роботу - вона викидає ще більше кисню, рівень якого різко зростає. Привабливу для життя сушу мало-помалу починають обживати земноводні.

болота

Суша стає світом тропічних боліт. Болота Окефеноки (штат Джорджія, США), що в перекладі з індіанського означає «розгойдане земля», вважаються сучасним аналогом боліт, які існували на Землі в ту епоху.

Професор Фредерік Річ (Fredrick Rich) з університету південної Джорджії - фахівець з доісторичним болотах, як і його колеги, вірить, що це болото дуже схоже на ті, які існували всюди близько 300 млн років тому - в кам'яновугільний період або карбон. За його словами, саме в цей час вперше за всю історію нашої планети на її поверхні розвивається великий рослинний покрив. Рослини сягали 20-30 м у висоту, росли щільними масивами, створюючи вологий тропічний клімат. Тут літають гігантські комахи - меганеври (гігантські стрекозоподобние комахи, що жили в кам'яновугільному періоді), повзають метрові багатоніжки. Гігантизм комах і тварин в ту давню епоху пов'язують з високою концентрацією кисню в атмосфері.

Тропічні болота займали більшу частину материкової поверхні Землі протягом десятків мільйонів років. Свідчення тому можна знайти сьогодні на всіх сучасних континентах - в родовищах вугілля. На суші останки рослин перетворювалися в вугілля, а на мілководді протягом мільйонів років накопичувалися останки живих організмів. Вони стануть іншим видом викопного палива - нафтою і газом.

Пермське вимирання

Приблизно 250 млн років тому. До того моменту сушу вже населяють предки динозаврів - горгонопси і їх видобуток - скутозаври. Але доля їх, як і 96% морських видів і 70% видів наземних хребетних, вирішена. Близько 252 млн років тому починається пермський вимирання - наймасовіше вимирання всіх часів, одне з п'яти масових вимирань, коли-небудь відбувалися на нашій планеті.

Причини його достеменно невідомі досі. Однак найбільш вірогідною версією і однією з основних причин вважається виверження сибірських траппов, що відбувалося саме в цей період. До сих пір невідомо, що саме спровокувало ці виверження. По всьому світу повітря наповнене попелом, який закриває сонячне світло. Атмосфера наповнюється токсинами і вуглекислим газом. Час від часу потоки гарячої магми виходять на поверхню. Це триває від 500 тис. До 1 млн років. Кількість базальту, ізвергнувшегося з надр Землі за цей час, вистачило б для того, щоб поховати США під майже 6-кілометровою товщею.

© Flickr

Пангея

Близько 250 млн назад - суша знову майже млява. Минуло 50 млн років, і материки знову з'єднуються, утворивши єдиний континент - Пангеї. Під час пермського вимирання загинуло 70% всіх видів наземних хребетних, а це значить, що є місце для нового виду, який буде правити на планеті як ніхто інший - ні до, ні після нього - динозаври. Вважається, що ці «жахливі ящери» походять від невеликої кількості рептилій, які пережили пермський вимирання.

Поки вони міцніють і розвиваються, неспокійні плити знову розривають Землю на частини: 190 млн років тому Пангея розпадається. А 180 млн років тому світ знаходить звичні для нас форми, утворюється Атлантичний океан.

кінець динозаврів

65 млн років тому. Здається, що правляча династія під назвою «динозаври» буде панувати на планеті вічно. Але якщо на Землі немає сили, здатної зруйнувати цю монополію, вона є в космосі - до нас вже мчить величезний астероїд. Він летить до узбережжя півострова Юкатан. Сьогоднішній Мексиканську затоку - не що інше, як кратер, що утворився від удару цього гіганта.

Це справжній Апокаліпсис для динозаврів. Астероїд руйнує все на багато тисяч кілометрів, навіть сам він миттєво випаровується. Енергія, вивільнена при ударі, дорівнює енергії вибуху мільйонів атомних бомб. Осколки астероїда і земної кори розлітаються за тисячі кілометрів. Йдуть метеоритні дощі, від землетрусів земля ходить ходором, на узбережжя обрушуються цунамі. Поверхня Землі нагрівається, рослинність самозаймається. Дим і попіл протягом кількох місяців огортають планету потужної пеленою, не пропускаючи сонячні промені. Панування динозаврів, що тривало 165 млн років, добігає кінця. На щастя, це шанс для невибагливих в їжі дрібних звірків, схожих на землерийку, - ссавців.

© National Geographic

ссавці

50 млн років тому. Планету все впевненіше заселяють ссавці. Насправді вони з'явилися ще за часів динозаврів, але масове їх розселення зі зрозумілих причин могло статися тільки після зникнення гігантських м'ясоїдних. 47 млн ​​років тому - еволюція ссавців набирає обертів.

Тривалість доби, між тим, вже майже дорівнює 24 годинам, температура близько 24 ° С, рівень кисню практично такий же, як сьогодні.

Наші предки

При зіткненні Індійської та Азіатської плит утворюється величезна гірська гряда - Гімалаї. Раніше на цьому місці вирував океан.

4 млн років тому. Уздовж Східного узбережжя Африки між плитами, що утворюють земну кору, з'являється величезна розколина. Вона тягнеться майже на 6 тис. Км. За її краю виростають гори, які не дають волозі з Індійського океану текти по землі. Стає спекотніше і суші - родючий вологий ліс Африки перетворюється в посушливу савану. Одна з найпопулярніших версій свідчить, що саме в зв'язку з цим нашим предкам довелося злізти з дерев і, випрямивши спину, відправитися на пошуки їжі на двох ногах. Втім, є й інші гіпотези про походження прямоходіння, як правило, доповнюють її безліччю дивовижних фактів.

Наприклад, не так давно в Африці виявлені останки дуже древніх гомінідів, які жили як раз тоді, коли відбувся поділ ліній, що ведуть до шимпанзе і людини. І що ж? З'ясувалося, що ці гомініди, можливо, вже ходили на двох ногах - тобто до того, як їх нащадки злізли з дерев.

Sahelanthropus tchadensis на сьогоднішній день вважається першим гомінідом / © Getty

Ходили вони, звичайно, не так впевнено, як ми, але факт залишається фактом. А ось різкий стрибок розвитку розумної діяльності людини почався всього приблизно 10-12 тис. Років тому - билина, неймовірно мала дещиця «секунди» на шкалі часу, яка пройшла з моменту народження нашої планети. Але ж Земля, за оцінками багатьох фахівців, пройшла лише близько половини свого життєвого шляху. Чи то ще буде.