Potrzebny były miliardy lat i miliardy gwiazd, by mogła powstać na Ziemi pierwsza żywa komórka. Bezmiar przestrzeni, czasu i materii nie jest więc

Transkrypt

1 Potrzebny były miliardy lat i miliardy gwiazd, by mogła powstać na Ziemi pierwsza żywa komórka. Bezmiar przestrzeni, czasu i materii nie jest więc nam obojętny i obcy; w jakimś sensie jesteśmy jego dziełem. By mógł się narodzić człowiek pytający o przyczynę istnienia tak wielkiego i tak starego Wszechświata i pierwszy fizyk, który mu na to pytanie odpowie, musiało upłynąć wiele miliardów lat, musiały powstać miliardy gwiazd, galaktyk, kwazarów i Supernowych bo w mniejszym i młodszym Wszechświecie nie mogłoby się to wydarzyć. Marcin Ryszkiewicz

2

3 PREKAMBR 4,6 mld 540 mln powstanie Ziemi powstanie pierwotnej skorupy ziemskiej powstanie atmosfery powstanie hydrosfery powstanie życia - ŚLADY ŻYCIA: 3,8 MLD LAT WIEK FORMACJI ISUA W GRENLANDII Z ORGANICZNYMI ZWIĄZKAMI WSKAZUJĄCYMI NA PIERWSZE PROCESY FOTOSYNTEZY; NAJSTARSZE SKAMIENIAŁOŚCI (BAKTERIE NITKOWATE W CZERTACH ZACHODNIEJ AUSTRALII I POŁUDNIOWEJ AFRYKI, WIEK 3,4 MLD LAT); POWSTANIE ŻYCIA W STREFACH GRZBIETÓW OCEANICZNYCH; NAJSTARSZE STROMATOLITY;

4 Proterozoik - ŚWIAT ORGANICZNY - MAKSIMUM ROZWOJU STROMATOLITÓW, WCZESNE EUKARIOTY (JEDNOKOMÓRKOWE GLONY AKRITARCHY); - POCZĄTKI WSPÓŁCZESNEGO ŻYCIA EKSPLOZYWNA EWOLUCJA ZWIERZĄT: SKAMIENIAŁOŚCI ŚLADOWE, SKAMIENIAŁOŚCI BEZSZKIELETOWE (FAUNA Z EDIACARA W AUSTRALII ROBAKOWATE, RYJĄCE, PIERWSZE STAWONOG - PRZYCZYNY PIERWSZE RADIACJI ZWIERZĄT: WZROST STĘŻENIA TLENU W ATMOSFERZE (3,5 MLD LAT TLEN ZACZĄŁ BYĆ DODATKOWO UWALNIANY DO ATMOSFERY PRZEZ FOTOSYNTEZUJĄCE PROKARIOTY; DOWODY MINERALNE WYSTEPOWANIE URANINITU I PIRYTU W SKAŁACH MŁODSZYCH NIŻ 2,3 MLD LAT TEMU; WSTĘGOWE RUDY ŻELAZA

5 FAUNA Z EDIACARA

6

7 SINICE

8

9 WSTĘGOWE RUDY ŻELAZA - - Gigantyczne złoża stanowiące podstawę największych kopalni żelaza na świecie (Kiruna, Krzywy Róg Tlen produkowany w oceanach przez organizmy zielone, od razu wiązał się z żelazem i nie mógł opuszczać wodnego środowiska. Dopiero, gdy cały ocean zardzewiał i zaczęło w nim brakować żelaza, rozpoczął się proces utleniania atmosfery (2 mld lat temu)

10 Grzbiety śródoceaniczne jako prawdopodobne miejsca ewolucji prebakteryjnej i powstania życia: - duży zakres temperatur; - związki organiczne, niezbędne do powstania pierwotnych form życia, mogły bardzo łatwo się rozpuszczać w ciepłej wodzie; - są to środowiska bogate w fosfor, nikiel, cynk, wykorzystywane przez wszystkie organizmy; - w obszarach tych możliwe jest wykorzysty-wanie energii różnorodnych, naturalnie występujących, reakcji chemicznych uwalniających energię.

11

12 Pierwsze wielkie sukcesy życia Dzisiejszy ekosystem autotrofów i heterotrofów, anaerobów i aerobów tworzyły mikroorganizmy na długo przed pojawieniem się roślin i zwierząt. Największym wydarzeniem ewolucyjnym we wczesnej historii życia był rozwój oksygenowej fotosyntezy, który nastąpił przypuszczalnie już około 3,5 mld lat temu. Sinice stały się władcami planety: żyły prawie wszędzie i wydzielając tlen zmieniły radykalnie świat. Zapis kopalny życia jest zbyt skąpy, aby pokazać, czy inne mikroorganizmy, oprócz sinic, były także wolno ewoluującymi ekologicznymi generalistami. Druga fala wielkich udoskonaleń Najwcześniejsze wydarzenia ewolucyjne stworzyły podstawę do powstania zawierających wyodrębnione jądra, chloroplasty i mitochondria komórek, które rozmnażały się mitotycznie. Nie wiadomo dokładnie, kiedy to nastąpiło, a wczesny zapis kopalny planktonowych mikroglonów (Akritarchów) jest bardzo niekompletny. Płeć była drugim z wielkich wynalazków życia; przyspieszyła ona powstanie roślin i zwierząt, otwierając im drogę do różnorodnych specjalizacji. Pojawienie się płci może być tylko w przybliżeniu datowane na okres około 1,1 mld lat temu, zaś powstanie dużych organizmów wielokomórkowych na około 600 mln lat temu.

13 Prekambr późny proterozoik (600Ma) kontynenty położone blisko siebie proces ryftowania ostatnie wielkie zlodowacenie proterozoiku epoka lodowa Varanger O. PANTHALASA (PALEOPACYFIK) PANNOTIA

14 EON FANEROZOICZNY ERA PALEOZOICZNA ERA MEZOZOICZNA ERA KENOZOICZNA

15 Prekambr późny proterozoik (560Ma) podział Pannotii na: Baltikę, Laurencję, Syberię i Gondwanę powstanie oceanów: Iapetus, Prototetydy i Uralskiego O. PANTHALASA (PALEOPACYFIK) GONDWANA O. URALSKI O. PROTOTETYDA SYBERIA (PALEOTETYDA) LAURENTIA O. IAPETUS (JAPETUS) BALTIKA

16 ERA PALEOZOICZNA PERM KARBON DEWON SYLUR ORDOWIK KAMBR

17 KAMBR ( /490 mln) A. Sedgwick 1835

18 Kambryjska eksplozja życia - pojawienie się szkieletu - obecność zębów i dołków zębowych, które zamykają się wzdłuż zawiasu, między skorupkami - dobrze wykształcone oczy

19 KAMBR

20 zniknięcie stromatolitów

21 Szereg mikropłyt u wybrzeży Gondwany O.PROTOTETYDA Szkocja O.URALSKI

22 ORDOWIK (500/ mln) Ch. Laphworth 1879 (1960)

23 ORDOWIK łodziki

24

25 subdukcja na wsch. krawędzi Laurencji doszło do zderzenia szeregu mikropłyt (orogeneza takońska) Appalachy przemieszczenie: Gondwany na pd. i mikropłyt w kierunku Baltiki

26 ochłodzenie klimatu spowodowało masowe wymieranie

27 SYLUR ( mln) R. Murchison 1835

28 SYLUR

29 organizmy skałotwórcze Tabulate and rugose corals, nautiloid, crinoids and brachiopods (Silurian).

30 Pierwsze rośliny - ryniophyta Pierwsze - bezszczękowce

31

32 stopniowa likwidacja o. Iapetus, otwarcie O. Retyckiego (zbliżenie mikrokontynentów) kolizja mikropłyt: Syberii, Mongolii, Dżungarii (Tien-Szan, Ałtaj, Sajany) stopniowa likwidacja O. Uralskiego (zbliżenie Baltiki i syberii) Gondwana w pobliżu bieguna pd.

33 DEWON ( mln) A. Sedgwick i R. Murchison 1839

34 DEWON

35 Akantody: -Morskie i słodkowodne ryby -Płetwy ułożone w parach -Ciało pokryte łuskami -Posiadają szczęki (drapieżnictwo), które powstały z przekształcenia łuków podtrzymujących skrzela u bezszczękowców

36 Ichthyostega: -Płetwa składająca się z kości przypominających kości płazów -struktura zębów typowa dla ryb i płazów -czaszka podobna do ryb -rybi ogon

37

38 dewońska flora pierwsze lasy psylofity, mszaki, widłaki, skrzypy, paprocie

39 O.Uralski O.Panthalassa O.Prototetyda orog. kaledońska bloki kontynentalne: Euameryka, Gondwana, Syberia, bloki kazachski i chiński zamykanie oceanów: retyckiego, uralskiego i paleotetydy przemieszczenie mikrokontynentów dzis. Europy zach i pd ku Euameryce

40 ochłodzenie klimatu spowodowało masowe wymieranie wyginięcie przedstawicieli zespołów raf tabulatowo-stromatoporoidowych oraz niemal wszystkich ryb pancernych

41 KARBON ( mln) W. Connybear i W. Philips 1822

42 KARBON

43 płazy pierwszy gad (Romeriscus) - Sukces ewolucyjny: uwodnione jajo

44 flora karbońska powstanie złóż węgla kamiennego wzrost zawartości tlenu w atmosferze do stanu dzis. pierwsze kordaity i szpilkowe max. paprocie sigilarie (widłak) kordaity (widłaki) kalamity (skrzyp)

45 wczesny karbon (340 Ma) bujny rozwój roślinności spowodował obniżenie zawartości CO2 w atmosferze (C został związany w złożach węgla kamiennego) ochłodzenie klimatu (zlodowacenie Gondwany) powstanie rozległego lądu i obszarów szelfowych późny karbon (300 Ma)

46

47 PERM ( mln) R. Murchison 1841

48 PERM

49 kręgowce

50 URALIDY Orogeneza hercyńska (waryscyjska): a/ w Europie (Irlandia, Walia, Ardeny, Niemcy, Masyw Czeski, Polska): Wogezy, Harz, Schwarzwald, Reńskie Góry Łupkowe, Sudety, Góry Świętokrzyskie, Płw. Iberyjski, Masyw Armorykański, b/ Appalachy, c/ Ural, d/ Góry Smocze, e/ Góry Wododziałowe, f/ Ałtaj, Tien-Szan. zderzenie Euameryki z Syberią zamknięcie O. Uralskieg (orogen uralski) koniec orogenezy waryscyjskiej powstanie superkontynentu PANGEI powstanie O. Tetydy

51 wczesny perm (280 Ma) ciepły i suchy klimat na półk. pn. (złoża soli kamiennej) cechsztyn basen środkowoeuropejski chłodny klimat na półk. pd. (zlodowacenie Gondwany) późny perm (260 Ma)

52 występowanie osadów polodowcowych na terenie: Ameryki Pd., w Afryce, Australii, Indiach i na Antarktyce

53 okres permski kończy się epizodem masowego wymierania (ok. 100 tys. lat) (największym w historii Ziemi) 95% gat. zwierząt morskich wyginięcie przedstawicieli koralowców, mszywiołów, ramienionogów, głowonogów, trylobitów, liliowców

54