دهر الكائنات الحية الأولية: الخصائص والجيولوجيا والنباتات والحيوانات - GEOGRAFÍA - 2025

و البروتيروزوي ايون هي واحدة من جداول الجيولوجية التي تشكل عصر ما قبل الكمبري. إنها تمتد من 2.5 مليار سنة مضت إلى 542 مليون سنة مضت. لقد كان وقتًا للعديد من التغييرات الجسيمة المهمة لتطور الكوكب.

من بين هذه يمكن أن نذكر: ظهور أول كائنات التمثيل الضوئي وزيادة في الأكسجين الجوي. باختصار ، في هذا العصر ، خضع الكوكب للتغييرات الأولى التي أعدته ليصبح مكانًا صالحًا للسكن.

Stromatolites ، سمة من سمات هذا الدهر. المصدر: C Eeckhout ، عبر ويكيميديا ​​كومنز

من وجهة نظر جيولوجية ، خلال هذه الحقبة ، تم تشكيل هياكل معينة كانت نقطة البداية لإحداث ما أصبح يعرف فيما بعد باسم القارة العملاقة بانجيا.

كان هذا الدهر وقتًا انتقاليًا ، من كوكب يمكن ، بسبب ظروفه ، اعتباره معاديًا ، إلى كوكب كان من الممكن أن تستقر فيه الحياة وتتطور تدريجياً.

مميزات

وجود كراتون

لقد أثبت العلماء في المنطقة أن الهراوات هي "نوى" القارات. هذا يعني أن الهراوات هي الهياكل الأولى التي نشأت منها الأرفف القارية.

وهي مكونة من صخور قديمة يعود تاريخها إلى ما بين 570 مليون سنة و 3.5 جيجا سنة.

السمة الرئيسية لهراوات الكراتون هي أنه منذ آلاف السنين لم يتعرضوا لأي نوع من الكسور أو التشوه ، لذا فهم أكثر الأماكن استقرارًا في قشرة الأرض.

بعض من أشهر الهراوات على هذا الكوكب هي: Guiana Shield في أمريكا الجنوبية ، و Siberian Shield ، و Australian Shield و Scandinavian Shield.

ظهرت ستروماتوليتس

الستروماتوليت هي تراكيب تتكون من الكائنات الحية الدقيقة ، وخاصة البكتيريا الزرقاء ، بالإضافة إلى كربونات الكالسيوم المترسبة (CaCO ₃). وبالمثل ، فقد تم اكتشاف أنه في الستروماتوليت لا توجد بكتيريا زرقاء فحسب ، بل قد توجد أيضًا كائنات أخرى مثل الفطريات والحشرات والطحالب الحمراء وغيرها.

الستروماتوليت هي سجلات جيولوجية ذات أهمية كبيرة لدراسة الحياة على هذا الكوكب. هذا لأنها ، في المقام الأول ، تشكل أول سجل للحياة على الأرض (أقدمها يبلغ من العمر 3500 مليون سنة).

وبالمثل ، فإن الستروماتوليت تقدم دليلاً على أنه في تلك الحقبة القديمة ، تم تنفيذ ما يسمى بالدورات البيوجيوكيميائية ، على الأقل دورة الكربون.

وبالمثل ، كانت الستراتوليت ذات فائدة كبيرة في مجال علم الحفريات كمؤشرات. وهذا يعني أنه وفقًا للدراسات التي أجريت ، تم تطويرها في ظل ظروف بيئية محددة.

لهذا السبب ، كان من الممكن التنبؤ بالخصائص التي كانت تتمتع بها المنطقة خلال فترة زمنية معينة ، فقط من خلال تحليل الستراتوليت الموجودة هناك.

تنتج هذه الهياكل مصفوفة صمغية ، يتم فيها تثبيت الرواسب وكربونات الكالسيوم. لديهم بعض النشاط الضوئي ، لذلك يطلقون الأكسجين في الغلاف الجوي

زيادة تركيز الأكسجين

من أهم الخصائص التمثيلية لعصر البروتيروزويك أن هناك زيادة كبيرة في تركيز الأكسجين في الغلاف الجوي.

خلال عصر البروتيروزويك ، كان هناك نشاط بيولوجي كبير ، مما أدى إلى زيادة توافر الأكسجين في الغلاف الجوي. الآن ، فيما يتعلق بعنصر الأكسجين ، حدثت أحداث مختلفة كانت بمثابة معالم في هذا العصر.

من المهم الإشارة إلى أن الأكسجين الجوي لم يصل إلى مستوى كبير حتى تم استيفاء ما يسمى بالوعات الكيميائية ، وأهمها الحديد.

مع زيادة الأكسجين في الغلاف الجوي ، زاد أيضًا ترسب الحديد النطاقات. وهذا بدوره ساعد على إزالة الأكسجين الحر ، حيث تفاعل مع الحديد لتكوين أكسيد الحديديك (Fe ₂ O ₃) ، مما يترسب في شكل هيماتيت في قاع البحر.

بمجرد ملء هذه الأحواض الكيميائية ، استمر النشاط البيولوجي ، بما في ذلك التمثيل الضوئي ، لذلك استمر الأكسجين في الغلاف الجوي في الزيادة. هذا لأنه لم يتم استخدامه بواسطة الأحواض الكيميائية ، حيث كانت ممتلئة تمامًا.

الأكسدة العظيمة

كان هذا حدثًا ذا أهمية كبيرة وأهمية. وهو يتألف من سلسلة من الأحداث المتعلقة بزيادة الأكسجين الجوي التي تمت مناقشتها في النقطة السابقة.

عندما تجاوزت كمية الأكسجين تلك التي تمتصها التفاعلات الكيميائية المختلفة ، تأثرت الكائنات اللاهوائية (التي كانت الغالبية) بشكل مباشر ، وكان الأكسجين شديد السمية.

كان لهذا أيضًا عواقب على المستوى المناخي ، حيث أدت التفاعلات الكيميائية المختلفة التي تضمنت الأكسجين الحر والميثان والأشعة فوق البنفسجية ، إلى انخفاض كبير في درجة حرارة البيئة ، مما أدى ، على المدى الطويل ، إلى ما يسمى بالجليد.

جيولوجيا

تعتبر السجلات الأثرية في هذا العصر من أفضل السجلات الموجودة من حيث كمية المعلومات التي قدموها.

كان التغيير الأساسي الذي حدث خلال دهر البروتيروزويك على المستوى التكتوني. في هذا العصر ، نمت الصفائح التكتونية بشكل أكبر وخضعت فقط لتشوهات نتيجة الاصطدامات المتعددة في حوافها.

وفقًا للمتخصصين ، تم تشكيل ما مجموعه خمس قارات عملاقة في هذا العصر:

• سيبيريا القديمة: تتكون من دروع منغوليا وسيبيريا.
• جندوانا: ربما تكون واحدة من أكبرها ، حيث كانت تتكون من مناطق في ما يعرف الآن بأمريكا الجنوبية وأفريقيا والقارة القطبية الجنوبية وأمريكا الوسطى ومعظم آسيا.
• القارة القديمة لأمريكا الشمالية: أيضًا دولة أخرى كبيرة الحجم ، بما في ذلك الدرع الكندي وجزيرة جرينلاند وجزء من سيبيريا.
• الصين القديمة: تشمل الصين وجزء من منغوليا واليابان وكوريا وباكستان وبعض أراضي الهند.
• أوروبا السابقة: تشمل الكثير مما يُعرف الآن بالقارة الأوروبية ، بالإضافة إلى جزء من الساحل الكندي.

وبالمثل ، وفقًا للأدلة الجيولوجية ، في ذلك الوقت ، كانت الأرض تدور بسرعة أكبر على محورها ، حيث كانت الأيام تقارب 20 ساعة. على العكس من ذلك ، حدثت حركة الترجمة أبطأ مما هي عليه الآن ، حيث كان متوسط ​​مدة السنوات 450 يومًا.

وبالمثل ، فإن الصخور التي تم استردادها ودراستها ، القادمة من العصر البدائي ، أظهرت أنها عانت من تأثير ضئيل للتعرية. تم إنقاذ الصخور التي بقيت على حالها تمامًا ، الأمر الذي كان مفيدًا للغاية لأولئك الذين يدرسون هذه الظواهر.

النباتات والحيوانات

بدأت الأشكال الأولى للحياة العضوية في الظهور في العصر القديم ، العصر القديم. ومع ذلك ، بفضل التحول الجوي الذي حدث في عصر البروتيروزويك ، بدأت الكائنات الحية في التنويع.

منذ العصور القديمة ، بدأت تظهر أبسط أشكال الحياة التي لا تزال معروفة: الكائنات بدائية النواة. وتشمل هذه الطحالب الخضراء المزرقة (البكتيريا الزرقاء) والبكتيريا نفسها.

في وقت لاحق ، بدأت الكائنات حقيقية النواة بالظهور (بنواة محددة). وبالمثل ، في هذه الفترة ظهرت أيضًا الطحالب الخضراء (Clorophytas) والطحالب الحمراء (Rodhophytas). كلاهما متعدد الخلايا و ضوئي ، لذلك ساهموا في طرد الأكسجين إلى الغلاف الجوي.

من المهم أن نلاحظ أن جميع الكائنات الحية التي نشأت في هذا العصر تم العثور عليها في البيئات المائية ، حيث كانت تلك هي التي وفرت لهم الحد الأدنى من الظروف اللازمة للبقاء على قيد الحياة.

من بين أعضاء الحيوانات في هذه الفترة ، يمكننا أن نذكر الكائنات الحية التي تعتبر اليوم متطورة قليلاً ، مثل الإسفنج. من المعروف أنها كانت موجودة لأن بعض التحليلات الكيميائية كشفت عن شكل معين من الكوليسترول الذي تنتجه هذه الكائنات فقط.

وبالمثل ، تم العثور على حفريات الحيوانات التي تمثل تجاويف الأمعاء من هذه الفترة. هذه مجموعة كبيرة يوجد فيها بشكل رئيسي قنديل البحر والشعاب المرجانية والأورام الحميدة وشقائق النعمان. السمة الرئيسية لها هي التناظر الشعاعي

حيوانات إيدياكارا

في جبال إدياكارا (أستراليا) ، قام عالم الحفريات ريجينالد سبريج في عام 1946 بأحد أعظم الاكتشافات في علم الحفريات. اكتشف موقعًا به سجلات أحفورية لكائنات حية معروفة.

لوحظت هنا حفريات من الإسفنج وشقائق النعمان ، بالإضافة إلى الأنواع الأخرى التي لا تزال تربك علماء الأحافير اليوم ، حيث يصنفها البعض على أنها كائنات ناعمة (من مملكة الحيوان) والبعض الآخر على أنها أشنات.

من بين خصائص هذه الكائنات يمكن أن نذكر: عدم وجود أجزاء صلبة مثل الصدفة أو بعض بنية العظام ، بدون أمعاء أو فم ، بالإضافة إلى كونها دودة الشكل بدون نمط تناسق محدد.

استجمام حيوانات إيدياكارا. المصدر: ريان سوما ، عبر ويكيميديا ​​كومنز

كان هذا الاكتشاف مهمًا للغاية ، لأن الحفريات التي تم العثور عليها لا تقدم أوجه تشابه مع تلك التي تتوافق مع العصور الحديثة. توجد في حيوانات Ediacaran كائنات حية مسطحة يمكن أن يكون لها تناظر شعاعي أو حلزوني.

هناك أيضًا القليل من التناسق الثنائي (وهو متوفر بكثرة اليوم) ، لكنها نسبة ضئيلة مقارنة بالآخرين.

في نهاية الفترة ، اختفت هذه الحيوانات بالكامل تقريبًا. اليوم لم يتم العثور على كائنات حية تمثل استمرارية تطورية لهذه الأنواع.

طقس

في بداية الفترة يمكن اعتبار المناخ مستقرًا ، مع وجود كمية كبيرة مما يعرف بغازات الاحتباس الحراري.

ومع ذلك ، وبفضل ظهور البكتيريا الزرقاء وعمليات التمثيل الغذائي الخاصة بها التي أدت إلى إطلاق الأكسجين في الغلاف الجوي ، فقد تم زعزعة هذا التوازن النادر.

جليد

خلال هذه الفترة حدثت العصور الجليدية الأولى التي مرت بها الأرض. من بين هؤلاء ، كان أشهرها وربما أكثرها تدميراً هو العصر الجليدي الهوروني.

حدث هذا التجلد على وجه التحديد قبل ملياري سنة وأدى إلى اختفاء الكائنات الحية اللاهوائية التي سكنت الأرض في ذلك الوقت.

كان التجلد العظيم الآخر الذي حدث في هذه الفترة هو ما يسمى بالتجلد الفائق ، والذي تم شرحه في نظرية "كرة الثلج الأرضية". وفقًا لهذه النظرية ، كان هناك وقت ، خلال الفترة المبردة لعصر البروتيروزويك ، كان فيه الكوكب مغطى بالكامل بالجليد ، والذي جعله من الفضاء يبدو وكأنه كرة ثلجية.

وفقًا للدراسات المختلفة والأدلة التي جمعها العلماء ، كان السبب الرئيسي لهذا التجلد هو الانخفاض الكبير في بعض غازات الدفيئة مثل ثاني أكسيد الكربون (CO2) والميثان (CH4).

حدث هذا من خلال عمليات مختلفة ، مثل الجمع بين ثاني أكسيد الكربون والسيليكات لتكوين كربونات الكالسيوم (CaCO3) والتخلص من CH4 عن طريق الأكسدة ، وذلك بفضل زيادة الأكسجين الجوي (O2).

نتيجة لذلك ، دخلت الأرض في دوامة التبريد التدريجي ، حيث تم تغطية سطحها بالكامل بالجليد. أدى ذلك إلى عكس سطح الأرض لأشعة الشمس بشكل كبير ، مما تسبب في استمرار تبريد الكوكب.

التقسيمات

ينقسم دهر البروتيروزويك إلى ثلاثة عصور: حقب الحياة القديمة ، وميزوبروتيروزويك ، وبروتيروزويك.

عصر الباليوبروتيروزويك

يمتد من 2.5 مليار سنة مضت إلى 1.8 مليار سنة ماضية. خلال هذه الحقبة ، وقع حدثان عظيمان لهما أهمية كبيرة: الأكسدة العظيمة ، وهي نتاج عملية التمثيل الضوئي التي بدأت البكتيريا الزرقاء في تنفيذها ، وواحد من أولى عمليات الاستقرار الدائمة في القارات. كان هذا الأخير بفضل التوسع الكبير في كراتون ، التي ساهمت في تطوير منصات كبيرة من النوع القاري.

وبالمثل ، يُعتقد ، وفقًا للأدلة المختلفة ، أنه في هذا العصر ظهرت أول ميتوكوندريا ، وهي نتاج تعايش جواني لخلية حقيقية النواة وبروتيوباكتيريوم.

كانت هذه حقيقة متعالية ، حيث أن الميتوكوندريا تستخدم الأكسجين كمستقبل للإلكترون أثناء عملية التنفس الخلوي ، والتي من خلالها يكون أصل الكائنات الهوائية.

ينقسم هذا العصر إلى أربع فترات: Sidérico و Riácico و Orosírico و Estaérico.

عصر الميزوبروتيروزويك

يمتد هذا العصر من 1600 إلى 1200 مليون سنة مضت. إنه منتصف عمر دهر البروتيروزويك.

تشمل الأحداث المميزة في هذا العصر تطور القارة العملاقة المعروفة باسم رودينيا ، بالإضافة إلى تجزئة قارة عملاقة أخرى ، كولومبيا.

من هذا العصر ، توجد بعض السجلات الأحفورية لبعض الكائنات الحية التي تحمل بعض أوجه التشابه مع نباتات رودوفيت الحالية. وبالمثل ، استنتج أنه خلال هذه الحقبة كانت الستروماتوليت وفيرة بشكل خاص.

ينقسم عصر ميزوبروتيروزويك إلى ثلاث فترات: كاليميك ، إكتاتيكي ، جمالي.

عصر Neoproterozoic

إنها آخر حقبة دهر بروتيروزويك. يغطي من 1000 إلى 635 مليون سنة مضت.

كان الحدث الأكثر تمثيلا لهذا العصر هو التجلد الفائق الذي كانت الأرض فيه مغطاة بالجليد بالكامل تقريبًا ، وهو ما تم شرحه في نظرية كرة الثلج الأرضية. خلال هذه الفترة ، يُعتقد أن الجليد يمكن أن يصل إلى المناطق الاستوائية بالقرب من خط الاستواء.

وبالمثل ، كان هذا العصر مهمًا أيضًا من وجهة النظر التطورية ، حيث جاءت الحفريات الأولى للكائنات متعددة الخلايا منه.

الفترات التي يتألف منها هذا العصر هي: التونيك ، المبردة والإدياكاران.

المراجع

1. بيرالدي ، هـ. (2014). الحياة المبكرة على الأرض وأول النظم البيئية الأرضية. نشرة الجمعية الجيولوجية المكسيكية. 66 (1). 65-83
2. كافاليير سميث تي (2006). "تطور الخلية وتاريخ الأرض: الركود والثورة". Philos Trans R Soc Lond B Biol Sci 361 (1470): 969-1006.
3. هولندا (2006) ، "أكسجة الغلاف الجوي والمحيطات." المعاملات الفلسفية للجمعية الملكية ب ، المجلد 361 ، رقم 1470 ، ص. 903-915
4. Kearey، P.، Klepeis، K.، Vine، F.، Preambrian Tectonics and the Supercontinent Cycle، Global Tectonics، Third Edition، pp. 361-377 ، 2008.
5. Mengel، F.، Proterozoic History، Earth System: History and Variablility، Volume 2، 1998.