Миллион лет назад земля: Как выглядела Земля миллионы лет назад

Триста миллионов лет назад атмосфера Земли была полна железной пылью

https://ria.ru/20191224/1562785113.html

Триста миллионов лет назад атмосфера Земли была полна железной пылью

Триста миллионов лет назад атмосфера Земли была полна железной пылью — РИА Новости, 24.12.2019

Триста миллионов лет назад атмосфера Земли была полна железной пылью

РИА Новости, 24.12.2019

2019-12-24T16:23

2019-12-24T16:23

2019-12-24T16:25

наука

сша

иран

южная америка

земля — риа наука

сахара

/html/head/meta[@name=’og:title’]/@content

/html/head/meta[@name=’og:description’]/@content

https://cdnn21.img.ria.ru/images/156278/25/1562782526_0:95:720:500_1920x0_80_0_0_865c0e3dc3ca4ccfdb091f7a56ed692f.jpg

МОСКВА, 24 дек — РИА Новости. Ученые изучили состав атмосферной пыли возрастом 300 миллионов лет и выяснили, что она была богата железом, так необходимым фотосинтезирующим водорослям, производящим кислород. Результаты исследования опубликованы в журнале Geology.В наше время атмосферная пыль переносится на огромные расстояния и содержит большое количество питательных веществ, необходимых для роста растений. Например, тонкие песчинки, поднятые в воздух пыльными бурями в Сахаре, долетают до Южной Америки, где удобряют почву тропических лесов Амазонки и питают микроэлементами фотосинтезирующие водоросли Атлантического океана.Американские ученые решили выяснить, какую роль играла атмосферная пыль в жизни планеты на рубеже каменноугольного и пермского периодов, когда активно развивались морские экосистемы, а в атмосфере накапливался кислород.Нужно было найти морские осадочные породы этого возраста, отложение которых происходило на мелководье, но вдали от речных стоков — чтобы быть уверенными, что мелкие чужеродные частицы в этих породах — именно атмосферная пыль, а не тонкая взвесь, принесенная с континента реками. Для своего анализа ученые выбрали карбонатные породы возрастом около 300 миллионов лет из северного и центрального Ирана, содержащие морские организмы, способные существовать только в чистой морской воде, не замутненной речными стоками. После того, как ученые растворили породообразующие минералы в кислоте, у них осталась нерастворимая фракция — мелкие частицы кварца и глины, представляющая собой древнюю пыль.Проанализировав ее количество, ученые пришли к выводу, что атмосфера 300 миллионов лет назад была значительно более пыльная, чем сегодня, а геохимический анализ выявил в составе пыли высокореактивное железо, доступное для усвоения биологическими организмами. Речь идет о таких соединениях, как дитионит, ацетат и оксалат железа.По оценкам ученых, древняя пыль содержала вдвое больше биодоступного железа, чем современная пыль, оседающая на тропические леса Амазонки. Такое количество важного для организмов микроэлемента привело к массовому всплеску развития цианобактерий — морских фотосинтезирующих водорослей и, как следствие, — к изменению состава атмосферы, что отразилось на климате и эволюции жизни на планете. «Расцвет первичных производителей, таких как растения и водоросли, привел к более активному улавливанию углерода, что может объяснить снижение содержания углекислого газа в атмосфере около 300 миллионов лет назад», — приводятся в пресс-релизе Оклахомского университета слова первого автора статьи Мехрдада Сардара Абади (Mehrdad Sardar Abadi). Ранее экспериментально было доказано, что добавление биодоступного железа в современные изолированные морские экосистемы приводило к бурному цветению фитопланктона.»Если что-то подобное происходило в глобальном масштабе, это означает, что эффект «удобрения» пылью выразился в снижении содержания углекислого газа в атмосфере и был важной частью углеродного цикла в этот период истории Земли», — отметила руководитель исследования Джерилин Сореган (Gerilyn Soreghan), директор Школы наук о Земле при Оклахомском университете.

https://ria.ru/20191031/1560442746.html

https://ria.ru/20191008/1559540324.html

сша

иран

южная америка

сахара

РИА Новости

1

5

4.7

96

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

2019

РИА Новости

1

5

4.7

96

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og. xn--p1ai/awards/

Новости

ru-RU

https://ria.ru/docs/about/copyright.html

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/

РИА Новости

1

5

4.7

96

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

1920

1080

true

1920

1440

true

https://cdnn21.img.ria.ru/images/156278/25/1562782526_42:0:709:500_1920x0_80_0_0_75c6048cafaaad3ea4aab1b44e6ef861.jpg

1920

1920

true

РИА Новости

1

5

4.7

96

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

РИА Новости

1

5

4.7

96

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

сша, иран, южная америка, земля — риа наука, сахара

Наука, США, Иран, Южная Америка, Земля — РИА Наука, Сахара

МОСКВА, 24 дек — РИА Новости. Ученые изучили состав атмосферной пыли возрастом 300 миллионов лет и выяснили, что она была богата железом, так необходимым фотосинтезирующим водорослям, производящим кислород. Результаты исследования опубликованы в журнале Geology.

В наше время атмосферная пыль переносится на огромные расстояния и содержит большое количество питательных веществ, необходимых для роста растений. Например, тонкие песчинки, поднятые в воздух пыльными бурями в Сахаре, долетают до Южной Америки, где удобряют почву тропических лесов Амазонки и питают микроэлементами фотосинтезирующие водоросли Атлантического океана.

Американские ученые решили выяснить, какую роль играла атмосферная пыль в жизни планеты на рубеже каменноугольного и пермского периодов, когда активно развивались морские экосистемы, а в атмосфере накапливался кислород.

Нужно было найти морские осадочные породы этого возраста, отложение которых происходило на мелководье, но вдали от речных стоков — чтобы быть уверенными, что мелкие чужеродные частицы в этих породах — именно атмосферная пыль, а не тонкая взвесь, принесенная с континента реками.

31 октября 2019, 15:09Наука

Ученые узнали, какой была атмосфера до климатической революции

Для своего анализа ученые выбрали карбонатные породы возрастом около 300 миллионов лет из северного и центрального Ирана, содержащие морские организмы, способные существовать только в чистой морской воде, не замутненной речными стоками.

После того, как ученые растворили породообразующие минералы в кислоте, у них осталась нерастворимая фракция — мелкие частицы кварца и глины, представляющая собой древнюю пыль.

Проанализировав ее количество, ученые пришли к выводу, что атмосфера 300 миллионов лет назад была значительно более пыльная, чем сегодня, а геохимический анализ выявил в составе пыли высокореактивное железо, доступное для усвоения биологическими организмами. Речь идет о таких соединениях, как дитионит, ацетат и оксалат железа.

По оценкам ученых, древняя пыль содержала вдвое больше биодоступного железа, чем современная пыль, оседающая на тропические леса Амазонки. Такое количество важного для организмов микроэлемента привело к массовому всплеску развития цианобактерий — морских фотосинтезирующих водорослей и, как следствие, — к изменению состава атмосферы, что отразилось на климате и эволюции жизни на планете.

«Расцвет первичных производителей, таких как растения и водоросли, привел к более активному улавливанию углерода, что может объяснить снижение содержания углекислого газа в атмосфере около 300 миллионов лет назад», — приводятся в пресс-релизе Оклахомского университета слова первого автора статьи Мехрдада Сардара Абади (Mehrdad Sardar Abadi).

8 октября 2019, 13:44Наука

Ученые надеются через десять лет увидеть планеты с земной атмосферой

Ранее экспериментально было доказано, что добавление биодоступного железа в современные изолированные морские экосистемы приводило к бурному цветению фитопланктона.

«Если что-то подобное происходило в глобальном масштабе, это означает, что эффект «удобрения» пылью выразился в снижении содержания углекислого газа в атмосфере и был важной частью углеродного цикла в этот период истории Земли», — отметила руководитель исследования Джерилин Сореган (Gerilyn Soreghan), директор Школы наук о Земле при Оклахомском университете.

Земля наклонилась на бок 84 миллиона лет назад

20 октября 2021
15:42

Ольга Мурая

Истинное блуждание полюсов может иногда наклонять целые планеты и луны относительно их осей, но не совсем ясно, как часто это происходило с Землёй.

Фото Greg Rosenke/Unsplash.

Отбор палеомагнитных проб на дороге, прорезанной в Центральных Апеннинских горах Италии.

Фото Ross Mitchell/California Institute of Technology.

Международная группа исследователей предоставила убедительные доказательства того, что в позднем меловом периоде наша планета на целых пять миллионов лет «наклонилась» относительно собственной оси.

Группа учёных из США, Италии и Японии утверждает, что 84 миллиона лет назад наша планета совершила «наклон» на 12 градусов, а затем в течение пяти миллионов лет возвращалась в исходное положение.

В течение последних десятилетий в научном сообществе обсуждается вопрос, может ли внешняя твердая оболочка Земли «раскачиваться» или даже значительно перемещаться относительно оси вращения планеты.

Такой сдвиг Земли называется «истинным блужданием полюсов», но до недавнего времени не существовало убедительных доказательств реальности этого процесса.

Объясним, что имеется в виду по термином «блуждание полюсов».

Земля — это «слоистый» шар с твёрдым металлическим внутренним ядром, жидкометаллическим внешним ядром, а также твёрдыми мантией и корой, на поверхности которой мы и живём. Вся эта конструкция вращается как волчок, ежедневно делая полный оборот вокруг своей оси.

Поскольку внешнее ядро ​​Земли жидкое, твердая мантия и кора могут «скользить» по нему. Относительно плотные структуры, такие как глубинные океанические плиты и крупные вулканы, такие как Гавайи, концентрируются вблизи экватора. Точно так же наши руки разлетаются в стороны, когда мы быстро вращаемся, к примеру, в офисном кресле.

Одновременно с этим во внешнем жидком ядре Земли происходит конвекция жидких железа и никеля: процесс, создающий магнитное поле планеты. Магнитному полю Земли нет никакого дела до этого внешнего «блуждания» коры. Горные породы, лежащие над внешним ядром, «прозрачны» для магнитного поля.

Оно, в свою очередь, неизменно «кружится» вокруг оси вращения Земли. А это уже означает, что общая картина движения магнитного поля планеты предсказуема.

Многие горные породы буквально «записывают» направление магнитного поля по мере своего формирования, почти так же, как магнитная лента записывает музыку. Например, крошечные кристаллы минерала магнетита, производимые некоторыми бактериями, выстраиваются в линию, как крошечные стрелки компаса, и остаются в этом положении в затвердевшей породе.

На изучении этого феномена основана такая область геофизики, как палеомагнетизм. Намагниченность горных пород позволяет отслеживать отклонения оси вращения Земли относительно коры на протяжении многих миллионов лет.

Учёные могут с помощью спутников с высокой точностью измерить истинное полярное блуждание, происходящее сегодня. Однако геологи всё ещё спорят, происходили ли в прошлом Земли большие смещения её мантии и коры.

Особенно жаркие споры велись по поводу событий позднего мелового периода, около 84 миллионов лет назад. Авторы нового исследования решили раз и навсегда положить конец этим дебатам.

Исследователи сделали ставку на палеомагнитные данные из известняков, созданных в меловом периоде (145,5 — 65,5 миллионов лет назад), расположенных в Италии.


Отбор палеомагнитных проб на дороге, прорезанной в Центральных Апеннинских горах Италии.


Фото Ross Mitchell/California Institute of Technology.

Магнетизм более молодых пород в том же районе был изучен почти 50 лет назад и косвенно привел к открытию удара астероида, убившего динозавров.

Чтобы отследить блуждание древней оси вращения Земли, учёным нужно было собрать избыточное количество палеомагнитных данных. По словам авторов исследования, предыдущие работы не могли похвастаться достаточным количеством таких данных, чтобы утверждать об отсутствии истинного блуждания полюсов в древности.

Как и предполагали авторы исследования, собранные ими данные указывают на то, что угол наклона планеты 84 миллиона лет назад изменился примерно на 12 ˚.

Учёные также обнаружили, что Земля, похоже, вновь «выпрямилась» — после опрокидывания на бок планета изменила направление наклона и вернулась в исходное положение. Примерно за пять миллионов лет Земля сместилась в общей сложности на 25 °.

Результаты этого удивительного исследования были опубликованы в издании Nature Communications 15 июня 2021 года.

Напомним, ранее мы писали о том, что угол наклона Земли могли вызвать столкновения с метеоритом. Рассказывали мы и о том, что изменения земной орбиты спасли жизнь на планете, а также о том, как кристаллы кварца помогли уточнить дату формирования Луны.

Кроме того, мы сообщали о том, что северный магнитный полюс Земли смещается прямо сейчас, и виной тому — деятельность человека.

Больше новостей из мира науки вы найдёте в разделе «Наука» на медиаплатформе «Смотрим».

наука
Земля
геология
магнетизм
магнитное поле
новости
земная ось

800 миллионов лет назад на Землю обрушился астероидный ливень

22 июля 2020
12:29

Анатолий Глянцев

800 миллионов лет назад Земля и Луна подверглись астероидной бомбардировке.

Иллюстрация Murayama/Osaka University.

Кратер Коперник диаметром 93 километра. Зелёным показано распределение кратеров диаметром от 0,1 до одного километра, использованных для датировки.

Иллюстрация Osaka University.

Астрономы обнаружили на Луне следы катастрофы, некогда постигшей земной шар и, возможно, ставшей причиной всепланетного оледенения.

Астрономы обнаружили на Луне следы катастрофы, некогда постигшей земной шар и, возможно, ставшей причиной всепланетного оледенения. Речь идёт об астероидной бомбардировке, в десятки раз более мощной, чем та, что случилась во времена вымирания динозавров.

Достижение описано в научной статье, опубликованной в журнале Nature Communications.

По расчётам экспертов, примерно раз в 100 миллионов лет на Землю падает астероид диаметром не менее десяти километров. Последний такой катаклизм случился 66 миллионов лет назад и привёл к образованию кратера Чиксулуб. Эта катастрофа, вероятно, погубила последних динозавров (отметим, что к моменту астероидного удара их оставалось уже не так много).

Однако есть на нашей планете и более древние кратеры. При этом следы катастроф, произошедших более 600 миллионов лет назад, практически стёрты с лица земли эрозией и другими геологическими процессами. А потому искать их следует там, где нет ни воды, ни ветра, ни тектонических подвижек: на Луне.

Именно такие свидетельства обнаружили японские учёные благодаря данным зонда «Кагуя». Аппарат сошёл с окололунной орбиты в 2009 году, но анализ собранной им информации продолжается и по сей день.

Астрономы задались целью определить возраст 59 лунных кратеров диаметром от 20 километров. Они применили обычную для таких случаев методику датировки. Расскажем, в чём она заключается.

Валы крупных кратеров покрыты более мелкими кратерами, а те – ещё более мелкими. Понятно, что все эти вторичные кратеры образовались позже основного. Зная, с какой частотой на Луну падают тела того или иного размера, по «изрытости» валов древнего кратера можно определить его возраст.


Кратер Коперник диаметром 93 километра. Зелёным показано распределение кратеров диаметром от 0,1 до одного километра, использованных для датировки.


Иллюстрация Osaka University.

Результаты оказались поразительными. Оказалось, что восемь из 56 крупных отметин на поверхности Селены образовались одновременно! И случилось это примерно 800 миллионов лет назад.

Совершенно невероятно, чтобы по чистой случайности на Луну одновременно упали восемь астероидов. Скорее всего, в тот момент разрушилось некое небесное тело, и часть его фрагментов упала на Луну.

Но тогда ещё большая их часть должна была упасть на Землю. По расчётам исследователей, суммарная масса непрошенных гостей, атаковавших в тот момент нашу планету и её спутник, составила 40–50 триллионов тонн (!). Это в 30–60 раз больше массы астероида, породившего Чиксулуб.

Какой же объект, разрушившись, мог породить этот астероидный ливень? Учёные рассчитали, что его диаметр составлял около ста километров. У них есть и кандидат: родительское тело семейства Эвлалии.

Это семейство астероидов было выделено совсем недавно. Предполагается, что оно возникло при разрушении небесного тела диаметром 100–160 километров, произошедшего 900–1500 миллионов лет назад.

Какие последствия эта астероидная бомбардировка могла иметь для нашей планеты? Авторы подчёркивают, что 720 миллионов лет назад на Земле начался криогений – геологический период, резко изменивший облик земного шара. Именно тогда произошло всепланетное оледенение, предположительно, сковавшее Землю льдом до экватора.

Впрочем, между астероидной бомбардировкой и началом криогения прошли десятки миллионов лет, так что наличие взаимосвязи между ними по меньшей мере не доказано.

К слову, ранее Вести.Ru рассказывали о падении огромного астероида, который расплавил и перемешал кору Луны в радиусе сотен километров. Писали мы и о том, что привезённый астронавтами лунный грунт мог образоваться на Земле, а на Луну попасть из-за метеоритного удара.

наука
космос
Луна
астрономия
Солнечная система
астероиды
новости

Доказательства существования жизни на Земле до 3800 миллионов лет назад

. 1996 7 ноября; 384 (6604): 55-9.

дои: 10.1038/384055a0.

С. Дж. Мойжсис
1
 , Г. Аррениус, К. Д. Маккиган, Т. М. Харрисон, А. П. Натман, С. Р. Френд

Соавторы,

Принадлежности

Соавторы

  • Г Аррениус
    2
     , С. Л. Миллер
    2

Принадлежности

  • 1 Институт океанографии Скриппса, Калифорнийский университет, Сан-Диего, Ла-Хойя 92093-0220, США. [email protected]
  • 2 Университет Калифорнии, Сан-Диего

  • PMID:

    8

  • 5

  • DOI:

    10. 1038/384055а0

S J Mojzsis et al.

Природа.

.

. 1996 7 ноября; 384 (6604): 55-9.

дои: 10.1038/384055a0.

Авторы

С. Дж. Мойжсис
1
 , Г. Аррениус, К. Д. Маккиган, Т. М. Харрисон, А. П. Натман, С. Р. Френд

Соавторы

  • Г Аррениус
    2
     , С. Л. Миллер
    2

Принадлежности

  • 1 Институт океанографии Скриппса, Калифорнийский университет, Сан-Диего, Ла-Хойя 92093-0220, США. [email protected]
  • 2 Университет Калифорнии, Сан-Диего

  • PMID:

    8

  • 5

  • DOI:

    10.1038/384055а0

Абстрактный

Неизвестно, когда жизнь впервые появилась на Земле. Самые ранние из известных микрофоссилий (примерно 3500 млн лет назад) имеют сложную структуру, и если предположить, что ассоциированным организмам потребовалось длительное время для развития такой степени сложности, то можно утверждать о существовании жизни намного раньше этого. Но известные образцы пород земной коры старше 3500 млн лет испытали интенсивный метаморфизм, который уничтожил бы любые содержащиеся в них хрупкие микрофоссилии. Поэтому необходимо искать геохимические свидетельства прошлой биотической активности, сохранившиеся в минералах, устойчивых к метаморфизму. Здесь мы сообщаем об ионно-микрозондовых измерениях изотопно-углеродного состава углеродистых включений в зернах апатита (основного фосфата кальция) из древнейших известных осадочных толщ — формации полосчатого железа возрастом около 3800 млн лет из супракрустального пояса Исуа, Западная Гренландия и аналогичное образование с близлежащего острова Акилия, возраст которого, возможно, превышает 3850 млн лет. Углерод в углеродистых включениях изотопно легкий, что свидетельствует о биологической активности; ни один известный абиотический процесс не может объяснить эти данные. Если не существует какого-то неизвестного абиотического процесса, способного создать такой изотопно легкий углерод, а затем выборочно включить его в зерна апатита, наши результаты свидетельствуют о появлении жизни на Земле по крайней мере за 3800 млн лет до настоящего времени.

Похожие статьи

  • Метасоматическое происхождение кварц-пироксеновой породы, Акилия, Гренландия, и значение для древнейшей жизни на Земле.

    Fedo CM, Whitehouse MJ.
    Федо С.М. и соавт.
    Наука. 2002 г. 24 мая; 296 (5572): 1448-52. doi: 10.1126/science.1070336.
    Наука. 2002.

    PMID: 12029129

  • Геологические препятствия для обнаружения самой ранней жизни на Земле: перспектива раннего архея (старше 3,7 млрд лет) юго-западной Гренландии.

    Fedo CM, Whitehouse MJ, Kamber BS.
    Федо С.М. и соавт.
    Philos Trans R Soc Lond B Biol Sci. 2006 29 июня; 361 (1470): 851-67. doi: 10.1098/rstb.2006.1836.
    Philos Trans R Soc Lond B Biol Sci. 2006.

    PMID: 16754603
    Бесплатная статья ЧВК.

    Обзор.

  • Свидетельства обломочных цирконов о существовании континентальной коры и океанов на Земле 4,4 млрд лет назад.

    Wilde SA, Valley JW, Peck WH, Graham CM.
    Уайлд С.А. и др.
    Природа. 2001 11 января; 409 (6817): 175-8. дои: 10.1038/35051550.
    Природа. 2001.

    PMID: 11196637

  • Переоценка свидетельств самых ранних следов жизни.

    ван Зуилен М.А., Лепланд А., Аррениус Г.
    ван Зуилен М.А. и соавт.
    Природа. 2002 8 августа; 418 (6898):627-30. дои: 10.1038/nature00934.
    Природа. 2002.

    PMID: 12167858

  • Происхождение жизни и биохимия в условиях высокого давления.

    Даниэль И., Огер П., Винтер Р.
    Даниил I и др.
    Chem Soc Rev. 2006 Oct;35(10):858-75. дои: 10.1039/b517766a. Epub 2006 29 августа.
    Chem Soc Rev. 2006.

    PMID: 17003893

    Обзор.

Посмотреть все похожие статьи

Цитируется

  • Вычислительный протокол для датировки эволюции цианобактерий.

    Чжан Х., Ван С., Ло Х.
    Чжан Х и др.
    Методы Мол Биол. 2022;2569:23-40. doi: 10.1007/978-1-0716-2691-7_2.
    Методы Мол Биол. 2022.

    PMID: 36083442

  • Высокотемпературный проточный реактор высокого давления, моделирующий земную среду Гадеана, с применением к зависимости от давления расщепления рибозима вироида авокадо-молота.

    Кавамура К., Огава М., Конагая Н., Маруока Ю., Ламберт Дж. Ф., Тер-Ованесян Л.П., Вернь Дж., Эрве Г., Морел М.С.
    Кавамура К. и др.
    Жизнь (Базель). 2022 12 августа; 12 (8): 1224. дои: 10.3390/жизнь12081224.
    Жизнь (Базель). 2022.

    PMID: 36013404
    Бесплатная статья ЧВК.

  • Гигантские столкновения, происхождение и эволюция континентов.

    Джонсон Т.Э., Киркленд С. Л., Лу Ю., Смитис Р.Х., Браун М., Хартнади М.И.Х.
    Джонсон Т.Э. и соавт.
    Природа. 2022 авг;608(7922):330-335. doi: 10.1038/s41586-022-04956-y. Epub 2022 10 августа.
    Природа. 2022.

    PMID: 35948713

  • Олиготрофный рост нитратзависимых Fe 2+ -окисляющих микроорганизмов в моделируемых ранних марсианских условиях.

    Прайс А, Мейси М.К., Пирсон В.К., Швенцер С.П., Рамкиссун Н.К., Олссон-Фрэнсис К.
    Прайс А и др.
    Фронт микробиол. 2022 28 марта; 13:800219. doi: 10.3389/fmicb.2022.800219. Электронная коллекция 2022.
    Фронт микробиол. 2022.

    PMID: 35418959
    Бесплатная статья ЧВК.

  • Метаболически разнообразные первичные микробные сообщества в древнейшей на Земле донной гидротермальной яшме.

    Папино Д. , Ше З., Додд М.С., Яковьелло Ф., Слэк Дж.Ф., Хаури Э., Ширинг П., Литтл CTS.
    Папино Д. и соавт.
    Научная реклама 2022 15 апр;8(15):eabm2296. doi: 10.1126/sciadv.abm2296. Epub 2022 13 апр.
    Научная реклама 2022.

    PMID: 35417227
    Бесплатная статья ЧВК.

Просмотреть все статьи «Цитируется по»

Типы публикаций

термины MeSH

вещества

Как выглядела самая ранняя жизнь на Земле

Загрузка

Биология

Как выглядела самая ранняя жизнь на Земле

(Изображение предоставлено Getty Images)

Жасмин Фокс-Скелли, 15 января 2020 г.

A

На юго-восточной оконечности Ньюфаундленда скалистые утесы величественно возвышаются над морем. Скалистые скалы известны как Ошибочная точка, дань уважения многим кораблям, которые встретили свой безвременный конец там после того, как моряки «по ошибке» приняли их за другое место. Теперь дикие и зубчатые скалы славятся по другой причине. Они находятся в центре дискуссии об одной из величайших загадок Земли — как и когда впервые возникла сложная жизнь?

«Если вы обойдете скалы, вы обнаружите поверхности, покрытые буквально тысячами окаменелостей», — говорит Фрэнки Данн, палеобиолог из Оксфордского университета.

Окаменелости сохранились около 570 миллионов лет назад, в эдиакарский период, когда серия вулканических извержений покрыла морское дно пеплом, обеспечив «моментальный снимок» жизни того времени.

«Я бы описал это так, будто гуляешь по Помпеям, видишь призраки живших там существ, погребенных под вулканическим пеплом; это действительно невероятный опыт», — говорит Данн.

Вам также могут понравиться:

  • Странное будущее жизни на Земле
  • Что, если бы динозавры не вымерли
  • Действительно ли мы живем дольше наших предков?

Эдиакарские окаменелости возвещают о переломном моменте в истории Земли — в течение предыдущих четырех миллиардов лет океаны были заповедником одноклеточных микробов, но внезапно они кишели новой сложной жизнью. И какая это была странная жизнь. Существа не похожи ни на что, виденное сегодня.

Некоторые, например рангеоморфы , напоминали гигантские лиственные папоротники. Другие имели вид куста или капусты. Многие выглядели как бесформенные мешочки или тонкие стеганые подушки, а другие напоминали огромные морские загоны.

«Большинство эдиакарцев имеют мягкое тело и немного мягкотелы», — говорит Саймон Дарроч, палеонтолог из Университета Вандербильта в Теннесси. «Способность образовывать раковины или скелеты появилась только в конце эдиакарского периода».

Намибия — одно из немногих мест, где зафиксирован переход между эдиакарским и кембрийским периодами (Фото: Саймон Даррох)

Причудливые формы и строение тела долгое время сбивали с толку ученых, пытавшихся поместить этих существ на древо жизни.

«В разные периоды истории мы говорили, что они все это или все это», — говорит Дэррок. «В какой-то момент все они были медузами, а в другой момент все они были забытым затерянным царством животных, которое вымерло. За последние 20 лет стало ясно, что они, вероятно, представляли собой целый ряд организмов и представителей фауны, некоторые из которых были животными».

Ясно то, что животные возникли по крайней мере за 40 миллионов лет до «кембрийского взрыва», периода около 541 миллиона лет назад, когда в летописи окаменелостей внезапно появились животные с узнаваемыми частями тела, такими как плавники, ноги, панцири и скелеты. Большинство предков современных животных можно проследить до этой точки.

Однако самой большой загадкой, окружающей эдиакарцев, является то, что с ними случилось. В какой-то момент они, должно быть, процветали: окаменелости рангеоморфы и другие были обнаружены в разных местах по всему миру; из России в Австралию и из Намибии в Китай. Однако они внезапно исчезли из летописи окаменелостей примерно через 30 миллионов лет после того, как впервые появились.

Восстание кембрийцев

Ключ к выяснению того, что произошло, может лежать в коллекции окаменелостей, известной как «Группа Нама» в Южной Намибии. Около 560 миллионов лет назад Земля оттаивала после ледникового периода, и эта область была затоплена ледниковой водой, образовав мелкое море. Вы можете пройти сотни миль в любом направлении и увидеть записи животных, которые там жили, выставленные на поверхности скал.

Это место примечательно тем, что является одним из немногих мест, где зафиксирован переход между эдиакарским и кембрийским периодами — один из самых биологически бурных периодов в истории Земли.

Жизнь стала более распространенной и сложной во время «кембрийского взрыва» около 540 миллионов лет назад (Фото: Getty Images)

животные добывали пищу и взбивали морское дно.

«Большинство эдиакарцев были довольно простыми животными — они не передвигались и мало что делали, и, как правило, жили рядом с источником пищи — липкими микробными матами, найденными на морском дне», — говорит Дэррок.

«Однако в Намибии, начиная с 540 миллионов лет назад, наблюдается неуклонный рост интенсивности и разнообразия различных способов рытья нор, что позволяет предположить, что животные стали более мобильными и стали более умными в том, как они добывают пищу».

Дэрроч утверждает, что появление этих более современных животных кембрийского типа могло изменить окружающую среду таким образом, который просто не нравился эдиакарцам, например, взбалтывая отложения и нарушая микробные маты, из-за чего эдиакарцам было труднее жить. подача.

Некоторые норы в отложениях также выглядели точно так же, как те, что проделали морские анемоны — хищные животные. Если бы хищники присутствовали, это наверняка стало бы похоронным звоном для эдиакарцев, которые не смогли бы убежать.

Однако другие ученые относятся к этой теории скептически.

«Эти формы счастливо сосуществовали в течение миллионов лет, и есть свидетельства того, что они жили в разных частях морей в любом случае, поэтому они не обязательно экологически взаимодействовали друг с другом», — говорит Рэйчел Вуд, профессор геолого-геофизических исследований. в Эдинбургском университете.

Катастрофическое событие

Альтернативная идея, набирающая все большую популярность среди ученых, заключается в том, что падение уровня кислорода в океане могло вызвать первое массовое вымирание жизни на Земле, сравнимое с падением астероида, уничтожившим динозавров.

Геологи могут определить, каким был уровень кислорода в океане миллионы лет назад, измеряя относительное количество различных типов урана, обнаруженных в осадочных породах, образовавшихся в то время. Камни поглощают более тяжелую форму урана, когда они окружены водой с низким содержанием кислорода, и более легкую форму, когда уровень кислорода высок.

Ландшафт Намибии предлагает дразнящие подсказки о том, какой была окружающая среда более 560 миллионов лет назад (Источник: Рэйчел Вуд)

Используя этот метод, ученые показали, что уровень кислорода в океане сильно колебался в эдиакарский период , причем уровни поднимались незадолго до появления первых животных и падали незадолго до их гибели.

Одно исследование подсчитало, что процент дна океана, покрытого водой с низким содержанием кислорода (бескислородной), мог возрасти до более чем 60-70%. Для сравнения, для современных океанов этот показатель составляет около 0,1 процента.

«У нас есть количественные доказательства глобального распространения аноксии в океане, что во времени тесно связано с исчезновением эдиакарских животных», — говорит Сяо Шухай, палеобиолог и геобиолог из Технического университета Вирджинии, принимавший участие в этом исследовании.

По мере того, как воды, лишенные кислорода, ползли по мелководным морским морям, где процветала первая жизнь животных, некоторые виды могли справиться с этим лучше, чем другие.

«Многие эдиакарские животные были сидячими, а это значит, что они не двигались, — говорит Шухай. «Поэтому, если бы произошли быстрые изменения окружающей среды, они не смогли бы адаптироваться и поэтому были бы более подвержены вымиранию.

«Если вы мобильны, как многие животные кембрийского типа, у вас больше шансов выжить, если вы переместитесь в кислородный оазис, например, в небольшие кислородные карманы или кислородные убежища на мелководье».

Сибирь — еще один регион, где кропотливые поиски могут обнаружить капсулы времени из далекого прошлого. последовал.

«Если вы посмотрите на какой-либо период геологического времени, вы часто увидите эти поворотные события, когда повышенные темпы вымирания сменяются повышенными темпами видообразования — похоже, именно так развивается жизнь», — говорит Рэйчел Вуд.

«Как только вещи эволюционируют в нишу, вам нужно приложить много энергии, чтобы избавиться от них, поэтому, если что-то появляется и удаляет эти формы, это означает, что другие вещи могут эволюционировать, чтобы снова занять эти ниши».

—

Присоединяйтесь к миллиону поклонников Future, поставив нам лайк на Facebook или следите за нами в Twitter или Instagram

4.

Если вам понравилась эта история, подпишитесь на еженедельную рассылку новостей bbc.com под названием «The Essential List». Подборка историй из BBC Future, Culture, Worklife и Travel, доставляемых на ваш почтовый ящик каждую пятницу.

Земля перевернулась на бок 84 миллиона лет назад?

Известняк Scaglia Rossa, обнаженный недалеко от Фурло, Италия, в северных Апеннинских горах. Известняк в этом месте накопился на дне мелкого моря, в рукаве древнего Средиземного океана почти 85 миллионов лет назад, в так называемое позднемеловое время. Кредит: Росс Митчелл.

Держитесь за свои шляпы, потому что ученые нашли больше доказательств того, что Земля время от времени опрокидывается. Мы знаем, что континенты движутся медленно из-за тектоники плит, но дрейф континентов только отталкивает тектонические плиты друг от друга. В течение последних нескольких десятилетий ведутся споры о том, может ли внешняя твердая оболочка Земли раскачиваться или даже опрокидываться относительно оси вращения. Такое смещение Земли называют «истинным полярным блужданием», но доказательства этого процесса противоречивы. Новое исследование опубликовано в Nature Communications , возглавляемый Институтом наук о Земле и жизни (ELSI) при Токийском технологическом институте, главный исследователь Джо Киршвинк (также профессор Калифорнийского технологического института) и профессор Росс Митчелл из Института геологии и геофизики в Пекине, предоставляет некоторые из наиболее убедительное на сегодняшний день доказательство того, что такой планетарный наклон действительно имел место в прошлом Земли.

Истинные полярные странствия медведей некоторые рассекают. Земля представляет собой многослойный шар с твердым металлическим внутренним ядром, жидким металлическим внешним ядром и твердой мантией и преобладающей корой на поверхности, на которой мы живем. Все это крутится как волчок, раз в сутки. Поскольку внешнее ядро ​​Земли жидкое, твердая мантия и кора могут скользить по нему. Относительно плотные структуры, такие как погружающиеся океанические плиты и массивные вулканы, такие как Гавайи, предпочитают располагаться вблизи экватора, точно так же, как ваши руки любят быть разведенными в стороны, когда вы крутитесь в офисном кресле.

Несмотря на это блуждание земной коры, магнитное поле Земли генерируется электрическими токами в конвектирующем жидком металле Ni-Fe внешнего ядра. В длительных масштабах времени перемещение вышележащей мантии и коры не влияет на ядро, потому что эти вышележащие слои горных пород прозрачны для магнитного поля Земли. Напротив, модели конвекции в этом внешнем ядре на самом деле вынуждены танцевать вокруг оси вращения Земли, а это означает, что общая картина магнитного поля Земли предсказуема, распространяясь таким же образом, как железные опилки выстраиваются над небольшим стержневым магнитом. Следовательно, эти данные предоставляют прекрасную информацию о направлении Северного и Южного географических полюсов, а наклон дает расстояние от полюсов (вертикальное поле означает, что вы находитесь на полюсе, горизонтальное говорит нам, что это было на экваторе). Многие камни на самом деле записывают направление местного магнитного поля по мере их формирования, почти так же, как магнитная лента записывает вашу музыку. Например, крошечные кристаллы минерала магнетита, вырабатываемого некоторыми бактериями, на самом деле выстраиваются в линию, как крошечные стрелки компаса, и попадают в отложения, когда горная порода затвердевает. Этот «ископаемый» магнетизм можно использовать для отслеживания того, где ось вращения блуждает относительно земной коры.

Отбор проб с высоким разрешением на дороге к западу от плотины Апиро в Центральных Апеннинских горах Италии. Это конкретное место пересекает границу крупной инверсии геомагнитного поля, известной как переход Хрон 33R / 33N, датируемой около 80 миллионов лет назад. Удивительно высокая доля ориентированных образцов из этих мест дает превосходные записи древнего магнитного поля в то время, когда они формировались. Кредит: Росс Митчелл.

«Представьте себе, что вы смотрите на Землю из космоса, — объясняет Киршвинк. — Истинное полярное странствие выглядело бы так, будто Земля качается на бок, а на самом деле происходит то, что вся каменная оболочка планеты — твердая мантия и кора — вращается вокруг жидкое внешнее ядро». Хотя ученые могут очень точно измерить истинное полярное блуждание, происходящее сегодня, с помощью спутников, геологи все еще спорят о том, происходили ли большие вращения мантии и земной коры в прошлом Земли.

Один особенно жаркий спор разгорелся вокруг событий позднего мелового периода, около 84 миллионов лет назад. В течение последних трех десятилетий геофизики вели публичные споры в журнале Science и на многочисленных встречах о том, произошло ли в меловом периоде крупное истинное полярное блуждание.

Митчелл и Киршвинк придумали план, как решить спор раз и навсегда. Используя опыт Митчелла, когда он был студентом, изучающим геологию Апеннинских гор в центральной Италии, он знал, какие породы нужно взять на пробу. Затем международная группа исследователей сделала ставку на то, что палеомагнитные данные из известняков, образовавшихся в меловой период (от 145,5 до 65,5 миллионов лет назад) в Италии, обеспечат окончательный тест. Почти 50 лет назад изучался магнетизм более молодых пород в том же районе, что косвенно привело к открытию удара астероида, погубившего динозавров. Сара Слоцник, соавтор и геобиолог из Дартмутского колледжа, объясняет: «Эти итальянские осадочные породы оказались особенными и очень надежными, потому что магнитные минералы на самом деле представляют собой окаменелости бактерий, которые образовали цепочки из минерала магнетита».

Сдвиг широты зафиксирован в известняке Scalgia Rossa на итальянских Апеннинах. Эти данные показывают, что Италия совершила короткую экскурсию к экватору между 86 и 80 миллионами лет назад, что совпало с вращением, наблюдаемым по магнитным данным, собранным из горных пород со дна Тихого океана. Предоставлено: Росс Митчелл и Кристофер Тиссен.

Чтобы проверить их гипотезу об истинном полярном смещении, необходимы палеомагнитные данные с большим количеством избыточности, чтобы проследить смещение древнего местоположения оси вращения Земли. Предыдущие исследования, особенно некоторые, утверждающие, что истинного полярного блуждания не происходит, не смогли изучить достаточное количество точек данных, по словам команды. По словам Ричарда Гордона, геофизика из Университета Райса в Хьюстоне, который не участвовал в исследовании, «это одна из причин, по которой так приятно видеть это исследование с его богатыми и прекрасными палеомагнитными данными».

Киршвинк и его коллеги обнаружили, как и предсказывала гипотеза истинного полярного блуждания, что итальянские данные указывают на наклон планеты примерно на 12˚ 84 миллиона лет назад. Команда также обнаружила, что Земля, по-видимому, исправилась — после того, как она опрокинулась на бок, Земля изменила курс и повернулась прямо назад, совершив полный поворот почти на 25° дуги примерно за пять миллионов лет. Определенно, это было космическое «йо-йо».

Узнать больше

«Настоящее полярное странствие» могло стать причиной ледникового периода

Дополнительная информация:
Росс Н. Митчелл и др., Истинное колебание полярного блуждания в позднем меловом периоде, Nature Communications (2021). DOI: 10.1038/s41467-021-23803-8

Информация журнала:
Связь с природой

,
Наука

Предоставлено
Токийский технологический институт

Цитата :
Наклонилась ли Земля на бок 84 миллиона лет назад? (2021, 18 октября)
получено 5 октября 2022 г.