Реферат
Ученика 11-Б класса
Гимназии №28
г.Запорожья
Алешкова Сергея

На тему: "Архей или Архейская эра"

Архейская эра (Архей) – ( по-греч. – начало) – древнейшая эра в геологической истории Земли. С нее начинается современная геохронологическая шкала (таблица). К архейским принято относить отложения возрастом более 2500 млн. лет. После архейской идет протерозойская эра, означающая время появления, начала жизни. Относительно протерозоя архей, поэтому, может быть определен как дожизненное время. Таким оно и считается с момента создания геохронологической таблицы. В 1759 г. итальянский геолог Дж. Ардуино назвал жильные породы первичными, слоистые – вторичными, глины и пески – третичными. В 1829 г. верхняя часть третичных отложений, в которых содержались каменные орудия труда человека, Ж. Денуайе предложил называть четвертичными.

Согласно геохронологической таблице мы сейчас живем в четвертичный период кайнозойской эры – прямое наследие библейской легенды. В 1845 г. Р. Мурчисон предложил первичные образования, как возникшие до появления жизни, называть азойскими (нежизненными – сформировавшимися до возникновения на Земле жизни). В 1872 г. американский геолог Дж. Дана азой заменил археем. В начале XX в. В.И. Вернадский (1863-1945) обратил внимание естествоиспытателей на то, что горные породы, независимо от времени образования, одинаковые. В архее, протерозое, палеозое, мезозое и кайнозое распространены граниты, кварциты, песчаники. Вызвано это тем, что условия образования минералов и горных пород на Земле во все известное геологическое время были близкими. Если в палеозое, мезозое и кайнозое условия формирования горных пород были достоверно биогенными (в условиях биосферы), то биогенными они были и в архее и протерозое.

Если жизнь в криптозое на Земле существовала, то от архея (дожизненного времени) и протерозоя (времени появления жизни) необходимо было отказаться, как ошибочно выделенных с учетом идеи образования безжизненной Земли с последующем сотворение на ней жизни. Но сделано это не было. В середине XX в. в самых древних горных породах возраста около 4 млрд. лет – кварцитах Гренландии – под электронным микроскопом были определены остатки нитчатых (многоклеточных) водорослей. Тем самым было получено прямое подтверждение отсутствия дожизненного времени, или ошибочности выделения архея.

Ученые подразделяют историю Земли на пять геологических эр. Самая древняя - архейская эра, следующая протерозойская. Только с палеозойской эры начинается каменная летопись первых организмов с твердым покровом. Мезозойская эра известна нам благодаря расцвету рептилий, в том числе динозавров. Последняя, кайнозойская эра продолжается по сей день.Эры состоят из периодов и эпох, каждая из которых связана с определенными геологическими событиями, обуславливающими развитие фауны и флоры. В геологии ( рис. 52 ) приняты следующие названия временных интервалов: эон , эра , период, эпоха, век. Самое крупное геохронологическое образование - эон. Эон до 4,6 млрд лет назад - период образования - Хаос. Эон от 4,6 млрд лет назад до 3,9 млрд лет назад - Гадей . Эон от 3,9 млрд лет назад до 2,6 млрд лет назад - Архей. Эон от 2,6 млрд лет назад до 0,6 млрд лет назад - Протерозой . Эон от 0,6 млрд лет назад до настоящего времени - Фанерозой . Эоны подразделяются на эры и т.д. Архей делится на две эры: ранний архей и поздний архей. Ранним археем датируются первые ископаемые остатки бактерий и цианобактерий.

Палеонтологические данные древнейших осадочных пластов свидетельствуют, что доорганизменный этап эволюции продолжался 1,5-1,6 млрд. лет после образования Земли как планеты. Катархей был "спектаклем без зрителей". Жизнь возникла на грани катархея и архея. Об этом свидетельствуют находки остатков микроорганизмов в ранних архейских породах возрастом 3,5-3,8 млрд. лет. О жизни в архее известно немного. Горные породы архея содержат большое количество графита. Считается, что графит происходит из остатков органических соединений, входивших в состав живых организмов. Это были клеточные прокариоты - бактерии и синезеленые. Продуктами жизнедеятельности этих примитивных микроорганизмов являются и древнейшие осадочные породы (строматолиты) - известковые образования в виде столбов, обнаруженные в Канаде, Австралии, Африке, на Урале и в Сибири. Бактериальную основу имеют осадочные породы железа, никеля, марганца. До 90% мировых запасов серы возникли в результате жизнедеятельности серобактерий. Многие микроорганизмы - активные участники формирования колоссальных, пока еще мало разведанных ресурсов полезных ископаемых на дне Мирового океана. Там обнаружены залежи железа, марганца, меди, никеля, кобальта. Велика роль микроорганизмов и в образовании горючих сланцев, нефти и газа.

Архейский эон, или архей ( табл. 1 ), охватывает период от 3900 до 2600 млн. лет тому назад. К этому времени относится возникновение древнейших осадочных пород (т.е. пород, образованных частицами, осаждавшимися из водной среды), часть которых сохранилась в районах Лимпопо (Африка), Исуа (Гренландия), Варавууна (Австралия), Алдана (Азия). Эти породы содержат либо биогенный углерод, связанный в своем происхождении с жизнедеятельностью организмов, либо строматолиты и микрофоссилии . Строматолиты - кораллоподобные осадочные образования (карбонатные, реже кремниевые), представляющие собой продукты жизнедеятельности древнейших автотрофов . В протерозое они всегда связаны с цианобактериями , но их происхождение в архее не вполне ясно. Микрофоссилии - микроскопические включения в осадочные породы ископаемых микроорганизмов. В архее все организмы относились к прокариотам . Получение энергии у большинства архейских организмов осуществлялось путем брожения или специфического анаэробного дыхания , при котором источником кислорода, отсутствующего в атмосфере, служили сульфаты, нитриты, нитраты и т. д. На стадии аноксигенного фотосинтеза остались современные пурпурные серные и зеленые серные фотобактерии . Донором электронов в процессе фотосинтеза у них служил главным образом H2, а не Н2О. Микроорганизмы-продуценты уже могли фиксировать атмосферный азот.

Древнейшие бактериальные биоценозы, т. е. сообщества живых организмов, включавшие только продуцентов и деструкторов, были похожи на пленки плесени (так называемые бактериальные маты ), располагавшиеся на дне водоемов или в их прибрежной зоне. Оазисами жизни часто служили вулканические области, где на поверхность из литосферы поступали водород, сера и сероводород - основные доноры электронов. Геохимический цикл (круговорот веществ), существовавший на планете до возникновения жизни и наиболее ярко проявлявшийся, очевидно, в циркуляции атмосферы, пополнился биогеохимическим циклом. В архейской эре возникли первые живые организмы. Они были гетеротрофами и в качестве пищи использовали органические соединения «первичного «бульона». (В осадочных породах древностью 3.5 млрд. лет обнаружены биопалимеры). Первыми жителями нашей планеты были анаэробные бактерии. Важнейший этап эволюции жизни на Земле связан с возникновением фотосинтеза, что обуславливает разделение органического мира на растительный и животный.