Льодовик на екваторі та метрові гриби. 8 епох в історії Землі, коли її вигляд сильно відрізнявся від сучасного

Катархей (величезний Місяць та гаряча атмосфера)

Час: приблизно 4,5 мільярда років тому

Приблизно 4,5 мільярда років тому, під час формування Землі з протопланетної хмари, що оточувала молоде Сонце, планета була екстремально гарячою і вкрита розплавленою лавою.

В цей же час почала формуватися її рання атмосфера, що складалася в основному з вуглекислого газу, водню та водяної пари, з температурою близько 230 градусів за Цельсієм та щільністю у 27 разів вищою, ніж сьогоднішня земна атмосфера.

При цьому із Землею зіткнулася планета розміром із Марс, названа Тейєю. Відірвані частини Землі сформували Місяць, який був дуже близько - на відстані всього близько 22 тисяч кілометрів. Нині до неього 384,4 тисячі кілометрів.

Це створювало враження гігантської вогняної кулі на небі. Однак життя на Землі на той час не було, тому ця пишність залишилася непоміченою.

Приблизно через 5 мільйонів років океан магми охолонув, утворивши земну кору, і сформувалися перші океани з рідкою водою з водню та кисню, що виділилися з мантії.

Незважаючи на температуру 200 градусів за Цельсієм, вода залишалася рідкою через високий атмосферний тиск. День на Землі тоді тривав лише 6 годин, так швидко планета оберталася після зіткнення з Теей.

Земля приблизно 4,5 мільярда років тому (фото: Wikimedia)

Ранній архей (помаранчеве повітря та фіолетові моря)

Час: 3,8-2,5 мільярда років тому

У ті далекі часи Землю можна було скоріше назвати Планетою Води, оскільки суші на її поверхні ще не було. Давні континенти ще не піднялися над океанами, виступаючи лише вигляді гарячих вулканічних островів. Гази, що викидаються вулканами, сприяли утворенню все більш складних молекул, ймовірно, завдяки їм виникло життя.

Бактерії та інші одноклітинні організми, що мешкали на мілководді і утворювали мікробні мати на каменях, могли бути першими формами життя на планеті.

Кисень в атмосфері становив менше 0,001 відсотка від сьогоднішнього рівня, переважав вуглекислий газ, азот і метан, надаючи Землі помаранчевого відтінку в космічному плані, що нагадує Титан, супутник Сатурна. Це, ймовірно, дозволяє вченим припускати можливість найпростішого життя на Титані.

Крім того, молекулярні біологи вважають, що в період між 3,5 і 2,4 мільярдами років тому в океанах Землі процвітали ранні форми фотосинтезу. Ці організми використовували не хлорофіл, а ретиналь, що надавало морям та океанам фіолетового відтінку.

Ранній архей (фото: Earth-logs)

Нудний мільярд (чорні, червоні та рожеві океани)

Час: 1,8 мільярда років - 720 мільйонів років тому

Не тільки фіолетовий колір характерний для океанів нашої планети протягом її історії. Приблизно 1,8 мільярда років тому почався період, відомий як "Нудний мільярд", який вчені називають "найсумнішим часом в історії Землі" або "Середніми віками Землі". Ці назви відображають малу наукову активність протягом 1,08 мільярдів років, коли на планеті практично нічого не відбувалося.

Клімат залишався вкрай стабільним, без періодів заморозків чи потеплінь. Еволюція живих організмів протікала повільно: в океанах переважали ціанобактерії, що виробляли кисень, і червоні водорості, тоді як на суші життя майже не було, за винятком деяких бактерій та протолишайників.

Тривалість доби залишалася майже незмінною та становила близько 19 години.

Тим не менш, у цей період все ж таки відбувалися деякі цікаві явища. Наприклад, на початку "Нудного мільярда" через велике відкладення заліза у водах океанів вони набули червоного відтінку.

Потім анаеробні ціанобактерії, які використовують сірководень замість кисню, змусили воду стати темно-бірюзовою, а в деяких місцях вона набула молочно-бірюзового відтінку. Цей різнобарвний хаос був названий океаном Кенфілда на честь геохіміка, що його описав.

"Сумний мільярд" (фото: Cosmos Magazine)

Кріогеній (льодовики на екваторі)

Час: 720-635 мільйонів років тому

Навіть ті, хто не захоплювався палеонтологією, іноді чули про льодовиковий період, коли по засніжених тундрах бродили мамонти і шерстисті носороги. Це був період плейстоцену, що почався 2,6 мільйона років тому і закінчився 11,7 тисячі років тому.

Однак в історії нашої планети були і суворіші періоди заморозків, які навіть мамонти, якби вони тоді існували, не витримали б. Приблизно 720 мільйонів років тому Земля занурилася в кріогенний період, названий через сильне похолодання на її поверхні.

В атмосфері планети зменшився вміст вуглекислого газу, парниковий ефект ослаб, і глобальна температура опустилася настільки низько, що клімат на екваторі став аналогічним сучасному клімату Антарктиди.

Вчені дали планеті на той час навіть назву - Земля-сніжок. Стаючи більше, льодовики сильно збільшували альбедо (здатність відбивати сонячне випромінювання), що посилювало охолодження. Поступово Земля перетворилася на величезну снігову кулю.

Але це не вплинуло на життя тих часів, оскільки суша тоді була безлюдною, а живі організми жили лише в океанах.

Кріогенний період завершився через збільшену вулканічну активність, що збільшилася. Вулкани викидали в атмосферу величезні кількості CO2 - у 13 разів більше, ніж людська діяльність. Парниковий ефект відновився, і Земля почала розморожуватись.

Так земля могла виглядати в Кріогеній (фото: Wikimedia)

Едіакарський період (райський)

Час: близько 635-538,8 мільйона років тому

Понад 500 мільйонів років тому на Землі не існувало концепції хижацтва. Різні види тварин співіснували один з одним, не атакуючи і не харчуючись іншими особами свого виду.

Тим не менш, існують сумніви вчених щодо того, чи існували тварини взагалі в цей час. Можливо, на Землі переважали лише гриби, лишайники, водорості і навіть прості мікроорганізми.

На поверхні планети не було життя, але вона цвіла на дні океанів. Там дивні істоти паслися на просторих полях, заселених фотосинтезуючим ціанобактеріями, які вчені називають Садами Едіакари. У воді плавали медузи, а на дні жили морські гриби та актинії.

Найдивовижніші створіння тих часів зовсім відрізнялися від існуючих сьогодні. Наприклад, дикінсонії - плоскі м'якотілі істоти овальної форми, що досягали довжини 1,4 метра і нагадували ковдру, повзали дном і харчувалися бактеріальними матами.

Також були колонії ціанобактерій, що виглядали як зелена пліснява, і чарнія - організм неясної природи, що нагадував лист із зигзагоподібно розташованими сегментами і фільтрував поживні речовини з води.

Хоча чарня росла на дні, вчені вважають її твариною, а не водоростями через її незвичайний вигляд. Ще одним цікавим представником була інарія - істота, що нагадує цибулину часнику та завдовжки до 12 сантиметрів.

Незважаючи на різноманітність тваринного світу в едіакарських садах, не було помічено хижаків. Тварини того часу не володіли пазурами, іклами, панцирями чи шипами.

Однак на початку раннього кембрію розпад суперконтинентів, підвищення рівня морів та зміна складу атмосфери призвели до кризи поживних речовин. Це стимулювало появу хижих тварин, включаючи морських членистоногих.

Життя в едіакарський період (фото: Wikimedia)

Силурійський та девонський періоди (царство восьмиметрових грибів)

Час: 443,8-358,9 мільйона років тому

Приблизно 400 мільйонів років тому на Землі панували прототаксити - величезні древні гриби, які були найбільшими сухопутними організмами свого часу. Вони відрізнялися від сучасних грибів тим, що вони не мали капелюшків, тільки стебла.

Прототаксити могли досягати в діаметрі 1 метра та у висоту до 8,8 метра. Вони розширювалися не лише вгору, а й вшир, що надавало їм вигляду кільцевих утворень, подібних до сучасних дерев.

Цікаво відзначити, що на той час ще не існували дерева. Найбільш ранні рослини, такі як куксонія, виростали всього на 6 сантиметрів, а більша барагванатія досягала лише 20 сантиметрів у висоту і піднімалася над мохом, що покривав землю.

Однак у міру розвитку рослин, ті, які могли фотосинтезувати, витіснили прототаксити і стали домінуючими в рослинному світі.

Поверхня планети в силурійський та девонський періоди (фото:Sam Noble Museum)

Кордон пермського та тріасового періодів (найсмертоносніший)

Час: 251,9 мільйона років тому

Наприкінці пермського періоду відбулося руйнівне вимирання видів в історії Землі. У цій катастрофічній події загинули 81 морських і 70 відсотків наземних хребетних видів, а також величезна кількість комах.

Причина цього масового вимирання була пов'язана з різким розмноженням одноклітинних організмів під назвою Methanosarcina наприкінці пермського періоду. Вчені вважають, що це сталося через вдалу мутацію, яка дозволила цим мікробам перетравлювати ацетат. З іншого боку, посилилася вулканічна активність, яка створила сприятливі умови для розмноження цих організмів.

Methanosarcina у процесі своєї життєдіяльності виділяли величезну кількість метану та сірководню. Це призвело до кислотності води в океанах та неможливості для життя більшості організмів. Накопичення вуглекислоти та метану також призвело до найсильнішого парникового ефекту, а рівень кисню в атмосфері різко знизився.

Особливо огидним був запах сірководню, який виділяли бактерії. Ця речовина має запах тухлих яєць.

З погляду палеонтології пермське вимирання було відносно коротким - близько 50 000 років. Після цього вулканічна активність зменшилася, кількість бактерій Methanosarcina скоротилася і рівень газів в атмосфері стабілізувався. Однак протягом цих років атмосфера Землі була насичена неприємними запахами.

Пермське вимирання (фото: Earth Archives)

Крейдовий період (зелені ліси в Арктиці та Антарктиці)

Час: 145-66 мільйонів років тому

Сьогодні життя в районах навколо Північного та Південного полярних кіл є суворою і похмурою картиною. Там дуже холодно, і, за винятком деяких лишайників, рослинності практично немає. Єдиними мешканцями півночі є білі ведмеді, а на півдні - пінгвіни. Це і є всі види тваринного світу у цьому регіоні.

Проте в епоху динозаврів полярні області нашої планети були справжніми райськими куточками. На той час атмосфера містила в 2,5 рази більше вуглекислого газу, що перетворило Землю на величезну теплицю, і середня температура на планеті була на десяток градусів вищою. Полярні шапки були відсутні, а рівень моря був вищим на 170 метрів.

Антарктика була вкрита щільними лісами, які можна порівняти з сучасними лісами південного помірного клімату, на зразок лісів сучасної Австралії. У болотах на території нинішньої Антарктиди мешкали жаби, що майже не відрізнялися від сучасних.

Середня річна температура на континенті становила 15-21 градус за Цельсієм, а на південному полюсі не опускалася нижче 13 градусів. В Арктиці також процвітали листяні ліси, а поблизу полюса мешкали динозаври та крокодили.

Як могла виглядати Антарктида в крейдовий період (фото: BBC Earth)