Лекции по природоведческой микробиологии - Заварзин Г.А.
ISBN 5-02006454-8
Скачать (прямая ссылка):
Земли. Для докембрия международная классификация и классификация Северной
Евразии различаются (рис. 8.3).
Эон Эра
Период
Акротема
Эонотема
Эратема
Система
Основание кембрия
Основание кембрия
о
а.
2500
х
а
<
Неопроггерозой-Ш
650 -
Криогений
850 -
Тоний 1000 -
Стений 1300
Эктазий
1400 -
Калиммий
Статерий
1800
Орозирий 2050
Рясий
2300
Сидерий
"
&
-1650 ±50
2500±50
>ss
и
¦я
S
ч
к
Верхний
3150 ±50-Нижний
¦650 + 20
Верхний
(каратавий)
¦ 1000 ±50-
Средний
(юрматиний)
-1350 ±20 -
Нижний
(бурзяний)
Верхний
карелий
¦ 1900 ± 50 -
Нижний
карелий
Венд
V,
Рис. 8.3. Соотношение международной (А) и российской стратиграфической
шкал (Б) периодизации основных событий в докембрии. Даты в млн лет [по:
Семихатов, 1993]
Доархейский (гадейский) период - от начала формирования Земли до
появления первых пород с возрастом менее 3,9 млрд лет -описывается на
основании общих соображений и сопоставления с данными для Луны,
относящимися примерно к этому интервалу. Представляется, что в этот
период шла бомбардировка Земли пла-нетезималями с локальным разогревом и
проплавлением коры, которую В.Е. Хайн назвал призрачной - фантомной.
Призрачны и суждения биологов о начале жизни в такой обстановке. Можно
сказать, что геологическая среда в этот период так отличалась от
архейской, что фантомная биота этого времени испытывала бы большие
затруднения, приспосабливаясь к последующей среде с атмосферой и
гидросферой. В этот период шла интенсивная дегазация Земли с удалением
летучих, прежде всего воды, так что в следующий, "геологический" этап
своего существования - архей - Земля вступает с гидросферой и атмосферой.
Этот ранний этап характери-
310
зуется однонаправленной эволюцией примерно до 3,5-2,5 млрд лет, когда
начинают доминировать циклические процессы.
"Конец раннеархейского времени, т.е. около 3,5 млрд лет назад,
ознаменовался формированием океанической и континентальной коры, мантии,
гидросферы и атмосферы, делающей ее сходной с современным обликом
Земли..." (Хайн и др., 1997, с. 98). В раннеархейское время началось
отложение железистых кварцитов из водной среды в Исуа, и по сумме данных
существование биоты в высшей степени вероятно. Таким образом, появлению
жизни на Земле предшествует этап формирования геологической среды с
атмосферой, гидросферой, литосферой, и можно говорить о первоначальной
биоте, правда, не двигаясь дальше признания факта ее существования.
Вместе с тем важно сделать оговорку о различиях в понимании терминов
геологами и биологами: геологи, говоря об океане и континенте, обычно
имеют в виду океаническую или континентальную кору, а биологи
подразумевают под океаном субаквальные, а под континентом (сущей) -
субаэральные условия жизни.
Основанный на датировании по изверженным породам, анализ архея не дает
ясного представления о процессах выщелачивания на континентах и
химической дифференциации при седиментогенезе. Представляется вероятным
господство физического выветривания и углекислотного выщелачивания,
ведущего в первую очередь к выносу щелочных металлов во многих
местонахождениях строматолитов и наиболее древних микрофоссилий, обычно
интерпретируемых как сходные с цианобактериями.
В это время происходило образование железистых кварцитов. Для него
характерны также строматолиты и формирование карбонатных платформ.
Развиты гидротермальные процессы. Гидрохимия архейского океана неясна,
однако она должна допускать образование кварцитов из кремния. Возможной
моделью для нее служит взаимодействие воды с магматическими породами в
современных вулканах и образование хлоридно-натрового флюида. В водоемах
архея, хотя бы локально, уже присутствуют сульфаты и происходит отложение
гипса. Химическое выветривание на суше связано в первую очередь с
углекислотным выщелачиванием основных и ультра-основных изверженных пород
и связыванием углекислоты с щелочноземельными металлами в карбонаты.
Испарение воды в аридной зоне по исчерпании резерва кальция делает
вероятным появление на суше крупных водоемов содового типа.
Окислительные процессы в субаэральной обстановке отсутствуют, но в
мелководных строматолитах Карелии с возрастом 2,02 млрд лет откладывается
рассеянный гематит, придающий им "красноцветный" облик и
свидетельствующий о локальной окислительной обстановке. Таким образом,
конец архея-начало протерозоя, по-видимому, имеет уже достаточно развитую
прокариотную биосферу, взаимодействующую с поступлением свежего извержен-
311
ного материала из глубин в условиях бескислородной атмосферы. Места
обитания микроорганизмов вполне разнообразны, и имеются типичные фации.
Вместе с тем обитаемая поверхность суши - слой в несколько миллиметров,
куда проникал свет, - должна была бы дать место сообществу, аналога
которого в современных условиях нет: аноксическому циано-бактериальному
сообществу, способному отдавать кислород в бескислородную атмосферу (рис.
