يشير المقياس الزمني الجيولوجي إلى فترات زمنية متتالية على النحو الذي تحدده تعاقب الحفريات المكتشفة في الصخور والتي سجلها علماء الجيولوجيا الأوروبيون في القرنين الثامن عشر والتاسع عشر. تصور التقسيمات الأولية (Eons) (الدهور) مراحل تكوين الأرض.
العمود الجيولوجي (مقياس الزمن الجيولوجي) The Geologic Time Scale
فترة ما قبل الكمبري Precambrian ، التي بدأت قبل الحفريات الأولى ، تنقسم حاليًا إلى Hadean وهو أول دهر
في تاريخ الأرض. (من Hades
، بدايات تكون الأرض المبكرة الفترة المضطربة)
الدهر الأركي Archaean الدهر السحيق
أو الدهر العتيق (لم تكن الحياة قد ظهرت
بعد)
دهر الطلائع أو الحياة الأولية Proterozoic
(فجرالحياة – أول ظهور للحياة المبكرة) ، و دهر البشائر أو الحياة الظاهرة Phanerozoic (الحياة المرئية).
على أساس الأحافير ، ينقسم دهر الحياة إلى عصور ، والتي تشمل Paleozoic (الحياة المبكرة) ، Mesozoic
الدهر الوسيط (الحياة الوسطى) ، والحياة الحديثة Cenozoic (الحياة الجديدة). تنقسم
الفترات والعهود إلى عصور.
المواقع التي تم فيها وصف صخور ذلك العصر لأول مرة ("الديفونية"
من ديفون في إنجلترا ؛ "العصر الجوراسي" من جبال جورا على الحدود
الفرنسية السويسرية) ، والقبائل القديمة التي عاشت في الجوار
("الأوردوفيشي" بعد Ordovice
في ويلز) ، ("العصر الطباشيري" من الكلمة اللاتينية creta ، أو "الطباشير") ، أو سلسلة من
الصخور ("الترياسي" من ثلاث طبقات مميزة موجودة في جميع أنحاء ألمانيا)
تستخدم كتسميات زمنية.
قامت العلاقات الأحفورية الجديدة والتأريخ المطلق للعمر الإشعاعي للصخور
النارية المتداخلة بمراجعة وتحديث المواضع النسبية الأصلية على هذه الخريطة. هناك
اختلافات طفيفة في المصطلحات من مكان إلى آخر ، مثل "Carboniferous" في أوروبا ، والتي تتوافق مع فواصل
"Mississippian"
بالإضافة إلى "Pennsylvanian"
في الولايات المتحدة.
الأحداث الرئيسية في عصر ما قبل الكمبري- Precambrian
تشمل فترة ما قبل الكمبري أول 4 مليارات سنة من وجود الأرض البالغ 4.5
مليار سنة. مرت غالبية الوقت الجيولوجي قبل ظهور أي آثار مرئية للحياة. تم تقسيم
هذه الفترة الواسعة من الزمن إلى ثلاثة دهور: Hadean و Archean
و Proterozoic.
Hadean: تكوين الأرض والقمر والغلاف الجوي فترة Hadean هي الفترة التي كانت فيها الأرض منصهرة بشكل
أساسي بعد أن تكونت نتيجة لتراكم الحطام الكوني. نتجت الحرارة عن الضربات المستمرة
على السطح بالإضافة إلى وفرة المواد المشعة (اليورانيوم والثوريوم والبوتاسيوم).
يوجد فقط في مناطق قليلة في غرب جرينلاند ، وشمال غرب كندا ، وغرب أستراليا
معادن (الزركون) تعود إلى أصل الأرض قبل 4.55 مليار سنة.
الأركيان (الدهر الآركي) Archean: بداية الحياة وأقدم الصخور
كانت قشرة الأرض قد تماسكت وبدأت بتبريدها بحلول الدهر الأركي ، قبل 4
مليارات سنة. تكونت المحيطات من بخار الماء الجوي المكثف. منذ ما بين 3.8 و 4.1
مليار سنة ، كانت هناك فترة من القصف الشديد. تشهد العديد من فوهات القمر على هذا
الحدوث.
بسبب التعرية والصفائح التكتونية ، لا توجد فوهات من هذا العصر على الأرض.
بدأت حركة الصفائح التكتونية ، وهي التحول المستمر لألواح القشرة الأرضية ، منذ
حوالي 4 مليارات سنة. تتكون الصخور الرسوبية الأولية من تآكل المياه السطحية
وترسيبها ، بينما تتشكل الصخور المتحولة عن طريق الدفن العميق و الانصهار.
اكتشفت كل من غرينلاند وكندا والولايات المتحدة (وايومنغ ومونتانا) ومقاطعة
درع البلطيق في الدول الاسكندنافية وروسيا ومقاطعة الدرع الأوكراني في أوكرانيا
وروسيا واسكتلندا والهند والبرازيل وغرب أستراليا وجنوب إفريقيا وجود صخور من
دهرالآركيان Archean.
يتكون الغلاف الجوي للدهر الآركي Archean
من ثاني أكسيد الكربون والنيتروجين والأمونيا والميثان وآثار من الأكسجين الحر.
بدأت الحياة على الأرجح في بداية العصر الأركي Archean وتطورت تدريجيًا إلى كائنات بدائية وحيدة
الخلية (العتائق والبكتيريا).
بدأت في ذلك الزمن عملية التمثيل الضوئي Photosynthesis ، وحدث الأوكسجين العظيم ، وفرضية الأرض
الثلجية في دهر الحياة الأولية Proterozoic،
حيث تطورت الكائنات وحيدة الخلية إلى بكتيريا بدائية تقوم بعملية التمثيل الضوئي
منذ حوالي 2.5 مليار سنة ، في بداية دهر الطلائع Proterozoic.
لقد استنفد ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي خلال فترة 100 مليون سنة ،
من 2.35 إلى 2.45 مليار سنة ، عن طريق استنشاق ثاني أكسيد الكربون وإنتاج الأكسجين
الحر ، مما تسبب في مرور الكوكب بالعديد من العصور الباردة.
حيث توجد أدلة علمية على وجود جو غني بالأكسجين قبل 2.22 مليار سنة: رواسب
أكسيد المنغنيز الهائلة في منطقة كالاهاري بجنوب إفريقيا يمكن أن تكون قد نشأت فقط
في بيئة مؤكسدة.
ظهرت أولى حقيقيات النواة في هذه الفترة ، وهي الخلايا التي تحتوي على نواة
بما في ذلك الميتوكوندريا في الحيوانات والبلاستيدات الخضراء في النباتات.
تستخدم البلاستيدات الخضراء الطاقة الشمسية لتحويل الكربون الموجود في
الغلاف الجوي والمغذيات المعدنية إلى سكريات ، وهي عملية تُعرف باسم التمثيل
الضوئي. البكتيريا الزرقاء (المعروفة سابقًا باسم "الطحالب الخضراء
المزرقة") أتقنت التمثيل الضوئي. كمنتج ثانوي لاستخراج ثاني أكسيد الكربون ،
يتم إنتاج الأكسجين.
أنتجت البكتيريا أول أكسجين ، مما أدى إلى أكسدة الحديد والمعادن الأخرى في
البحار. أدى ذلك إلى ترسب الرواسب الغنية بالحديد ، والتي شكلت تشكيلات حديدية ذات
نطاقات ، وصخور ذات تركيزات كبيرة من الحديد في مينيسوتا ، وجنوب إفريقيا ، وغرب
أستراليا.
بدأ الأكسجين الحر بالتجمع في الغلاف الجوي منذ حوالي 2.4 مليار سنة. يشير
"حدث الأكسجين العظيم" إلى الانتقال إلى الغلاف الجوي الغني بالأكسجين
قبل 2.2 مليار سنة تقريبًا.
لا يمكن أن يتطور الأوزون (O3)
في غياب الأكسجين الحر في البيئة. يحمي الأوزون الموجود في الغلاف الجوي الحياة
السطحية من التأثيرات المدمرة للأشعة فوق البنفسجية من الشمس.نحن مدينون بحياتنا
الأساسية للبكتيريا لأن البشر يعتمدون على الأكسجين والأوزون.
يحمي الأوزون الموجود في الغلاف الجوي الحياة السطحية من التأثيرات المدمرة
للأشعة فوق البنفسجية من الشمس. نحن مدينون بحياتنا الأساسية للبكتيريا لأن البشر
يعتمدون على الأكسجين والأوزون.
المليار سنة التي انقضت بين حدث الأوكسجين الكبير وتطور الحياة متعددة
الخلايا منذ ما يقرب من مليار عام. كان من المفترض أنه لم يحدث الكثير خلال هذا
الوقت. على الرغم من ذلك ، يمكننا أن نلاحظ أن حقيقيات النوى وحيدة الخلية فقط ،
وبشكل أساسي الأميبات والباراميسيا وأمثالها ، كانت شائعة منذ ملياري سنة.
في ذلك الوقت ، كانت الحياة متعددة الخلايا تتكون من قوالب طينية ومستعمرات
من الطحالب وحيدة الخلية التي خلقت أكوامًا ذات طبقات تعرف باسم ستروماتوليت stromatolites. ظهرت Grypania ، وهي سلاسل من الخلايا على شكل حلزوني
مرتبطة بأغشية ، قبل 1870 مليون عام .
نشأت النباتات متعددة الخلايا ، التي من المحتمل أن تكون قابلة للمقارنة مع
الطحالب الخضراء والحمراء السائدة في البيئات البحرية الضحلة اليوم ، منذ أكثر من
مليار سنة بقليل.
هناك دليل على أن النباتات أحادية الخلية توسعت على نطاق واسع على الأرض
بدءًا من حوالي 750 مليون سنة. خلال هذه المليارات من السنين ، كان يحدث الكثير ،
وإن كان ببطء.
الحيوانات Animals
كائنات متعددة الخلايا ذات خلايا متخصصة تتعاون للقيام بأعمال معقدة بما في ذلك
الحركة والتنفس والدورة الدموية والهضم. لم تصل الحيوانات بأعداد كبيرة حتى حوالي
600 مليون.
يتطلب الاتصال بين الخلايا في الكائنات المعقدة متعددة الخلايا الكثير من
الطاقة. يتم توفير هذه الطاقة عن طريق الأكسجين. سمحت البيئة الغنية بالأكسجين على
نحو متزايد منذ 2.2 مليار سنة بظهور مخلوقات متعددة الخلايا معقدة.
(تغير تكوين الغلاف الجوي بمرور الزمن الجيولوجي وهو الآن 21٪ أكسجين و 78٪
نيتروجين و 0.9٪ أرجون و 0.04٪ ثاني أكسيد الكربون.) تكاثرت الكائنات الحية
وتنوعت.
يمكن اكتشاف بقاياها الناعمة في الصخور التي يعود تاريخها إلى 570 مليون
سنة في منطقة إيدياكارا في جنوب أستراليا ونيوفاوندلاند والأقاليم الشمالية
الغربية بكندا.
هناك أدلة على وجود ما لا يقل عن ثلاثة تجمعات جليدية في جميع أنحاء العالم
بين 740 و 580 مليون سنة أوقفت بشكل فعال الحياة ، لا سيما الحياة التي تعتمد على
ضوء الشمس لبعض الوقت.
يؤكد مفهوم "Snowball
Earth" هذا ، المدعوم بالترسبات الجليدية
وارتفاع نظائر الكربون الخفيف في الحجر الجيري ، أن الحياة استمرت بالكاد في
المحيطات المتجمدة المغطاة بالجليد خلال العصر الكريوجيني Cryogenian (635-720 مليون سنة).
أسباب تجمد الأرض في هذا الزمن غير معروفة ، على الرغم من أنها قد تكون
مرتبطة بتجوية الصخور وتكاثر البكتيريا الزرقاء العملاقة التي تزيل كميات هائلة من
ثاني أكسيد الكربون ، أحد الغازات الدفيئة ، من الغلاف الجوي.
فقط في الأماكن التي كان ينقصها الجليد ، كما هو الحال عند خط الاستواء أو
الفتحات الحرارية البركانية المحيطة ، كانت الحياة ستستمر. أدى الاحترار قرب نهاية
هذه الحقبة ، والذي يُفترض أنه ناجم عن تراكم ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي
من النشاط البركاني ، إلى فتح طرق جديدة للتنوع.
ازدهرت الحياة مرة أخرى. نتيجة للضغط التطوري (تغير المناخ) ، نما حجم
الجسم و أصبح أكثر تعقيدا ، وطورت الكائنات أول الهياكل العظمية والأصداف.نظرًا
لأنه من الأسهل الحفاظ على المكونات الصلبة كأحافير ، فقد ظهر كما لو أن عددًا
كبيرًا من أشكال الحياة الجديدة ظهرت لآول مرة.
الأحداث الرئيسية في حقبة الحياة القديمة Paleozoic
Era
يفسر الانتشار الكمبري التطور المفاجئ للحيوانات المتنوعة منذ حوالي 543
مليون سنة في بداية حقبة الحياة القديمة Paleozoic.
تم تحديد الفترة الكمبري من خلال حركة آثار أقدام الحيوانات والجحور. أقدم حفريات
حيوانية هي كائنات شبيهة بالديدان عمرها 525 مليون عام اكتُشفت في صخر تشينجيانغ Chengjiang Shale الصخري
الصيني.
ظهرت معظم شُعَب الحيوانات الرئيسية في السجل الأحفوري خلال العصر الكمبري
(543-490 مليون سنة). في هذه الفترة ، لا تزال جميع أشكال الحياة الحيوانية في
الماء ، وثلاثيات الفصوص تهيمن علي المحيطات.
عمليات إعادة البناء الجيوغرافية القديمة Paleogeographic هي خرائط تصور كيف ظهرت الأرض في الماضي. يتم
استخدام عمر ونوع الصخور (رمال الشاطئ ، والكثبان ، والشعاب المرجانية) والحفريات
(الأوراق ، والأصداف البحرية ، والعظام) التي تقدم معلومات للبيئة لاستنتاج
الجغرافيا القديمة.
وفقًا لعمليات إعادة البناء ، بدأت حقبة الحياة القديمة Paleozoic بقارة جنوبية ضخمة تُعرف باسم Gondwana والعديد من كتل اليابسة الأصغر. تطورت سلسلة
جبال من شبه جزيرة أفالون في نيوفاوندلاند عبر نيو إنجلاند إلى جبال الأبلاش
الشرقية خلال تكون جبال أفالونيان ، وهي حقبة تشكل الجبال.
نشأت جبال تاكونيك في جبال فيرمونت خلال عصر الأوردوفيشي Ordovician (490-443 مليون سنة). غطت الأنهار الجليدية
مناطق من إفريقيا وأمريكا الجنوبية المجاورة ، وتمت الاشارة إلي أن تجمد الأرض
آنذاك تسبب في الانقراض الجماعي في نهاية
الأوردوفيشي.
خلال تكون جبال كاليدونيا Caledonian
orogeny (443-417 مليون سنة) ، اصطدمت أمريكا
الشمالية وغرينلاند القديمة بأوروبا البدائية ، مما أدى إلى جبال كاليدونيان Caledonian Mountains ، التي تمتد
من الدول الاسكندنافية عبر بريطانيا وأيرلندا وغرينلاند إلى جبال الأبلاش في
نيويورك. بدأت القارات الشمالية الصغيرة في الاصطدام لتكوين لوراسيا ، والتي تُعرف
غالبًا باسم أمريكا الأوروبية.
تكونت خلال الأكاديان Acadian
orogeny (417-354 مليون سنة) جبال الأبلاش Appalachians from من منطقة جاسب Gaspe في كندا إلى ألاباما ، وربما وصلوا إلى غرب
تكساس وشمال المكسيك.
اصطدامت الصفائح التكتونية التي تحمل القطع الأفالونية القارية و تكونت
نتيجة لذلك لوراسيا. نشأ تكوين الأكاديين في نفس الوقت الذي حدث فيه تكوين جبال
قرن الوعل في نيفادا ويوتا ، وكذلك تكوّن فاريسكان المبكر في أوروبا.
أصبحت Placoderms
(الأسماك المدرعة) منتشرة في جميع أنحاء العصر الديفوني Devonian. خلال العصر الديفوني ، تم تشكيل الشعاب
المرجانية الأولى ، وانتشرت الأسماك الغضروفية مثل أسماك القرش.
كان أول انقراض "greenhouse
extinction" هو الانقراض الجماعي في العصر
الديفوني المتأخر الذي دمر الحياة البحرية في الغالب وربما كان الدافع وراءه
الاحتباس الحراري.
إرسال تعليق