Скучный миллиард

Скучный миллиард (от англ. Boring Billion[1]), также известен как Пустынный миллиард (от англ. Barren Billion[2]), Самое скучное время в истории Земли (от англ. The Dullest Time in Earth's History[3]) или Средние века Земли (от англ. Earth's Middle Ages[4]) — период в истории Земли, охватывающий время от 1,8 млрд лет (начало статерия) назад до 720 млн лет назад (конец тония), таким образом длившийся 1,08 млрд лет. Данный период в истории Земли выражен климатической[2][5] стабильностью, низким уровнем кислорода в атмосфере и очень медленной эволюцией живых организмов, отсюда и название. Нижняя граница совпадает с окончанием образования железа в океанах, верхняя совпадает с началом криогенного периода и глобального оледенения[4].

Впервые отсутствие геологических и биологических событий в этот период заметили в 1995 году геологи Роджер Бьюик, Дэвис Де Марэ и Эндрю Нолл, охарактеризовав это время, как «самое скучное в истории Земли»[3]. Собственно термин «Скучный миллиард» был предложен Мартином Бразиром[1].

Скучный миллиард и геохронологическая шкала

Скучный миллиард охватывает статерийский период палепротерозоя, весь мезопротерозой и тонийский период неопротерозоя.

В 2012 году был создан вариант шкалы, который переделывает подразделения докембрия, убирая хронометрические границы, вместо этого определяя их по каким-то важным событиям (например, Кислородная катастрофа)[6]. В ней Скучный миллиард представлен лишь одним периодом — родинийским (от названия суперконтинента Родиния), являющимся единственным периодом мезопротерозоя, который теперь длится от 1750 до 850 млн лет назад[6]. Данный вариант геохронологической шкалы пока не был принят официально.

Предшествующие события
Уровень кислорода в атмосфере в процентах от нынешнего. Скучный миллиард выделен цветом.

2,5 млрд лет назад из-за цианобактерий случилась Кислородная катастрофа, погубившая почти все анаэробные формы жизни. После этого началось Гуронское оледенение, полностью заморозившее планету на несколько сотен миллионов лет[7].

Когда оно закончилось, уровень кислорода резко упал[7], из-за чего случилась бескислородная катастрофа (англ. Anoxic Catastrophe), погубившая теперь уже почти все аэробные формы жизни (включая Франсвильскую биоту). Эволюция многократно замедлилась.

Через 300 миллионов лет завершилось образование железа в океанах (океаны из-за этого были красные[7]), после чего и начался Скучный миллиард.

Тектоническая стабильность
Карта суперконтинента Колумбия в начале Скучного миллиарда

За весь Скучный миллиард просуществовали два суперконтинента: Колумбия и Родиния.[8][9] (для сравнения, за последние 600 млн лет было 5 суперконтинентов: Паннотия, палеозойская Гондвана, Пангея, Лавразия и Гондвана)

Колумбия сформировалась между 2,0 и 1,7 млрд лет назад и существовала, по крайней мере, следующие 500 миллионов лет. Палеогеографические реконструкции предполагают, что суперконтинент располагался в современных экваториальной и умеренной климатических зонах, и практически отсутствуют свидетельства существования континентов и островов в полярных регионах[9].

Родиния сформировалась примерно 1 миллиард лет назад и распалась примерно через 200 млн лет[9].

Климат и жизнь
Красные водоросли появились именно в данный период[10]

Из-за очень небольшого количества кислорода в атмосфере в период Скучного миллиарда могло не существовать озонового слоя, защищающего Землю от ультрафиолетовых лучей, но несмотря на это, некоторые одноклеточные существа, например, бактерии, могли спокойно существовать на суше[11][12].

Океаны были лишены кислорода и важных питательных веществ и были населены в основном анаэробными цианобактериями, которые использовали сероводород (H2S) вместо воды и производили серу вместо кислорода. Это могло привести к тому, что океаны были тёмно-бирюзовыми вместо привычного нам синего цвета.

Несмотря на такие условия, эукариоты, возможно, эволюционировали примерно в начале Скучного миллиарда (возможно это случилось и раньше). Позже у них появилось половое размножение, а впоследствии эукариоты разделились на растения[10], грибы[13] и животных. Тем не менее, цианобактерии оставались главной формой жизни на протяжении всего периода.

Окончание периода
Земля-снежок в представлении художника

Финальный период

Во время тония, финального периода Скучного миллиарда, появилась первая сложная анаэробная многоклеточная жизнь. Её останки были найдены в Китае и получили название «Хайнаньская биота». Систематическое положение этих организмов до сих пор неизвестно.

Также в тонии 760 млн лет назад появляется Otavia, самый ранний на данный момент представитель царства животных.

Несмотря на такие сдвиги в эволюции, тоний всё равно считается частью Скучного миллиарда из-за климатической и тектонической стабильности (хотя существует мнение, что 750 млн лет назад в тонии мог начаться ледниковый период[14]).

Криогенный период

В конце тония уровень кислорода в атмосфере вновь стал повышаться, из-за чего началось Стертское оледенение, полностью заморозившее планету на 50 миллионов лет и завершившее период Скучного миллиарда[4]. После него Земля ненадолго избавилась от ледников, но началось Протерозойское (оно же Мариноанское) оледенение.

В отличие от Гуронского оледенения, оледенения криогенного периода не принесли столь большой ущерб существовавшей тогда жизни (хотя Хайнаньская биота вымерла), а эволюция из-за повышения уровня кислорода только ускорилась.

Примечания
  1. Brasier, M. Secret Chambers: The Inside Story of Cells and Complex Life. — Oxford University Press, 2012. — P. 211. — ISBN 978-0-19-964400-1.
  2. Young, Grant M. (2013). “Precambrian supercontinents, glaciations, atmospheric oxygenation, metazoan evolution and an impact that may have changed the second half of Earth history”. Geoscience Frontiers. 4 (3): 247—261. DOI:10.1016/j.gsf.2012.07.003.
  3. Buick, R.; Des Marais, D. J.; Knoll, A. H. (1995). “Stable isotopic compositions of carbonates from the Mesoproterozoic Bangemall group, northwestern Australia”. Chemical Geology. 123 (1—4): 153—171. Bibcode:1995ChGeo.123..153B. DOI:10.1016/0009-2541(95)00049-R. PMID 11540130.
  4. Cawood, Peter A.; Hawkesworth, Chris J. (2014-06-01). “Earth's middle age”. Geology [англ.]. 42 (6): 503—506. Bibcode:2014Geo....42..503C. DOI:10.1130/G35402.1. ISSN 0091-7613.
  5. Brasier, M.D. (1998). “A billion years of environmental stability and the emergence of eukaryotes: New data from northern Australia”. Geology. 26 (6): 555—558. Bibcode:1998Geo....26..555B. DOI:10.1130/0091-7613(1998)026<0555:ABYOES>2.3.CO;2. PMID 11541449.
  6. Van Kranendonk, Martin J. 16: A Chronostratigraphic Division of the Precambrian: Possibilities and Challenges // The geologic time scale 2012 / Felix M. Gradstein ; James G. Ogg ; Mark D. Schmitz ; abi M. Ogg. — 1st. — Amsterdam : Elsevier, 2012. — P. 359–365. — ISBN 978-0-44-459425-9. — doi:10.1016/B978-0-444-59425-9.00016-0.
  7. Lenton, T. The not-so-boring billion // Revolutions that made the Earth / T. Lenton, A. Watson. — 2011. — P. 242–261. — ISBN 978-0-19-958704-9. — doi:10.1093/acprof:oso/9780199587049.003.0013.
  8. Evans, D. A. D. (2013). “Reconstructing pre-Pangean supercontinents”. Geological Society of America Bulletin. 125 (11—12): 1735—1751. Bibcode:2013GSAB..125.1735E. DOI:10.1130/b30950.1.
  9. Roberts, N. M. W. (2013). “The boring billion? – Lid tectonics, continental growth and environmental change associated with the Columbia supercontinent”. Geoscience Frontiers. Thematic Section: Antarctica – A window to the far off land. 4 (6): 681—691. DOI:10.1016/j.gsf.2013.05.004.
  10. Bengtson, S.; Sallstedt, T.; Belivanova, V.; Whitehouse, M. (2017). “Three-dimensional preservation of cellular and subcellular structures suggests 1.6 billion-year-old crown-group red algae”. PLOS Biology. 15 (3): e2000735. DOI:10.1371/journal.pbio.2000735. PMC 5349422. PMID 28291791.
  11. Eyles, N. (2008). “Glacio-epochs and the supercontinent cycle after ∼ 3.0 Ga: Tectonic boundary conditions for glaciation”. Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology. 258 (1—2): 89—129. DOI:10.1016/j.palaeo.2007.09.021.
  12. Kasting, J. F.; Ono, S. (2006). “Palaeoclimates: the first two billion years”. Philosophical Transactions of the Royal Society of London B: Biological Sciences. 361 (1470): 917—929. DOI:10.1098/rstb.2006.1839. ISSN 0962-8436. PMC 1868609. PMID 16754607.
  13. Loron, C. C.; François, C.; Rainbird, R. H.; Turner, E. C.; Borensztajn, S.; Javaux, E. J. (2019). “Early fungi from the Proterozoic era in Arctic Canada”. Nature. 70 (7760): 232—235. DOI:10.1038/s41586-019-1217-0. PMID 31118507.
  14. Macdonald, F. A.; Schmitz, M. D.; Crowley, J. L.; Roots, C. F.; Jones, D. S.; Maloof, A. C.; Strauss, J. V.; Cohen, P. A.; Johnston, D. T.; Schrag, D. P. (4 March 2010). “Calibrating the Cryogenian”. Science. 327 (5970): 1241—1243. DOI:10.1126/science.1183325. PMID 20203045. (Duration and magnitude are enigmatic)
This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.