Archaikum (prahory)
Archaikum trvalo dlouhých 1,5 miliardy let. Datuje se do doby před 4,0 až 2,5 miliardami let (Ga) a mezi nejdůležitější události patří vznik oceánů a následný výskyt bakterií a sinic. Z archaika (prahor) také pochází první bezpečné doklady o existenci atmosféry a hydrosféry. Na konci archaika začala utvářet jádra dnešních kontinentů tzv. kratony. Klima bylo po celou dobu velmi horké a vlhké.
Název archaikum
Slovo archaikum pochází z řeckého výrazu archaios, což znamená „pradávný“, „starobylý“ nebo „na počátku stojící“. Do geologické terminologie ho v roce 1872 zavedl americký geolog James Dwight Dana, aby označil nejstarší období vývoje Země.
V literatuře se můžete setkat i se staršími názvy jako jsou: azoikum, archeozoikum nebo české označení "prahory".
Atmosféra v archaiku
Vlivem rozsáhlé sopečné činnosti vznikla před 3,9 miliardy let atmosféra složená převážně z vodní páry (70–80 %), dusíku a oxidu uhličitého. V menším množství obsahovala oxid siřičitý, oxid uhelnatý, methan, amoniak, vodík, kyselinu chlorovodíkovou a další plyny. Před 3,9 až 3,8 miliardy let ustalo intenzivní bombardování Země kosmickými tělesy, což umožnilo další ochlazování a kondenzaci vody do mraků.
První zemská kůra
Na pomalu chladnoucím povrchu Země se začala vyvíjet prvotní zemská kůra, která byla křehká a neustále ji narušovala silná zemětřesení a sopečná činnost. Svým složením se nejvíce blížila dnešní oceánské kůře.
Nejstarší zbytky kontinentální kůry
Nejstarší zbytky kontinentální kůry byly objeveny v oblasti Yellowknife na severozápadě Kanady, v teritoriu Northwest Territories. Geologické analýzy ukázaly, že horniny zde mají stáří přibližně 3,96 miliardy let, a představují tak jedny z nejstarších dochovaných pozůstatků původní kontinentální kůry na Zemi.
Další významná naleziště prastarých hornin
Další významná naleziště prastarých hornin se nacházejí v různých částech světa. V oblasti Isua v Grónsku byly identifikovány tonalitické ruly staré asi 3,8 miliardy let. Jsou cenné i tím, že obsahují možné stopy raného života. Podobně staré horniny, tvořené převážně felsickou kůrou, byly objeveny také v oblasti Enderby Land v Antarktidě (stáří přibližně 3,9 miliardy let) a v oblasti Limpopo v jižní Africe (asi 3,8 miliardy let).
Voda a utváření krajiny
Voda, která se objevila na povrchu, začala postupně formovat krajinu a měnit její charakter. V oceánech se ukládaly první vrstvy sedimentů, zatímco mořská voda se obohacovala o rozpuštěné soli. Země však zůstávala neklidným místem – v jejích hlubinách se přesouvaly masy roztavených hornin a vysoké tlaky způsobovaly pohyb pevninských ker. Tyto procesy vyvolávaly častá zemětřesení a sopečné erupce, které dál přetvářely povrch planety.
Počátky oceánů
K nahromadění dostatečného množství vody, jež umožnilo vznik oceánů, došlo až v průběhu milionů až miliard let. Důkazy o velmi rané existenci vodního obalu poskytují nejstarší známé usazeniny z oblasti Isua v Grónsku, jejichž stáří bylo určeno na přibližně 3,8 miliardy let.
První fosilie. Kde je voda, je také život
Jak asi vznikl život jsme rozebírali v článku Hypotézy o vzniku života na Zemi. Připomeňme, že samotná otázka jeho vzniku zůstává dodnes nezodpovězena.
Podmínky raných oceánů
Teplota vody v oceánech byla zpočátku příliš vysoká, ale postupně klesala. První mikroskopické organismy byly proto mimořádně odolné – musely čelit vysoké radiaci, extrémním teplotám i vysoké koncentraci rozpuštěných solí. Měly k dispozici jen minimum kyslíku a vzhledem k tomu, že v té době neexistovala ochranná ozónová vrstva, musely se vyrovnávat i s intenzivním ultrafialovým zářením.
Nejstarší stopy života
Nejstarší známé stopy života na Zemi byly objeveny v grafitové vrstvě staré 3,95 miliardy let, nalezené v páskovaných železných rudách v oblasti Isua v kanadském Labradoru i v Grónsku. Zatím však není jasné, které organismy tento grafit vyprodukovaly.
První skutečné fosilie
Nejstarší známé fosilie v pravém slova smyslu pocházejí z hornin skupiny Onverwacht v jižní Africe, jejichž stáří se odhaduje na 3,4 miliardy let. Fosilizované útvary patří anaerobním bezjaderným mikroorganismům druhu Archaeosphaeroides barbertonensis. Jejich kulovitý tvar a jednoduchá buněčná struktura dokládají, že šlo o rané formy života schopné přežívat v prostředí bez kyslíku.
Stromatolity – první makroskopické projevy života
Asi před 3,4 miliardy let se v mělkomořském až pobřežním prostředí objevily stromatolity, které představují první makroskopické doklady existence života na Zemi.
Stromatolity
Na foto: stromatolit z Bolívie (13 x 7 x 5 cm; 476 g), naši nabídku stromatolitů naleznete v kategorii ostatních zkamenělin.
Video stromatolitů z Bolívie
Stromatolity jsou vrstvené sedimentární struktury, které vznikají postupným přirůstáním materiálu na povrchu dna. Ačkoli se často spojují s činností mikroorganismů, jejich přesná definice zůstává předmětem odborné diskuse. Někteří badatelé rozlišují biogenní, abiotické a dokonce hybridní stromatolity, což však naráží na odpor části vědecké komunity. Převládající názor je, že pojem stromatolit by měl být vyhrazen pouze pro biogenní formy, tedy ty, které vznikají díky působení mikroorganismů, především sinic.
Na foto: recentní stromatolity v zátoce Shark Bay, Austrálie. Autor: sharkbay.org
Spor o definici pojmu stromatolit
Jedním z hlavních problémů při studiu stromatolitů je důkaz jejich biogenního původu, zejména u fosilních nálezů. Podle Roberta Ridinga (2011) se někteří badatelé přiklánějí k morfologické definici stromatolitů právě proto, že potvrzení jejich biologického původu bývá obtížné. To platí zejména pro starší fosilní útvary, u nichž v 95 % případů panují pochybnosti o způsobu jejich vzniku. Přesto odborníci jako Stanley Awramik a Kathleen Greyová (2005) zdůrazňují nutnost udržet pojem stromatolit spojený s biogenními formami, aby nedošlo k jeho rozmělnění a zahrnutí jakýchkoli vrstvených sedimentárních struktur.
Nejstarší doložené stromatolity a jejich stáří
Dlouhou dobu se předpokládalo, že stromatolity se vyskytují již v prahorních sedimentech a slabě metamorfovaných horninách, tedy ve vrstvách starých 3,8 až 2,5 miliardy let. V posledních letech však některé z těchto nálezů podléhají revizi a jsou zpochybňovány. Přesto jsou za nejstarší dosud známé stromatolity považovány útvary z dresserského souvrství v západní Austrálii, jejichž stáří se odhaduje na 3,49 miliardy let.
Foto: Zbytky kolonií stromatolitů přežívají až dodnes, např. u pobřeží Austrálie (Žraločí zátoka - Hamelin Pool). Z lokality Hamelin Pool pochází i fotografie výše. Díky google street view si zátoku můžete prohlédnout online. Zdroj: Google Street View
Pískovcové stromatolity z Maroka
V případě pískovcových stromatolitů z Maroka však mezi vědci probíhá debata o jejich původu. Někteří odborníci se přiklánějí k názoru, že jde o biogenní stromatolity, vytvořené působením mikroorganismů, zatímco jiní je považují za abiogenní konkrece, vzniklé chemickým vysrážením minerálů ve vodním prostředí bez účasti živých organismů. Tato otázka zatím zůstává předmětem intenzivního zkoumání.
Pískovcové stromatolity video
Stromatolity a obohacování atmosféry kyslíkem
Mikroorganismy, které se podílely na tvorbě stromatolitů, patřily mezi první fotosyntetizující organismy a měly pravděpodobně velkou zásluhu na obohacování atmosféry kyslíkem. Než se však jimi uvolňovaný kyslík mohl začít uvolňovat do atmosféry, nejprve v mořích rozpuštěný kyslík zreagoval s veškerým rozpuštěným dvojmocným železem, čímž vznikla současná ložiska železné rudy, např. právě v Austrálii.
Na foto: Páskovaná železná ruda ze Severní Ameriky, stará 2,1 miliardy let. Hmotnost asi 8,5 tuny. Národnímu muzeu geologie, Drážďany, Německo. Autor: André Karwath aka Aka
Jakmile se většina železa vysrážela a uložila ve formě páskovaných železných rud, mohl se kyslík začít ve větší míře hromadit ve vodě i v ovzduší.
Tento proces měl zásadní důsledky pro vývoj života. Se stoupající koncentrací kyslíku se v atmosféře vytvořila ochranná vrstva, která pohlcovala škodlivé ultrafialové záření. To umožnilo organismům bezpečněji se rozvíjet v mělkých vodách i na souši. Zároveň se kyslík stal vysoce efektivním zdrojem energie pro metabolické procesy, což podpořilo vznik a další evoluci složitějších mnohobuněčných organismů. Díky této revoluci v chemickém složení Země se otevřela cesta k rozmanitosti života, jak ho známe dnes.
Konec archaika
Na konci archaika vznikala jádra dnešních kontinentů tzv. kratony a vznik prvého jednotného superkontinentu je datován 2,7 Ga. Archaikum trvalo dlouhých 1,5 miliard let. Konec je nejčastěji datován na 2,5 miliardy let. Po archaiku následuje proterozoikum (starohory), které trvá dalších téměř 2 miliard let. Celkově prekambrium (hadaikum + archaikum + proterozoikum) zabírá období trvající 4,059 miliard let, což představuje asi 8/9 z celkové doby vývoje Země.
Podívejte se naši nabídku zkamenělin.
##PRODUCT-WIDGETS-26995##