Proterozoik – eon Ziemi (2500–541 mln lat): epoki, daty i kluczowe wydarzenia

Proterozoik (2500–541 mln lat): epoki, daty i kluczowe wydarzenia — Snowball Earth, Wielkie Utlenienie, powstanie eukariontów i życie ediacarańskie.

Proterozoik (eon) to część historii Ziemi trwająca od około 2 500 do 541 mln lat temu. Leży przed Fanerozoikiem i stanowi najnowszą część dawnego Prekambryjczyka. Nazwa "Proterozoik" pochodzi z greckiego i oznacza „wczesne życie” – odnosi się do czasu, w którym życie na Ziemi ewoluowało od prostych, dominujących dotąd bakterii do bardziej złożonych organizmów eukariotycznych i wielokomórkowych.

Podział eonu

Proterozoik dzieli się na trzy główne epoki, od najstarszej do najmłodszej:

• Paleoproterozoiczny: 2500–1600 mln lat temu
• Mezoproterozoiczny: 1600–1000 mln lat temu
• Neoproterozoiczny: 1000–541 mln lat temu

Najważniejsze wydarzenia i procesy

• Kilka dużych zlodowaceń, w tym hipotezy o globalnych zlodowaceniach zwanych Snowball Earth w okresie kriogenicznym późnego neoproterozoiku (zwłaszcza sturtiańskie i marinoańskie zlodowacenia około 720–635 mln lat temu).
• Powstawanie i rozpad superkontynentów: w paleoproterozoiku kształtowały się fragmenty kontynentów i cratony, a później powstały m.in. masywy takie jak Laurentia; w neoproterozoiku uformowała się Rodinia, która miała duże znaczenie dla późniejszej ewolucji klimatu i życia.
• Rozwój wczesnej tektoniki płytowej i intensywna akrecja kontynentalna: w proterozoiku skały kontynentalne znacząco urosły, kratonizacja i orogenezy (budowa gór) utrwalały stałe masy lądowe.
• Utlenienie atmosfery – tzw. Wielkie Utlenienie około 2,4–2,0 mld lat temu, które zmieniło skład atmosfery (wzrost stężenia tlenu) i miało dalekosiężne konsekwencje dla chemii oceanów i życia.
• Zmiany sedymentologiczne: pojawiają się znaczne, niezmienione przez metamorfizm osady piasków i węglanów, powstają też czerwone osady (tzw. red beds) wskazujące na oksydacyjne warunki powierzchniowe.
• Pierwsze skamieniałości eukariontów: odnalezione mikro- i makroformy eukariotyczne sięgają około 2,1 mld lat (pierwsze przekonujące dowody na obecność eukariontów), a w neoproterozoiku następuje ich większe zróżnicowanie. ^p57
• Okres Ediacaran (635–541 mln lat temu) – w ostatniej części neoproterozoiku następuje pojawienie się rozmaitych, często miękko-ciałowych wielokomórkowych organizmów, znanych ze skamieniałości ediacarańskich.

Atmosfera i ocean

Wczesny Proterozoik odznaczał się gwałtowną zmianą utlenowania — wzrost zawartości wolnego tlenu w atmosferze (Wielkie Utlenienie) miał wpływ na rozkład pierwiastków rozpuszczalnych w wodzie morskiej. Po tym okresie obserwowano m.in. zanik obfitych formacji banded iron formation (BIF) w skałach osadowych, ponieważ tlen zaczął utleniać żelazo rozpuszczone w oceanach. Zmiany te stworzyły warunki sprzyjające rozwojowi eukariontów i później organizmów wielokomórkowych.

Życie w proterozoiku

Proterozoik to czas przejścia od świata zdominowanego przez prokariotyczne maty i stromatolity (tworzone przez sinice) do rosnącego znaczenia eukariontów. W paleoproterozoiku i mezoproterozoiku pojawiają się prawdopodobne pierwsze eukarionty (m.in. formy takie jak Grypania) oraz mikroorganizmy złożonej budowy. W neoproterozoiku nastąpiła fala różnicowania się organizmów, co w efekcie doprowadziło do powstania wielokomórkowych form widocznych w zapisie kopalnym w okresie Ediacaru i przygotowało grunt pod eksplozję kambryjską.

Tektonika, superkontynenty i klimat

W proterozoiku zachodziły intensywne procesy akrecyjne i orogeniczne; kratonizacja i wzrost litosferycznej wytrzymałości skorupy kontynentalnej wyróżniają ten eon. Cykle składania i rozpadu superkontynentów wpływały na obieg elementów, klimat i cyrkulację oceaniczną — co z kolei oddziaływało na ewolucję biosfery. W neoproterozoiku zmiany konfiguracji lądów przyczyniły się do ekstremalnych zmian klimatycznych, w tym do długotrwałych i rozległych zlodowaceń.

Znaczenie naukowe

Proterozoik to kluczowy etap w historii Ziemi: wtedy ukształtowała się składnikowa atmosfera bogata w tlen, ustaliły się podstawy współczesnej tektoniki płytowej, a życie przeszło ważne etapy komplikacji i różnicowania. Badania skał proterozoicznych dostarczają informacji o warunkach chemicznych ówczesnych oceanów i atmosfery, o przebiegu wczesnych orogenezy oraz o początkach ewolucji eukariontów i organizmów wielokomórkowych.

W miarę jak odkrycia geologiczne i paleobiologiczne postępują, wiele szczegółów proterozoiku (datowanie poszczególnych zdarzeń, mechanizmy zlodowaceń czy tempo ewolucji wczesnych eukariontów) jest dalej doprecyzowywanych — co czyni ten eon nadal aktywnym i fascynującym obszarem badań nauk Ziemi.

Pytania i odpowiedzi

P: Co to jest eon proterozoiczny?

P: Jakie trzy epoki geologiczne składają się na eon proterozoiczny?

P: Jakie wydarzenia miały miejsce w tym okresie?

P: Kiedy nastąpił eon proterozoiczny?

P: Co oznacza określenie "proterozoik"?

P: Jak długo w tym okresie czasu wzrastał poziom tlenu w atmosferze?

Szukaj według litery