1

A FÖLD RÖVID TÖRTÉNETE

I. Prekambrium

2

A Föld koraLegidősebb holdkőzetek: 4,6 milliárd évLegidősebb meteoritok: 4,5- 4,7 milliárd évA földi kőzeteken mért legnagyobb radiometrikus kor: 4,5 milliárd év

A Föld kora kb. 4,6 milliárd év

A legidősebb földi kőzetek radiometrikus kora leggyakrabban 3,5-3,6 milliárd év

jelentős esemény: HOLD „befogása”(A Hold és a Föld kőzetei különböznek egymástól, tehát a Hold nem a Földről szakadt le)

3,6 md évvel ezelőtt alakult ki a Föld – Hold rendszer

3

Föld – Hold rendszer

2,7-3 md éve a Hold Föld körüli pályán, közelebb a Földhöz

- a mainál szélesebb árapályövi sáv SZTROMATOLITOK

A Hold befogásának következményei:

- apály-dagály keltette súrlódások kéreg alatti olvadás (Földön, Holdon)

Ennek időpontját rögzíti a 3,5 – 3,6 md éves radiometrikus kor

- olvadás vulkanizmus kigázosodás Föld új légköre

A korábbi, 3,5 md évvel ezelőtti légkörét a Föld addigra elvesztette

(prekambrium: hatszor nagyobbak, mint ma)

4

AZ ATMOSZFÉRA KIALAKULÁSA

A Föld másodlagos légköre 3,5-3,6 milliárd éves

Kezdetben nem volt oxigén a légkörben, később alakult ki fokozatosan.

Az oxigén két forrása:

1. Fotodisszociáció (UV sugárzás hatására a H2O (víz) disszociációjából, A H+ a világűrbe szökik, a naszcens oxigén (‘O’) egy részéből ózon lesz)

2. Növényi fotoszintézis

I. UREY-SZINT = 0,1 % PAL (present atmospheric level)Fotodisszociáció ózonréteg (védi a vízgőzt a további fotodisszociációtól,

Urey-hatás)

Élet 10-13 m magas vízoszlop alatt

2,7-3 Ma: első sztromatolitok ( fotoszintézis)

A levegőbe kerülő oxigén mennyisége nő (eleinte a szárazföldi-i kőzetek oxidációja - első vörös üledékek : 1,8-2 milliárd évesek)

5

II. PASTEUR-SZINT = 1 % PAL

Pasteur: sok primitív szervezet 1% légköri oxigén mellett tér át a fermentációról a légzésre

Légzés: távlatok a biológiai evolúció előtt (több energia áll a szervezet rendelkezésére – lehetőség a keringés, emésztés, idegrendszer kialakulásához)

1 % PAL légköri oxigéntartalom (600-700 Ma): 30 cm30 cm vastag vízréteg véd a pusztító UV-sugárzástól

A tengerben kialakulhat a gazdag lágytestű fauna.

Oxigén tartalom nő ozonoszféra, amely a szárazföldek fölé is védő-ernyőként terül

/

6

III. SZÁRAZULATI SZINT = 10% PAL

Szilúr végére: halálos UV-sugarak olyan mértékű elnyelése, hogy

az élet kiléphet a szárazföldre

Devon: erdők elterjedése

Karbon végére: hatalmas vegetáció (mocsárerdők)

nagy mennyiségű oxigén termelése

6

7

IV. MAI SZINT = 100% PAL

A karbon végére (290-300 millió éve) a légkör oxigéntartalma

elérte, sőt valószínűleg meghaladta a mai értéket

ÖNSZABÁLYZÓ RENDSZER kialakulása (CO2 - O2)

De: a jégkorszakok ezzel nem magyarázhatók! (Több tényező

együttes érvényesülése!)

8

A prekambrium jelentős földtani eseménye:

ősmasszívumok kialakulása

Balti + Ukrán-pajzs (Fennoszarmácia)

Kanadai-pajzs (Laurentia)

Szibériai-pajzs (Angara)

Afrikai-, Indiai-, Ausztráliai-,

Antarktiszi-pajzs

Dél-Amerika (Guayanai-, Platai-, Amazonasi-pajzs)

9

Minden idők legnagyobb eljegesedése: 570 – 800 Ma

Hólabda Föld („Snowball Earth”)

10

Az élet kialakulása és kezdeti fejlődése

Korábbi feltevések:

az őslégkör szervetlen molekuláiból kialakulhattak az aminosavak

az első szerves molekulák a Naprendszer por- és gázanyagában

keletkeztek,

becsapódó üstökösmagok, meteoritok útján kerültek a Földre.

11

Black smokers („fekete füstölgők”az óceán fenekén), mint az

élet bölcsői – felfedezésük: 1977

kéményszerű szerkezetek

CO2, ammónia és kénhidrogén feláramlás - pusztító UV-

sugárzás mentes környezet – DE: szélsőségesen magas

hőmérséklet (T 300OC)

Ma: autotróf baktériumok

élnek itt, energia nyerése:

H2S oxidációjával

12

Legidősebb, biztosan organikus tevékenységet jelző

nyomok kora mintegy 3,8 milliárd év

A legrégibb fosszíliák : 3,5 milliárd év

13

Cyanobacteria („Cyanophyta”,

kékeszöld algák)

Kékeszöld szín

Valódi sejtmagjuk nincs

Autotrófok, vagy szerves anyagokkal táplálkoznak

A Ca-ionokat le tudják hasítani a Ca-tartalmú vegyületekből

Jelentősek a stromatolitok képződésében

Stromatolitok: a cianobaktériumok működésének eredményeként keletkezett üledékes kőzetek.

14

Recens és fosszilis

stromatolitok

15

A kékeszöld algák az üledéken hártyaszerű réteget hoznak létre, miközben összekapcsolják a szerves törmeléket és az iszapszemcséket. Maga a hártya később elpusztul, de ez az organoszediment struktúra megőrződik. A stromatolit tehát nem fosszilis szervezet. Életnyomnak tekinthető.

UREY-SZINT = 0,1 % PAL

16

Eddigiek: sejtmag nélküliek

1,5 – 2 milliárd évvel ezelőtt: sejtmagos egysejtűek

Kb. 1 milliárd éve: szövetes élőlények:

nincs fosszilizálódásra alkalmas szilárd váz

Csak szórványos leletanyag

17

Élet a prekambrium végén:

AZ EDIACARA BIÓTA

Reginald Sprigg 1947

Pound Kvarcit Formáció Spriggina

Proterozoikum (prekambrium) vége,

575-555 millió év

18

Nagy méret (a legnagyobbak közel 1-2 m-esek)

Lágytestű, szilárd váz nélküli élőlények, lenyomatok a

kvarchomokkő felszínén: űrbelűek, gyűrűsférgek, ízeltlábú fajok

Sokféle életmód:

Tenger aljzatán élő (bentosz) alakok:

rögzítettek, az aljzaton mozgók,

üledékfalók

Úszó (nekton)

Szabadon lebegő (plankton)

Ragadozó és dögevő alakok hiánya

Az EDIACARA bióta

19

Mekkora volt?

Ez a Charnodiscus 1,2 m „magas” volt

Ediacara bióta

Charnia

Charnia (csalánozó?)

Parvancorina(Korai ízeltlábú?) Dickinsonia

20

Globális elterjedés, hasonló leletegyüttesek:

21

Az ediakara időszak (Ediacaran Period)

A prekambrium legfiatalabb időintervalluma

IUGS (Földtudományok Nemzetközi Uniója) 2004 március

630 – 542 Ma

Középső részére (575 –555 Ma)

Ediacara típusú

maradványegyüttesek

jellemzőek

22

II. Fanerozoikum

Kainozoikum

----------------------- 65,5 Ma

Mezozoikum

------------------------ 251 Ma

Paleozoikum

------------------------ 542 Ma

23

Paleozoikum

Hegységképződések

Kaledóniai 542 – 350 Ma (ó-paleozoikum)

1. Hercyni (Variszkuszi) 450 – 290 Ma (új-paleozoikum)

24

KAMBRIUM 542-488 Ma

Laurentia

(=Kanadai-pajzs)

Fenno-szarmácia

(Balti + Ukrán)

Angara

Gondwana

25

KAMBRIUM

Elnevezés: Wales = Cambria (rómaiak)

Kontinensek:

Laurencia (ősi É-Amerika, É-Írország, É-Skócia),

Fennoszarmácia (ősi Európa, Balti és Ukrán pajzs, + Nagy-Britannia maradéka)

Angara ( ősi Szibéria)

Gondwana (D-Amerika, Afrika, India, Ausztrália, Antarktisz)

Óceánok:

Urali-óceán Angara/Fennoszarmácia között:

Iapetus Laurencia/Fennoszarmácia között:

Panthalassa-óceán

26

Kambriumi szárazföldi üledékek nem ismertek

szárazföldi növényekre nincs bizonyíték

Felső-prekambrium: még lágytestű fauna

Szinte az összes gerinctelen törzs megtalálható, több kihalt

törzzsel (Burgess-pala)

Több gerinctelen csoport: szilárd váz megjelenése

(„mérföldkő”)

27

KAMBRIUM

A hagyományos beosztás: TRILOBITÁK alapján

(háromkaréjú ősrákok)

Olenellus

Alsó-kambrium

Olenus

(felső-kambrium)

ParadoxitesKözépső-kambrium

28

Alsó-kambrium tagolása: Archaeocyathusok alapján is

(főleg Szibéria területén)

29

Chengjiang

D-Kína, Yunnan tartomány,

Alsó-kambrium, 525 Ma

Az első gemkapocs méretű, halszerű gerinces lelőhelye - a

gerincesek törzse már jelen volt a kambriumban

30

A BURGESS-PALA, 520 Ma

a gerinctelenek egyik legfigyelemreméltóbb lelőhelye

É-Amerika, Brit-Kolumbia, Sziklás-hg., Burgess-hágó, 1909

Kambrium, 520 millió éves

Áthalmozott ősmaradvány együttes, katasztrófaszerű betemetődés, anoxikus környezetben

A fauna élőhelye: 70-80 m vízmélység (átvilágított öv), trópus

Ízeltlábúak, szivacsok,

férgek, gerinchúrosok!

KAMBRIUM

31

Burgess-pala, 520 Ma

Ízeltlábúak, szivacsok, férgek, gerinchúrosok

Hallucigenia Anomalocaris

Ottoia Marella (Arthropoda)

Evolúciós szempontból igen értékes

32

ORDOVÍCIUM 488-444 Ma

Laurentia és Fennoszarmácia közelednek,

Iapetus szűkül

(szilúr végére bezárul)

Élet: csak a tengerekben!

Elnevezés: kelta néptörzsről (Wales)

33

ORDOVÍCIUM

Tengeri gerinctelenek fejlődése:

Trilobiták, graptoliták, conodonták

Kagylók, cephalopodák,

brachiopodák nagy alakgazdagság

34

SZILÚR 444-416 Ma

Iapetus (Kaledóniai-óceán) bezáródik

Laurencia és Fennoszarmácia ütközik (kollízió)

A krétáig együtt maradnak

Elnevezés: kelta néptörzsről

35

Szilúr

A növények meghódítják a szárazföldet

SZÁRAZULATI SZINT = 10% PAL

Cooksonia (néhány cm magas)

Rhynia

36

SZILÚR

brachiopodák,

korallok,

tengeri liliomok

nautiloideák

csigák

Trilobiták

Állkapocs nélküliek

Óriás ősrák

37

DEVON 416 – 359 Ma

Laurentia és Fennoszarmácia ütközése

Kaledonidák kiemelkedése

(Szilúr vége – DEVON)

(Skandinávia, Brit-szk.,

Grönland, Appalache-hg.)

Elnevezés: Devonshire grófság (Anglia)

38

Kaledonidák kiemelkedése

Lepusztulás:

Old Red Sandstone

Az állatvilág meghódítja a szárazföldet

39

A mai harasztok és nyitvatermők ősei

Korpafüvek

Zsurlók

Páfrányok

Progymnospermopsidák

(a nyitvatermők

előfutárai)

Devon

40

DEVON

Spirifer (pörgekarú)

Calceola (korall)

41

A páncélozott halak:

„A devon tengerek kardfogú tigrisei” - hossz: 10 m is!

42

Devon

Porcos halak (cápák, ráják)

Csontos halak (sugaras úszójúak: ma virágkor

tüdőshalak

bojtosúszós halak)

négylábúak

43

Tiktaalik Ichthyostega

DEVON

44

KARBON 359 – 299 Ma

Elnevezés: a széntelepekkel kapcsolatos

Trópusi mocsarak – szénképződés - sok telep (össz-szénvastagság 200 m)

45

Karbon

Hercyni hegységképződés

Laurentia+Fennoszarmácia (É-Atlanti Kontinens)

Ettől ÉK-re Angara (az Urali óceán választja el őket)

Gondwana és az É-Atlanti Kontinens között:

az Ős-Tethys = Hercyni óceán

Két nagy kontinens-kollízió (ütközés)

Urali-óceán bezáródása Uralidák (Ural-hg.)

Hercyni-óceán bezáródása Hercynidák

Karbon vége/perm eleje: PANGEA

46

Hercynida roncsok:

47

KARBON

Fatermetű harasztok, nagyméretű ízeltlábúak

Csótány szárnymaradvány

karbon, Kansas USA

O2 >100 % PAL

48

Karbon

Kagylók, csigák, trilobiták, csövesférgek mellett még a

korallok és brachiopodák is gyakoriak

Ammoniteszek (Goniatitesz),

Ősi típusú tengeri sünök előtérbe kerülése

Magyarország:

Szabadbattyán és a Bükk-hg. (tengeri karbon)

49

PERM 299 – 251 Ma

Pangea -Panthalassa

Elnevezés: Perm, orosz város (Kama folyó mellett)

50

Hegységképződés – lepusztulás: New Red Sandstone

(Mecsek és Balatonfelvidék: vöröshomokkő)

Bepárlódó tengermedencék: sótelepek

Déli-sark jégsapka

Különböző éghajlatok – flóraprovinciák

GLOSSOPTERIS

(magvaspáfrányok rokona)

A Gondwana uralkodó növénye (Gondwana kontinensek egykori összetartozásának bizonyítéka)

51

PERMDimetrodon, Calamites

Előtérben: magvaspáfrány

Jobbra hátul: Walchia (nyitvatermő)

Trópusi, szavanna-jellegű, száraz évszakkal jellemzett éghajlaton

52

PERM

Szivacsok (sárga színnel), korallok,

bryozoák, brachiopodák

Fusulinák (Óriás foraminiferák (egysejtűek))

Emlősszerű hüllők, Lystrosaurus

53

Perm végi nagy kihalás

Pangea - selfterületek összeszűkülése

Tengeri gerinctelen családok 50 %-a, hüllők 80 %-a, sok rovarcsalád, kétéltű családok 75 %-a kihalt

(nagyforaminiferák, ősi korallok (pl. Rugosa korallok), óriás

csáprágósok, egyes pörgekarúak, egyes tüskésbőrűek

A növényvilágot nem érinti

32 millió éven át tartott