Proterozoikum: Eigenschaften, Geologie, Flora, Fauna und Klima

Das Proterozoikum ist eine der geologischen Skalen, die das Präkambrium integrieren. Es reicht von vor 2.500 Millionen Jahren bis vor 542 Millionen Jahren. Es war eine Zeit vieler transzendentaler Veränderungen, die für die Entwicklung des Planeten wichtig waren.

Unter diesen können erwähnt werden: Auftreten der ersten photosynthetischen Organismen und Zunahme des Luftsauerstoffs. Kurz gesagt, in diesem Jahr erlebte der Planet die ersten Veränderungen, die ihn zu einem bewohnbaren Ort machten.

Aus geologischer Sicht bildeten sich zu dieser Zeit bestimmte Strukturen, aus denen der später als Pangaea-Superkontinent bekannte Ursprung hervorging.

Dieses Zeitalter war eine Zeit des Übergangs von einem Planeten, der aufgrund seiner Bedingungen als feindlich angesehen werden kann, zu einem Planeten, in dem sich das Leben allmählich niederlassen und entwickeln konnte.

Eigenschaften

Anwesenheit von cratons

Wissenschaftler in der Region haben festgestellt, dass die cratons die "Kerne" der Kontinente sind. Dies bedeutet, dass die cratons die ersten Strukturen sind, aus denen die Festlandsockel errichtet wurden.

Sie sind von archaischen Gesteinen mit einer Antike von 570 Millionen Jahren bis zu 3, 5 Giga-Jahren geprägt.

Das Hauptmerkmal der Kratons ist, dass sie seit Tausenden von Jahren keine Art von Bruch oder Verformung erlitten haben und somit die stabilsten Stellen in der Erdkruste sind.

Einige der berühmtesten Cratons auf dem Planeten sind: Guiana Shield in Südamerika, das Siberian Shield, das Australian Shield und das Scandinavian Shield.

Stromatolithen erschienen

Stromatolithen sind Strukturen, die neben gefälltem Calciumcarbonat (CaCO ₃ ) von Mikroorganismen, insbesondere Cyanobakterien, gebildet werden. Ebenso wurde festgestellt, dass in Stromatolithen neben Cyanobakterien auch andere Organismen wie Pilze, Insekten, Rotalgen ua vorkommen.

Stromatolithen sind geologische Aufzeichnungen von großer Bedeutung für die Erforschung des Lebens auf dem Planeten. Dies ist in erster Linie auf die Tatsache zurückzuführen, dass sie die erste Aufzeichnung des Lebens auf der Erde darstellen (die ältesten sind 3.500 Millionen Jahre alt).

Ebenso belegen Stromatolithen, dass bereits in der Antike sogenannte biogeochemische Kreisläufe durchgeführt wurden, zumindest die des Kohlenstoffs.

Ebenso haben Stromatolithen im Bereich der Paläontologie als Indikatoren eine große Rolle gespielt. Dies bedeutet, dass sie den durchgeführten Studien zufolge unter bestimmten Umgebungsbedingungen entwickelt werden.

Aus diesem Grund war es nur mit der Analyse der dort gefundenen Stromatoliten möglich, die Eigenschaften einer Region während eines bestimmten Zeitraums vorherzusagen.

Diese Strukturen erzeugen eine schleimige Matrix, in der Sedimente und Calciumcarbonat fixiert sind. Sie haben eine Photosyntheseaktivität und geben daher Sauerstoff an die Atmosphäre ab

Erhöhung der Sauerstoffkonzentration

Eines der wichtigsten und repräsentativsten Merkmale des Proterozoikums ist der signifikante Anstieg der Luftsauerstoffkonzentration.

Während des Proterozoikums gab es eine große biologische Aktivität, die zu einer größeren Verfügbarkeit von Luftsauerstoff führte. In Bezug auf das Sauerstoffelement ereigneten sich nun mehrere Ereignisse, die Meilensteine ​​in dieser Ära waren.

Es ist wichtig zu erwähnen, dass der Luftsauerstoff erst dann ein signifikantes Niveau erreicht hat, wenn die sogenannten chemischen Senken, unter denen Eisen am wichtigsten war, befriedigt wurden.

Mit dem Anstieg des Luftsauerstoffs nahm auch die Eisenablagerung in Bändern zu. Dies trug wiederum dazu bei, freien Sauerstoff zu eliminieren, da er mit Eisen unter Bildung von Eisen (III) oxid (Fe ₂ O ₃ ) reagierte und als Hämatit auf dem Meeresboden ausfiel.

Sobald diese chemischen Senken gefüllt waren, setzte sich die biologische Aktivität fort, einschließlich der Photosynthese, so dass der Luftsauerstoff weiter anstieg. Dies liegt daran, dass es nicht von den chemischen Spülbecken verwendet wurde, da sie vollständig gefüllt waren.

Die große Oxidation

Dies war ein Ereignis von großer Bedeutung und Transzendenz. Es umfasst eine Reihe von Ereignissen, die mit dem Anstieg des im vorherigen Punkt behandelten Luftsauerstoffs zusammenhängen.

Wenn die Sauerstoffmenge die durch die verschiedenen chemischen Reaktionen absorbierte Menge überschritt, waren die anaeroben Organismen (die die Mehrheit darstellten) direkt betroffen, für die Sauerstoff sehr giftig war.

Dies hatte auch auf klimatischer Ebene Konsequenzen, da die vielfältigen chemischen Reaktionen mit freiem Sauerstoff, Methan und ultravioletter Strahlung zu einer erheblichen Absenkung der Umgebungstemperatur führten, die auf lange Sicht die sogenannten Vergletscherungen zur Folge hatte.

Geologie

Die archäologischen Aufzeichnungen dieser Ära gehören zu den besten, die es gibt, was die Menge an Informationen anbelangt, die sie beigetragen haben.

Die hauptsächliche Veränderung, die während des Proterozoikums stattfand, betraf die Ebene der Tektonik. In dieser Ära wurden die tektonischen Platten größer und erfuhren nur Verformungen, die das Ergebnis der mehrfachen Kollisionen auf Randebene waren.

Fachleuten zufolge wurden in dieser Zeit insgesamt fünf Superkontinente gebildet:

• Altes Sibirien : besteht aus einem großen Teil der Mongolei und den sibirischen Schilden.
• Gondwana : Vielleicht eines der größten Gebiete, da es sich aus Gebieten zusammensetzt, die heute als Südamerika, Afrika, Antarktis, Mittelamerika und große Teile Asiens bekannt sind.
• Alter Kontinent Nordamerikas : auch ein anderer großer Kontinent, einschließlich des kanadischen Schildes, der Insel Grönland und eines Teils Sibiriens.
• Altes China : umfasst China, einen Teil der Mongolei, Japan, Korea, Pakistan und einige Gebiete Indiens.
• Altes Europa : umfasst einen Großteil des heutigen europäischen Kontinents sowie einen Teil der kanadischen Küste.

Geologischen Beweisen zufolge drehte sich die Erde zu diesem Zeitpunkt um ihre eigene Achse viel schneller. Die Tage dauerten ungefähr 20 Stunden. Im Gegenteil, die Übersetzungsbewegung vollzog sich langsamer als jetzt, da die Jahre durchschnittlich 450 Tage dauerten.

In ähnlicher Weise haben die Gesteine, die aus dem Proterozoikum gewonnen und untersucht wurden, gezeigt, dass sie nur geringe Auswirkungen auf die Erosion hatten. Sogar Felsen, die völlig unverändert geblieben sind, wurden gerettet, was für diejenigen, die diese Phänomene untersuchen, eine große Hilfe war.

Flora und Fauna

Die ersten Formen des organischen Lebens tauchten in der vorigen Ära auf, dem archaischen. Dank des atmosphärischen Wandels im Proterozoikum begannen sich die Lebewesen zu diversifizieren.

Bereits aus dem Altertum tauchten die einfachsten Lebensformen auf, die noch bekannt sind: prokaryotische Organismen. Dazu gehören die Blaualgen (Cyanobakterien) und die Bakterien selbst.

Anschließend begannen eukaryotische Organismen (mit definiertem Kern) aufzutreten. Ebenso traten in dieser Zeit auch Grünalgen (Clorophytas) und Rotalgen (Rodhophytas) auf. Beide sind vielzellig und photosynthetisch, was zum Ausstoß von Sauerstoff in die Atmosphäre beitrug.

Es ist wichtig hervorzuheben, dass sich alle Lebewesen, die aus dieser Zeit stammen, in aquatischen Umgebungen befanden, da dies diejenigen waren, die ihnen die notwendigen Mindestbedingungen zum Überleben boten.

Unter den Mitgliedern der Fauna dieser Periode können Organismen erwähnt werden, die heutzutage als Schwämme wenig entwickelt gelten. Es ist bekannt, dass sie existierten, weil bestimmte chemische Tests eine bestimmte Form von Cholesterin feststellten, das nur von diesen Organismen produziert wird.

In gleicher Weise wurden auch Fossilien von Tieren, die Coelenterate darstellen, aus dieser Zeit geborgen. Dies ist eine große Gruppe, in der hauptsächlich Quallen, Korallen, Polypen und Anemonen vorkommen. Das Hauptmerkmal von ihnen ist die radiale Symmetrie

Ediacara Fauna

In den Bergen von Ediacara (Australien) machte der Paläontologe Reginald Sprigg im Jahr 1946 eine der größten Entdeckungen in der Paläontologie. Er entdeckte einen Ort mit Fossilien der ersten bekannten Lebewesen.

Hier wurden Fossilien von Schwämmen und Anemonen sowie andere Arten beobachtet, die auch heute noch Paläontologen rätseln, da einige sie als weiche Organismen (des Tierreiches) und andere als Flechten einstufen.

Unter den Merkmalen dieser Wesen kann erwähnt werden: Fehlen von harten Teilen wie einer Schale oder einer Knochenstruktur ohne Darm oder Mund, zusätzlich dazu, dass sie ohne ein spezifisches Symmetriemuster vermiform sind.

Diese Entdeckung war sehr wichtig, da die gefundenen Fossilien keine Ähnlichkeiten mit jenen aufweisen, die jüngeren Epochen entsprechen. In der Fauna von Ediacara gibt es flache Organismen, die radial oder spiralförmig symmetrisch sein können.

Es gibt auch einige, die bilaterale Symmetrie haben (die heutzutage im Überfluss vorhanden ist), aber sie sind in Bezug auf die anderen ein winziger Prozentsatz.

Am Ende der Periode verschwand diese Fauna praktisch vollständig. Heute wurden keine Organismen gefunden, die eine evolutionäre Kontinuität dieser Arten darstellen.

Wetter

Zu Beginn des Zeitraums konnte das Klima mit einer großen Menge sogenannter Treibhausgase als stabil angesehen werden.

Dank des Auftretens von Cyanobakterien und ihrer Stoffwechselprozesse, die zur Freisetzung von Sauerstoff in die Atmosphäre führten, wurde dieses seltene Gleichgewicht jedoch destabilisiert.

Vergletscherungen

Während dieser Zeit traten die ersten Vergletscherungen auf, die die Erde erlebte. Unter diesen war die Huroneneiszeit die bekannteste und vielleicht verheerendste.

Diese Vereisung ereignete sich speziell vor zweitausend Millionen Jahren und führte zum Verschwinden der lebenden anaeroben Wesen, die zu dieser Zeit die Erde bevölkerten.

Eine andere große Eiszeit, die in dieser Zeit stattfand, war die sogenannte Superglaciación, die in der Theorie der "Tierra Bola de Nieve" erklärt wurde. Nach dieser Theorie gab es in der Kryo-Zeit des Proterozoikums eine Zeit, in der der Planet vollständig von Eis bedeckt war, was ihm vom Weltraum aus das Aussehen eines Schneeballs verlieh.

Nach mehreren Studien und den von Wissenschaftlern gesammelten Beweisen war die Hauptursache für diese Vereisung eine signifikante Verringerung einiger Treibhausgase wie Kohlendioxid (CO2) und Methan (CH4).

Dies geschah durch verschiedene Prozesse, wie die Kombination von CO2 mit Silikaten unter Bildung von Calciumcarbonat (CaCO3) und die Beseitigung von CH4 durch Oxidation aufgrund des Anstiegs des Luftsauerstoffs (O2).

Aufgrund dessen trat die Erde in eine Spirale fortschreitender Abkühlung ein, in der ihre gesamte Oberfläche mit Eis bedeckt war. Dies führte dazu, dass die Erdoberfläche viel Sonnenlicht reflektierte, wodurch der Planet weiter abkühlte.

Unterteilungen

Das Proterozoikum ist in drei Epochen unterteilt: Paläoproterozoikum, Mesoproterozoikum und Neoproterozoikum.

Es war Paläoproterozoikum

Sie reicht von vor 2.500 Millionen Jahren bis vor 1.800 Millionen Jahren. Zu dieser Zeit ereigneten sich zwei große Ereignisse von großer Bedeutung: die große Oxidation, ein Produkt der Photosynthese, aus der die Cyanobakterien hervorgingen, und eine der ersten dauerhaften Stabilisierungen der Kontinente. Letzteres war der starken Ausweitung der Kratons zu verdanken, die zur Entwicklung großer Plattformen vom Typ Kontinental beigetragen haben.

Ebenso wird vermutet, dass in dieser Zeit die ersten Mitochondrien auftraten, ein Produkt der Endosymbiose einer eukaryotischen Zelle und einer Proteobakterien.

Dies war eine transzendentale Tatsache, da Mitochondrien während des Prozesses der Zellatmung Sauerstoff als Elektronenakzeptor verwenden, wodurch aerobe Organismen entstanden wären.

Diese Epoche ist in vier Epochen unterteilt: Sidérico, Riácico, Orosírico und Estatérico.

Es war Mesoproterozoikum

Diese Ära reicht von 1600 bis vor 1200 Millionen Jahren. Es ist das Mittelalter des Proterozoikums.

Zu den charakteristischen Ereignissen dieser Ära zählen die Entwicklung des als Rodinia bekannten Superkontinents sowie die Fragmentierung eines anderen Superkontinents, Kolumbien.

Aus dieser Zeit stammen einige Fossilien einiger Organismen, die gewisse Ähnlichkeiten mit den gegenwärtigen Rodhophytas aufweisen. Ebenso wurde der Schluss gezogen, dass Stromatolithen in dieser Zeit besonders häufig vorkommen.

Das Mesoproterozoikum ist in drei Perioden unterteilt: Calímico, Ectaásico und Esténico.

Es war neoproterozoisch

Es ist die letzte Ära des Proterozoikums. Es reicht von 1000 bis 635 Millionen Jahren.

Das repräsentativste Ereignis dieser Ära war die Überschwemmung, bei der die Erde fast vollständig mit Eis bedeckt war, was in der Schneeball-Erdtheorie erklärt wird. In dieser Zeit könnte das Eis sogar tropische Gebiete in der Nähe des Äquators erreichen.

In ähnlicher Weise war diese Ära auch aus evolutionärer Sicht wichtig, da die ersten Fossilien mehrzelliger Organismen daraus stammen.

Die Perioden, die diese Ära ausmachen, sind: das Tonikum, das Kryo und das Ediacarian.