Eons στο γεωλογικό αρχείο της Γης

Hadean Eon (σχηματισμός της γης-4 δισεκατομμύρια χρόνια πριν)

Ο Hadean Eon (αναφερόμενος στην ελληνική λέξη Hade που σημαίνει κόλαση στα εβραϊκά) αναφέρεται στην εποχή των Precambrian, αρχίζοντας από το σχηματισμό της Γης και επεκτείνοντας μέχρι περίπου 4, 0 δισεκατομμύρια έτη πριν. Αυτή είναι η εποχή κατά την οποία σχηματίστηκε η Γη, με αποτέλεσμα τη συσσώρευση σκόνης και αερίων που προκλήθηκαν από τη σύγκρουση εξωγήιων σωμάτων. Η συχνή πρόσκρουση των ουράνιων αντικειμένων με τη Γη παρήγαγε επίσης υψηλά επίπεδα θερμότητας, γεγονός που με τη σειρά τους επιβράδυνε τη στερεοποίηση της γήινης φλούδας. Ο πλανήτης μας ήταν εξαιρετικά ασταθής κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου και πιστεύεται ότι εμφανίστηκε σαν ένα τεράστιο καζάνι από τηγμένο πέτρωμα, θερμά αέρια και βρασμένα υγρά. Βαρύτερα στοιχεία όπως ο σίδηρος βυθίστηκαν για να σχηματίσουν τον πυρήνα του πλανήτη, ενώ ελαφρύτερα στοιχεία όπως το πυρίτιο άρχισαν να σχηματίζουν την κρούστα. Αν και είναι δύσκολο να καταλάβουμε πότε σχηματίστηκε ο πρώτος σταθερός εξωτερικός φλοιός της Γης, η ανακάλυψη μερικών κόκκων ζιρκονίου στους Jack Hills της Αυστραλίας, που χρονολογούνται 4, 4 δισεκατομμύρια χρόνια, δείχνει ότι οι σταθερές ηπείρους, το υγρό νερό και οι θερμοκρασίες είναι χαμηλότερες από το σημείο βρασμού του νερού θα μπορούσε να υπήρχε κατά τη διάρκεια του Hadean Eon. Η πρώιμη ατμόσφαιρα του αιώνα προβλέπεται ότι έχει κατασκευαστεί από διαφυγόντα αέρια υδρογόνου και ηλίου, ενώ αμμωνία, νέον και μεθάνιο εμφανίστηκαν σε μεταγενέστερα στάδια, ειδικά καθώς ο φλοιός άρχισε να ψύχεται. Η ηφαιστειακή "εκροή" ήταν υπεύθυνη για την προσθήκη υδρατμών, υδρογόνου και αζώτου στην ατμόσφαιρα. Πρόσθετοι υδρατμοί θα μπορούσαν να προμηθεύτηκαν από κομήτες που έπληξαν τον πλανήτη. Το νερό στην επιφάνεια της Γης πιθανότατα εμφανίστηκε όταν αυτός ο υδρατμός άρχισε να συμπυκνώνεται για να σχηματίσει σύννεφα και βροχή. Το Hadean Eon είναι επίσης η εποχή που γεννήθηκε το φεγγάρι. Μεταξύ των διαφόρων θεωριών που προτείνονται να εξηγήσουν τη δημιουργία της Σελήνης, η πιο δημοφιλής δηλώνει ότι μια σύγκρουση μεταξύ της Γης και ενός άλλου πλανήτη θα μπορούσε να έχει εκτοξεύσει μικρά κομμάτια του τότε πλανήτη Γη που τελικά έγινε η Σελήνη που βλέπουμε σήμερα.

Archean (4-2, 5 δισεκατομμύρια χρόνια πριν)

Η περίοδος μεταξύ του Hadean και του Proterozoic Eons, που εκτείνεται από 4 έως 2, 5 δισεκατομμύρια χρόνια πριν, είναι γνωστή ως Archean Eon. Οι παλαιότεροι σχηματισμοί βράχου στη Γη ανήκουν σε αυτόν τον αιώνα. Κατά την αρχή αυτού του αιώνα, η ροή θερμότητας στον πλανήτη εκτιμάται ότι είναι τριπλάσια από αυτό που είναι τώρα. Η επιπλέον θερμότητα κατά πάσα πιθανότητα προήλθε από την προσβολή του πλανήτη, τα ραδιενεργά στοιχεία και τη θερμότητα που παράγεται κατά τη σταθεροποίηση του πυρήνα της Γης. Υπήρξε επίσης σημαντική ηφαιστειακή και τεκτονική δραστηριότητα κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου. Οι περισσότεροι βράχοι που ανήκουν σε αυτό το αιώνα είναι από μεταμορφωμένους ή πυριγενείς τύπους και οι μεγάλες ηπείρους πιθανότατα δεν σχηματίστηκαν μέχρι αργά στον Αρχεά. Τα μικρά πρωτόκολλα πιστεύεται ότι έχουν επικρατήσει κατά τις πρώτες περιόδους αυτού του αιώνα, τα οποία παρεμποδίστηκαν από τη συγχώνευση σε μεγαλύτερες μονάδες λόγω του υψηλού βαθμού γεωλογικής δραστηριότητας που επικρατεί στη Γη. Ένα από τα κύρια χαρακτηριστικά αυτού του αιώνα ήταν η εμφάνιση των πρώτων μορφών ζωής στη Γη. Τα προκαρυωτικά απολιθώματα που ανήκουν σε αυτό το αιώνα έχουν ακόμη ανακτηθεί από τους παλαιοντολόγους ως απόδειξη μιας τέτοιας ζωής. Αυτά τα πρώιμα απολιθώματα, τα οποία αντιπροσωπεύουν ξεχωριστά κυανοβακτηριακά κύτταρα και στρωματολίτες (στρώματα κυανοβακτηριακών αποικιών) έχουν ανακαλυφθεί και χρονολογηθεί ως σχηματιζόμενα καθ 'όλη τη διάρκεια του αιώνα, όλο και πιο κοινά προς το τέλος του Αρχενού. Εκτός από τα κυανοβακτήρια, έχουν επίσης ανακαλυφθεί μερικά απολιθώματα τα οποία πιθανώς αντιπροσωπεύουν κύτταρα Eubacteria και Archaebacterial. Τα υπάρχοντα σήμερα κυανοβακτήρια είναι σχεδόν πανομοιότυπα με εκείνα που πιθανότατα θα συνέβαιναν στο Archean Eon, αποδεικνύοντας ότι αυτοί οι μονοκύτταροι οργανισμοί δεν έχουν υποστεί μεγάλη εξέλιξη τα τελευταία χρόνια. Εκτός από αυτούς τους μη πυρηνοποιημένους προκαρυώτες, η εποχή δεν παρουσιάζει καμία ένδειξη για την παρουσία ευκαρυωτικών. Τα απολιθώματα επίσης δεν δείχνουν την ύπαρξη ιών σε αυτήν την εποχή.

Proterozoic (πριν από 2, 5-0, 542 δισεκατομμύρια έτη)

Ο Προτερόζιος Eon εκτείνεται μεταξύ 2, 5 δισεκατομμυρίων ετών και 0, 542 δισεκατομμυρίων ετών πριν. Υποδιαιρείται στις τρεις εποχές των Παλαιοπρωτεροζοϊκών, Μεσοπροτεροζοϊκών και Νεοπροτεροζοϊκών. Αυτή η εποχή υπήρξε μάρτυρας μερικών σημαντικών και συναρπαστικών γεγονότων στην ιστορία της Γης. Οι πρώτες σταθερές ηπείρους άρχισαν να σχηματίζονται στον πλανήτη μας, και πρωτόζωα ευδοκιμούσαν κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου. Προς το τέλος αυτού του αιώνα ανακαλύφθηκαν επίσης απολιθώματα των πρώιμων ευκαρυωτικών μορφών ζωής. Η πρώτη κρίση ρύπανσης στη Γη συνέβη επίσης στην Προτερόζο Eon η οποία, αντίθετα με το σημερινό σενάριο που σχετίζεται με το διοξείδιο του άνθρακα, οφείλεται σε υπερβολικό οξυγόνο στη γήινη ατμόσφαιρα. Τα επίπεδα οξυγόνου στην ατμόσφαιρα κατά τη διάρκεια του Archean Eon ήταν μόνο 1% των σημερινών επιπέδων, ενώ στο Proterozoic ήταν 15% υψηλότερα από τα τρέχοντα επίπεδα. Η είσοδος οξυγόνου στην ατμόσφαιρα της Γης προκάλεσε πιθανώς το σχηματισμό ευκαρυωτικών κυττάρων που χρησιμοποίησαν οξειδωτική αναπνοή για να παράγουν ενέργεια. Αυτό, ωστόσο, σήμαινε μοίρα προς τα υπάρχοντα αναερόβια βακτηριακά κύτταρα τα οποία έπαψαν τελείως παρουσία οξυγόνου. Οι στρομματόλιθοι που διανεμήθηκαν ευρέως στα απολιθωμένα αρχεία του όψιμου Αρχανίου Έων άρχισαν να μειώνονται περίπου πριν από 700 εκατομμύρια χρόνια. Οι πολλαπλασιαζόμενοι φυτοφάγοι ευκαρυώτες και τα πρώιμα πολυκύτταρα ζώα που τρέφονται με αυτές τις κυανοβακτηριακές αποικίες θα μπορούσαν να είναι υπεύθυνοι για τη μειωμένη αφθονία τους. Αρκετά απολιθώματα, τα οποία κατά κύριο λόγο ανήκουν στην Νεοπροτεροζοϊκή εποχή με τη μορφή ταινιών άνθρακα, πιστεύεται ότι μοιάζουν με αυτό που θα γνωρίζαμε τώρα ως φύκια και ευκαρυωτικά φύκια. Η προέλευση και η διαφοροποίηση των πρώτων ζώων με μαλακό σώμα εμφανίστηκαν κάπου μεταξύ 635 εκατομμυρίων και 542 εκατομμυρίων ετών πριν, με την ανακάλυψη απολιθωμάτων στους λόφους Ediacara της Νότιας Αυστραλίας που υποστηρίζουν αυτή τη θεωρία.

Phanerozoic (0.542 δισεκατομμύρια έτη πριν-σήμερα)

Αυτή τη στιγμή ζούμε στην Φανεροζωική Εύων, η οποία ξεκίνησε πριν από 0.542 δισεκατομμύρια χρόνια και συνεχίζει στις δικές μας στιγμές. Αυτό το eon αναφέρεται επίσης ως το «eon της ορατής ζωής» καθώς έχει αναπτυχθεί με μορφές ζωής μεγάλης ποικιλίας. Η εποχή διαιρέθηκε περαιτέρω σε διαφορετικά στάδια, ανάλογα με τις συναθροίσεις μορφών ζωής στη Γη κατά τα αντίστοιχα στάδια. Αυτά είναι τα Παλαιζοζικά (541-242 εκατομμύρια χρόνια πριν), η Μεσοζωική (252-66 εκατομμύρια χρόνια πριν) και, τέλος, η Κενεζοϊκή (66 εκατομμύρια χρόνια πριν). Παρόλο που οι αρχαιότερες μορφές ζωής συνέβησαν κατά την Αρχαϊκή περίοδο και η εξέλιξη των ευκαρυωτικών έλαβε χώρα κατά τη διάρκεια της προτερωσικής περιόδου, η πλειονότητα των πολύπλοκων μορφών ζωής στη Γη εμφανίστηκαν στον Φανερόζο Ιόν και εξελίχθηκαν και διαφοροποιήθηκαν για να καταλαμβάνουν κάθε θέση πλανήτης. Η πρώτη μεγάλη ώθηση στη ζωή στη Γη συνέβη όταν τα φυτά ανέπτυξαν τη διαδικασία της φωτοσύνθεσης, δημιουργώντας οξυγόνο ως υποπροϊόν αυτής της διαδικασίας και στη συνέχεια απελευθερώνοντάς την στην ατμόσφαιρα. Αυτή η ατμόσφαιρα με οξυγόνο θα μπορούσε τώρα να αρχίσει να υποστηρίζει είδη που εξαρτώνται από το οξυγόνο για τις ενεργειακές τους ανάγκες. Εκτός από τον πολλαπλασιασμό των μορφών ζωής στη Γη, η εποχή γνώρισε επίσης μεγάλα γεωλογικά γεγονότα. Περιλαμβάνονται οι ηπειρωτικές μετακινήσεις, οι ορεινοί σχηματισμοί, η ηπειρωτική παγετό και άλλοι που έχουν διαμορφώσει τον κόσμο μας στη μορφή που τον γνωρίζουμε σήμερα. Παρά το γεγονός ότι αντιπροσωπεύει μόνο το ένα όγδοο του χρόνου του πλανήτη μας από το σχηματισμό του, η Φανεροζωική Eon αντιπροσωπεύει μια περίοδο εξαιρετικής σημασίας στη Γη, καθώς είναι αυτή με τη μεγαλύτερη βιοποικιλότητα.