Az élet fejlődése
Az élet feltételezhetően nem idősebb 3800 millió évnél. Addig ugyanis nem volt cseppfolyós víz és túl magas volt a hőmérséklet. A legidősebb fosszíliák baktériumokra és kékmoszatokra emlékeztetőek, de azokkal nem azonosítható gömbszerű mikrostruktúrák. A grönlandi Isua Sorozat 3800 millió éves, 3500 millió éves a Warrawoona Csoport (Ny-Ausztrália), 3300 millió éves az Onverwatch Csoport (D-Afrika, Szváziföld) és 3200 millió éves a Fig Tree Csoport (D-Afrika). Ez utóbbi egyes típusait Eobacterium isolatum néven írták le.
Prekambrium - Egyenlítői helyzetű őstenger: Paleotethys (Thethys-nek nevezzük a karbontól, illetve a permtől a jura végéig, míg Paratethysnek a harmadidőszaki Tethys-ről leágazó és az Alpi-hegységrendszer északi oldalán húzódó tengert nevezzük). - Északi kontinens: Laurázsia - Déli kontinens: Gondwana - élet kialakulása: kémiai evolúció és biológiai evolúció - elsődleges légkör: fő komponensek feltehetőleg H2, CO2, N2, CH4, kisebb az Ar, hiányzik vagy csak egy ezrelék alatt van az O2. Mai atmoszféra: nagy O2 és relatíve kevés CO2. - másodlagos légkör 3600 millió évvel ezelőtt - 3000 millió év – első cianobaktériumok (DK-Afrika, Bulawayo Csoport) - 2300 millió év – bizonyítottan élő sejtek maradványai (DAfrika, Transvaal Csoport) - 1800-2000 millió év – első vörös színű üledék, amelynek keletkezéséhez oxigénre volt szükség
- 1000 millió év – eukarióta térhódítás (Bitter Springs, Ausztrália): zöldalgák, gombafonalak jól kivehető sejtmagokkal - a légkör O2-tartalma eléri a mai érték 0,01%-át – küszöbérték, elsőként Louis Pasteur ismerte fel jelentőségét – e küszöbérték (Pasteur-pont) fölött tér át sok primitív szervezet az anaerob fermentációról a légzésre. A légzés során molekulánként 14-50-szer több energia szabadul fel és áll a szervezetek rendelkezésére - 1000 millió évesek lehetnek a legrégebbi állatmaradványok (Zambia) – 1976ban kerültek elő - 680 millió év – az Ediacara fauna (Ausztrália): 1600 példány, 30 taxon – űrbelűek (67%), gyűrűsférgek (25%), ízeltlábúak (5%) + 1 ismeretlen helyzetű lény – ma már külön időszakként is említik
Paleozóikum - Laurázsia három részre bomlik - Gondwana egységes - minden mai gerinctelen állattörzs már létezett - Kambrium, Ordovicium, Szilur, Devon, Karbon, Perm
Harmadidőszak 1 Kréta Negyedidőszak
0
100
Jura Triász Perm
200
Karbon Devon
300 millió év
Szilur
400
Kambrium Ordovicium
500
600
Harmadidőszak 1 Kréta Negyedidőszak
0
100
Jura Triász Perm
200
Karbon Devon
millió 300év
Szilur
400
Kambrium Ordovicium
500
600
Kambrium - hűvös klíma - fátlanság, vízinövények jellemzőek - megjelennek a Foraminifera-k - csigák megjelenése - háromkaréjos ősrákok (Trilobita) megjelenése – 60%-a a faunának belőlük áll - első gerincesek megjelenése
Harmadidőszak 1 Kréta Negyedidőszak
0
100
Jura Triász Perm
200
Karbon Devon
300 millió év
Szilur
400
Kambrium Ordovicium
500
600
Ordovicium - kiegyenlített meleg klíma - fátlanság, vízinövények jellemzőek - mohák megjelentek az ordoviciumban - kagylók megjelenése - ősi fejlábúak: ammoniteszek megjelenése és elterjedése - feltűnnek a páncélos halak (Ostracodermii) – egyes adatok szerint már a kambriumban jelen vannak
Ostracoderma
Harmadidőszak 1 Kréta Negyedidőszak
0
100
Jura Triász Perm
200
Karbon Devon
300 millió év
Szilur
400
Kambrium Ordovicium
500
600
Szilur - kiegyenlített meleg klíma - ősharasztok kora (Psilophytopsida) Szilur végére a légkör oxigénmennyisége elérte a mai 10%-át, ami lehetővé tette a szárazulatokon az élet megjelenését, mivel az ózonréteg már kellő védelmet nyújtott az ultraibolya sugárzás ellen. - szárazföldi növények megjelenése - ősi korallok
Harmadidőszak 1 Kréta Negyedidőszak
0
100
Jura Triász Perm
200
Karbon Devon
300 millió év
Szilur
400
Kambrium Ordovicium
500
600
Devon - differenciáltabb klíma - zárt növénytakaró még nincs - szárazföldi növények elterjedése - korpafüvek, zsurlók, páfrányok, magvaspáfrányok, ősfák - valódi páfrányok és legprimitívebb nyitvatermők megjelenése, kialakul a fatermet - első rovarok (szárnynélküliek) - kifejlődnek a porcos és a csontos halak - tüdős halak virágkora, bojtosúszós halak virágkora is (pl. ma élő utód a Latimeria calumnae) - megjelennek az első kétéltűek (Ichthyostega) – 1 méter hosszú
Harmadidőszak 1 Kréta Negyedidőszak
0
100
Jura Triász Perm
200
Karbon Devon
300 millió év
Szilur
400
Kambrium Ordovicium
500
600
Devon Harmadidőszak 1 Kréta Negyedidőszak
0
100
Jura Triász Perm
200
Karbon Devon
300
Szilur
400
Kambrium Ordovicium
500
600
millió év
Latimeria Ichtyostega
Karbon - kiterjedt trópusi klíma, korallzátonyok egészen a 78o Északi szélességi körig, a forró trópusi klímára utalnak a növények hatalmas levelei és a rovarok nagy mérete - a Föld kőszénmennyiségének 50%-a a karbonban alakult ki - vertikális tagoltság: lombkorona (korpafüvek – Lepidodendron / pikkelyfa, 2 m vastag, 30 m magas), cserjeszint (magvaspáfrányok), gyepszint (páfrányok), mohaszint (máj- és lombosmohák). - mocsári növények - végén megjelennek a fenyők - megjelennek az első lombhullatók (Gingko-félék) - első szárnyas rovarok – óriások, szitakötők szárnyfesztáva akár a 70 cm-t is elérhette, legyakoribbak a csótányfélék - őskétéltűek virágkora - első hüllők megjelenése
Harmadidőszak 1 Kréta Negyedidőszak
0
100
Jura Triász Perm
200
Karbon Devon
300 millió év
Szilur
400
Kambrium Ordovicium
500
600
Harmadidőszak 1 Kréta Negyedidőszak
0
100
Jura Triász Perm
200
Karbon Devon
300 millió év
Lepidodendron
Sigillaria
Szilur
400
Kambrium Ordovicium
500
600
Perm - szélsőséges kontinentális éghajlat alakul ki, száraz éghajlat, Gondwanán már a karbon végétől jégkorszak. - a nyitvatermők átveszik az uralmat a harasztoktól - kihalnak a pikkelyfák - elterjednek a fenyők - kihalnak a háromkaréjos ősrákok (Trilobita) - bogarak megjelenése - kétéltűek hanyatlása, a szárazabb klíma hatására, hüllők jelentősége nő (Dimetrodon) - a legnagyobb kihalás – kb. 80-95%-a a fajoknak eltűnik
Harmadidőszak 1 Kréta Negyedidőszak
0
100
Jura Triász Perm
200
Karbon Devon
300 millió év
Szilur
400
Kambrium Ordovicium
500
600
Mezozóikum - 135 millió évig tartott, a dinoszauruszok kora volt - Triász, Jura, Kréta
Triász - Még összefüggő kontinens (Pangea) - Északon száraz éghajlat, délen csapadékos, összességében melegebb a permmel szemben - szágópálmafélék és bennettiteszek. - az északi és déli félteke növényzete hasonlóan alakul, eltűnnek a különbségek - hatosztatú virágállatok elterjedése – mai zátonyépítő korallok - ammoniteszek virágzása - páncélos kétéltűek virágzása - megjelennek a dinoszauruszok - az első emlősszerű hüllők
Harmadidőszak 1 Kréta Negyedidőszak
0
100
Jura Triász Perm
200
Karbon Devon
300 millió év
Szilur
400
Kambrium Ordovicium
500
600
Dinoszauruszok: - minden idők legnagyobb hüllői - két- és négylábon járó fajok egyaránt - szaladni is tudtak két lábon - lábuk alulról támasztották a testet, mint a mai emlősöknél - nagyon kis agy - triászban relatíve kistermetűek (max. 6-7 m) - a belső hőszabályozás bizonyos fokára eljutottak
Anchisaurus
Harmadidőszak 1 Kréta Negyedidőszak
0
100
Jura Triász Perm
200
Karbon Devon
300
Szilur
400
Kambrium Ordovicium
500
millió év
Cynognathus
Ammonites
600
Jura - valamivel hűvösebb az éghajlat, mint a triászban - Grönlandon és a Déli sarkvidéken is gazdag növényzet volt – enyhe éghajlat - eltűnnek a triászból még fennmaradt ősi elemek, nyitvatermők uralma, fenyőfélék - megjelennek a szöcskék, tücskök, az első kétszárnyúak, az első hártyásszárnyúak - páncélos kétéltűek eltűnnek - megjelennek a hatalmas termetű dinoszauruszok (50 m hossz) - dinoszauruszok virágkora - repülő dinoszauruszok elterjedése - megjelennek az első madarak (Archaeopteryx) – Németo., Solnhofen - első emlősök
Harmadidőszak 1 Kréta Negyedidőszak
0
100
Jura Triász Perm
200
Karbon Devon
300 millió év
Szilur
400
Kambrium Ordovicium
500
600
Pteranodon Harmadidőszak 1 Kréta Negyedidőszak
0
100
Jura Triász Perm
200
Karbon Devon
300
Szilur
400
Kambrium Ordovicium
500
millió év
Brachiosaurus
Plesiosaurus
Brontosaurus
600
Kréta - Lehűlés: északi boreális és déli mediterrán egyenlítői öv az északi féltekén, a déli féltekén nincs ilyen jellegű különbség - flóra változása: nagy területen elterjednek a zárvatermők: pálmák, babér-, magnólia-, platánfélék, nyár, fűz, nyír, tölgy, bükk, dió, juhar, eukaliptuszfélék. - a déli féltekén a nyitvatermők visszaszorulnak - a végén kihalnak az ammoniteszek - az első szociális rovarlelet: Sphecomyrma freyi – hangya, ÉAmerika, 100-92 millió éves - dinoszauruszok virágkora majd kihalása - első erszényes és méhlepényes emlősök megjelenése
Harmadidőszak 1 Kréta Negyedidőszak
0
100
Jura Triász Perm
200
Karbon Devon
300 millió év
Sphecomyrma freyi
Szilur
400
Kambrium Ordovicium
500
600
Harmadidőszak 1 Kréta Negyedidőszak
Stegosaurus
0
100
Jura Triász Perm
200
Karbon Devon
300
Szilur
400
Kambrium Ordovicium
500
600
millió év
Tyrannosaurus és Triceratops
Kainozóikum - 67 millió év, az emlősök és madarak kora - Harmadidőszak, Negyedidőszak
Harmadidőszak 1 Kréta Negyedidőszak
0
100
Harmadidőszak - Mai földgömbképhez hasonló kialakulása - paleocén hűvös, nedves klímájú (bár a maihoz képest melegebb) - eocénban felmelegedés - eocén előtt eltűnnek a magvas páfrányok, Sequioa fajok Európában is - a tengeri gerinctelen fauna a mai képet mutatja már nagy vonalakban: a pliocénben élő fajok majdnem fele ma is él - oligocén végén kihalnak a Nummulites-ek - miocénban kerülnek a mágneses pólusok a jelenlegi helyükre - a cikloid pikkelyű halak uralma, a rombos pikkelyűek többsége kihal - kígyók és krokodilok elterjedése
Jura Triász Perm
200
Karbon Devon
300 millió év
Szilur
400
Kambrium Ordovicium
500
600
- emlősök virágzása - eocénban megjelennek a lovak ősei - pliocénben megjelennek az első emberszabású majmok - az oligocén és a miocén határán kipusztulnak az ősi emlőscsaládok, megjelennek az újjak - harmadidőszakban jelennek meg a cetek, fókák, denevérek -a pliocénben a Kárpát-medencét a Pannóniai tó borította - az egykori Paratethys-ről válik le a mai Fekete- és Kaszpi-tenger (tavak)
Indricotherium
Negyedidőszak Gyapjas orrszarvú
- kb. 2 millió év a pleisztocén, általános lehűlés: jégkorszakok - pleisztocénban még vulkánok a Hargitán - ember elterjedése Afrikából - óriás emlősök jelenléte, kihalása - ember megjelenése a pleisztocénben - Kárpát-medencében hidegtűrő növényzet, interglaciálisokban melegkedvelő növényzet: dió, puszpáng, magnólia, szőlő, füge, babér
Jégkorszakok pliesztocén: eljegesedések, jégkorszakok az északi féltekén, a déli féltekén az Antarktiszon kívül csak Patagónia és Új Zéland esetében jellemző negyedidőszaki üledék a lösz több glaciális és interglaciális: Günz, Mindel, Riss, Würm (10.000 éve) óriás emlősök kihalása – „faunahullámok”: egy-egy melegebb interglaciális a rákövetkező hideg glaciálissal együtt zárt faunafejlődési egységet alkot (négy hullám Európában). utolsó „jégkorszak”: „kis jégkorszak” (XVI-XIX. század közepe között, 1650 körül a hőmérsékleti mélypont)
Tömeges kihalások kihalt családok száma
1. Az ordovíciumi kihalás (500 millió éve): 50%-a az állatcsaládoknak kihal 2. A devoni kihalás (345 millió éve): 30%-a az állatcsaládoknak kihal
kihalt génuszok száma
3. A permi kihalás (230 millió éve): 50%-a az állatcsaládoknak kihal, 80-95%-a a fajoknak (minden háromkaréjú rák, nagyon sok fafaj) Ok (Benton & Twitchett 2003): feltehetően globális klímaváltozás masszív vulkanikus működések hatására, pl. a mai Szibéria területén. A klímaváltozás 6 oC-os átlaghőmérséklet emelkedéssel járt, üvegházhatással, s az óceánok alsó rétegeinek anoxiáját (oxigénelégtelenség) is okozta. A legnagyobb kihalás volt a földi élet története során, az élet majdnem megszűnt. Kb. 100 millió évnek kellett eltelnie, hogy a családok száma újra ugyanolyan nagy legyen, mint a katasztrófa előtt. Az ökológiai komplexitás (lokális diverzitásmaximumok, pl. komplex korallszirt közösségek) kb. 10 millió év alatt tért vissza. – Modell a mára? Michael Benton és Richar D. Twitchett (2003) nyomán
a “gombacsúcs” mint kihalásjelző: nagy kihalások után elszaporodnak a gombák, harasztok
4. A triászi kihalás (80 millió éve): 35%-a az állatcsaládoknak 5. A Kréta-harmadidőszaki kihalás: dinoszauruszok, sok tengeri faj – lehetőség az emlősöknek – a családoknak kb. 26%-a pusztul el.
Ok: meteorbecsapódás? hormonzavar? kozmikus sugárzás? kontinensfeldarabolódás? klímaváltozás? Feltehetően meteorbecsapódás válthatta ki, amint azt szokatlanul nagy iridíumkoncentráció mutatja egyes mexikói krétakori rétegekben.
Kihalt csoportok: - ammoniteszek - dinoszauruszok - nagy tengeri hüllők
6. Negyedidőszaki kihalás (pleisztocén) (20.000 éve): a nagytestű emlősök és madarak kipusztulása) Lehetséges okok: jégkorszak, vadászat Hawaii : A polinéziaiak megérkezése 39 őshonos madárfaj kihalását eredményezi Új Zéland: A polinéziaik betelepedése (10.000 éve) az óriás sas, a moa (Dinornis maximus) és más röpképtelen madarak kipusztulását eredményezte
Ma? Újabb kihalási hullám?
dodó
vadászat: oroszlán (D-Európa, Kis-Ázsia és Közép-Ázsia), európai bölény (1814, Udvarhely vmegye) és őstulok (XVII. század, Erdély), dodómadár (Réunion és Mauritius szigetek), vándorgalamb (ÉAmerika – 1914, Cincinatti állatkert) behozott állatok: erszényesek, madarak Ausztráliában, Tasmániában a dingó, a róka, a patkányok, az üregi nyulak stb. hatására
vándorgalamb
dingó
így nézhetett ki az őstulok?
európai bölény
Az oroszlán feltételezett és jelenlegi elterjedése a Földközi-tenger környékén és Ázsiában
mai populáció
A tigris történelmi és jelenlegi elterjedése Ázsiában
1. Táblázat. A földtörténeti időrétegtani skálájának fő egységei. (Molnár B. 2002 nyomán) Időtéma és idő KAINOZÓIKUM
MEZOZÓIKUM
PALEOZÓIKUM
PREKAMBRIUM
Rendszer és időszak Negyedidőszak Harmadidőszak Kréta Jura Triász Perm Karbon Devon Szilur Ordovicium Kambrium ProteoFelső zóikum Középső Alsó Archaikum
Radiometrikus kor (millió években) Az egységek Az egységek Össz időtartam kezdete és vége időtartama 0—2 2 67 2—67 65 67—137 70 137—195 58 163 195—230 35 230—285 55 285—350 65 350—405 55 340 405—440 35 440—500 60 500—570 70 570—1000 430 1000—1700 700 4030 1700—2500 800 2500—4600 2100
Melléklet
1
0
1000
2000
3000
4000
millió év Negyedidőszak
Harmadidőszak
Kréta
Jura
Triász
Perm
Karbon
Devon
Szilur
Ordovicium
Kambrium
F. Proteozóikum
K. Proteozóiukum
A. Proteozóikum
Archaikum
2. Táblázat. A Föld történetének tagolása és korrelációja az állatvilág és a növényvilág fejlődése alapján. (Molnár B. 2002 nyomán) Időtéma és idő KAINO-
Negyedidőszak
Az egységek kezdete és vége 0—2
Harmadidőszak
2—67
Rendszer és időszak
Élővilág Állatvilág Holocén Pleisztocén Pliocén Miocén Oligocén Eocén Kréta
ZÓIKUM
Kréta
67—137
MEZOJura Triász Perm Karbon PALEODevon ZÓIKUM Szilur Ordovicium Kambrium ProteoFelső zóikum PREKözépső KAMBRIUM Alsó Archaikum
Melléklet
ZÓIKUM
137—195 195—230 230—285 285—350 350—405 405—440 440—500 500—570 570—1000 1000—1700 1700—2500 2500—4600
Jura Triász Perm Karbon Devon Szilur Ordovicium Kambrium Prekambrium
Növényvilág Kainophytikum (zárvatermők)
Mesophytikum (Nyitvatermők)
Paloeophytikum (Moszatok és harasztok kora)
1
0
1000
2000
3000
4000
millió év Negyedidőszak
Harmadidőszak
Kréta
Jura
Triász
Perm
Karbon
Devon
Szilur
Ordovicium
Kambrium
F. Proteozóikum
K. Proteozóiukum
A. Proteozóikum
Archaikum
