Vznik a vývoj Země Mgr. Petr Křížek
Copyright © iStudium, 2007, http://www.istudium.cz Žádná část této publikace nesmí být publikována a šířena žádným způsobem a v žádné podobě bez výslovného svolení vydavatele. Produkce, technický redaktor: Roman Bartoš Vnitřní úprava: Stanislav Kliment
OBSAH Obsah ........................................................................................................................................................1 Vznik a vývoj Země .................................................................................................................................2 Způsoby zjišťování stáří hornin a zkamenělin ....................................................................................2 Vznik Země .........................................................................................................................................2 Vznik života ........................................................................................................................................2
Vysvětlivky Tučný řez. Základní informace, které budu vyžadovat po studentech 1. ročníku. Normální řez. Pro studenty zaměřené na biologii. Kurziva. Zajímavost.
1
VZNIK A VÝVOJ ZEMĚ ZPŮSOBY ZJIŠŤOVÁNÍ STÁŘÍ HORNIN A ZKAMENĚLIN Řídí se následujícími principy: Nadloží je mladší než podloží. Vrstvy obsahující stejné zkameněliny jsou stejně staré. Vrstvy přerušené jinou vrstvou nebo horninou jsou starší. Tyto principy neplatí vždy (např. u poruch zemské kůry). Změřením množství radioaktivních prvků lze poměrně přesně určit dobu vzniku dané horniny nebo zkameněliny. Zkameněliny = tvarově zachované zbytky organismů. Zachovávají se pevné části těl – kostry, schránky nebo dřevo nebo jejich otisky v hornině. Ze všech kdysi žijících organismů se zachovala do dnešních dob jen velmi nepatrná část. Geologická historie je rozdělena do delších časových období, které se nazývají éry. Éry jsou rozděleny do časových úseků – period.
VZNIK ZEMĚ Kdy: před 4,6 miliardy let. Jak: Z mračen plynů a prachu vířícího kolem nového Slunce. Ty se gravitační silou shlukovaly do kamenných útvarů, které nabíraly na hmotnosti přitahováním dalších a dalších částic. Narůstající hmotnost a gravitace (docházelo k uspořádání látek uvnitř Země podle hmotnosti – těžší klesaly do středu Země, lehčí stoupaly vzhůru) měly za následek intenzivní sopečnou činnost. Z lávy unikaly plyny, které daly základ atmosféře. Původní atmosféra obsahovala jen málo kyslíku, zato velké množství vodních par, které kondenzovaly a daly základ hydrosféře. Ta pomáhala ochladit povrch Země a vznikla pevná zemská kůra. Obloha byla ve dne oranžová – dnešní modrou barvu způsobuje kyslík.
VZNIK ŽIVOTA Kreační teorie. Život stvořil Bůh. Panspermická teorie. Život byl na Zem dopraven z kosmu. Teorie evoluční abiogeneze. Život vznikl vývojem z neživé hmoty zde na Zemi. Kdy: cca před 4 miliardami let. Zdroj energie: elektrické výboje, sluneční záření (včetně UV – nebyl ozon) a vulkanismus. Z čeho: z jednoduchých molekul – z methanu, sirovodíku, amoniaku, oxidu uhličitého a vodíku. Jak: z pokusů vyplývá, že vznik organických molekul je překvapivě snadný. Během stovek milionů let mohlo dojít k náhodnému spojení několika molekul jako např. aminokyselin do bílkovin. Život pravděpodobně vznikl a vyvíjel se ve vodě, která ho zároveň chránila před UV zářením. Před jednou miliardou let došlo k bouřlivému rozvoji řas, hub i živočichů. Příčinou může být vznik pohlavního rozmnožování. O doslova evoluční explozi (ohromně rychlém nárůstu mnoha skupin orga2
nismů) můžeme mluvit před 0,6 miliardami let (600 miliony). V té době se např. střídaly doby ledové a meziledové. Led zasahoval až 10° od rovníku! Důvodem možná bylo, že rostliny spotřebovaly příliš mnoho oxidu uhličitého (skleníkového plynu) a planeta téměř zamrzla. Nejstarší živočichové: velmi známá je tzv. Ediakarská fauna (cca 600 milionů let stará) z Austrálie. Našly se otisky 1 cm až 1 m velkých živočichů bez schránek. Vypadají jinak, než jacíkoli živočichové následující po nich.
3
Tabulka 1: Vývoj Českého masivu a života na Zemi
Éra
Perioda
Prahory (archeozoikum)
Časové období (miliony let)
Vrásnění
Český masiv
4 600–2 600
Předkadomské
Fáze vzniku a vývoje Země, atmosféry Vznik života. a hydrosféry.
2 600–570
Kadomské
Většina našeho území je zaplavena mořem Rozvoj řas. Vznik a rozvoj mnoho(břidlice, slepence, droby). buněčných organizmů. Následkem rozVznikají štíty kontinentů = nejstarší části voje řas – vznik kyslíku a modré oblohy. tvořící jádro kontinentu.
Starohory (proterozoikum)
Prvohory (paleozoikum)
Vývoj organismů
kambrium
570–500
První cévnaté rostliny, pokračuje rozvoj řas. Rozvoj bezobratlých (trilobiti, lilijice, koráli, graptoliti).
ordovik
500–445
silur
445–395
Moře v Barrandienu. Vyvrásnění Jizerských Doloženy suchozemské rostliny (rhynioa Orlických hor, Krkonoš (tedy západních fyty). První žraloci a pancířnaté ryby. Sudet).
devon
395–345
Moře v Barrandienu (i na území Železných hor, Jeseníků (tam i podmořský vulkanismus), Drahanské vrchoviny a Moravského krasu).
První suchozemský hmyz. Rozvoj výtrusných rostlin. První pralesy. Rozvoj ryb. První suchozemští obratlovci (obojživelníci). Vymírají graptoliti.
karbon
345–280
Stromovité plavuně, přesličky, kapradiny. Bujné pralesy. Okřídlený hmyz (vážky o rozpětí 70 cm). Rozvoj primitivních obojživelníků – krytolebců.
perm
280–225
Moře jen na Moravě (Drahanská vrch., Hrubý Jeseník). Vyvrásněno mohutné pohoří s mezihorskými pánvemi, ve kterých vznikají sladkovodní jezera – budoucí ložiska černého uhlí (Ostravsko, Kladensko, Plzeňsko). Vulkanismus – žulové masivy: Šumava, Českomoravská vrchovi-
Kaledonské
Hercynské (variské)
Moře v oblasti Barrandienu – mocné Bouřlivý rozvoj bezobratlých (trilobiti, usazeniny vápence – pozdější Český mlži, ramenonožci, hlavonožci). První obratlovci. kras.
4
Nástup nahosemenných rostlin. Hromadné vymírání bezobratlých (trilobitů, lilijic).
na a střední Čechy. V permu začíná suché podnebí – začíná rozrušování horstev. Pangea.
Druhohory (mezozoikum)
Třetihory (terciér) (kenozoikum)
trias
225–195
jura
195–136
křída
136–65
paleogen
65–26
neogen
26–2
Český masiv je souší, pohoří erodují, pánve vysychají. Český masiv je působením eroze skoro plochý. Na Moravě zasahovalo moře od jihu až k Brnu. Pangea se začíná rozdělovat na severní Laurasii a jižní Gondwanu, oddělené mořem Tethys.
Rozvoj nahosemenných rostlin (cykasy, benetity, jehličnany, jinany). Rozvoj obojživelníků (první žáby) a plazů – první dinosauři. Vznik savců. Hlavonožci – amoniti (a belemniti). Vymírání krytolebců. Savci drobní. První hadi. Ocasatí obojživelníci, praptáci. Mocný rozvoj dinosaurů, ryboještěrů a ptakoještěrů. Jehličnany.
Alpinské
Na jihu Čech vznikají sladkovodní pánve, do severních a východních Čech proniká mělké moře, později ustupuje (pískovce, jílovce, opuky). Český masiv se dál zarovnává.
Začátek krytosemenných rostlin a dalšího rozvoje hmyzu. Počátky vývoje savců a ptáků. Vymírání primitivních ryb, dinosaurů, amonitů, …
Český masiv rozlámán na kry, vyzdvižením ker vznikla okrajová pohoří (Krušné hory, Šumava, Krkonoše, Beskydy, Bílé Karpaty), poklesem ker vznikly pánve (Třeboňská, Budějovická, Podkrušnohorská) a moravské úvaly, vulkanismus v Českém středohoří.
Teplé a vlhké podnebí (u nás subtropy). Rozvoj kvetoucích rostlin. Exploze placentálních savců, rozvoj ptáků. Numuliti (největší prvoci).
Tvorba ložisek hnědého uhlí, moře do Močály a pralesy. Pokračuje vývoj dvouděvýchodních okrajových částí Českého ložných a jednoděložných rostlin (travin). masivu, vývoj dnešní říční sítě. Rozvoj savců, obojživelníků. Počátek vývoje primátů, první předkové člověka. Ochlazení klimatu.
5
pleistocén
2 miliony až 10 000 let
Střídání dob ledových a meziledových, doznívá poslední vulkanismus – Komorní hůrka u Fr. Lázní (nejmladší sopka). Průnik severského ledovce na sev. Moravu (bludné balvany). Stepní vegetace, suché, chladné, vnitrozemské klima ֜ usazování spraše a vátých písků.
holocén
10 000 let až současnost
Počítá se od konce poslední doby ledové. Současné rostliny a živočichové. Postupné oteplování. Roste vliv člověka na klima.
Čtvrtohory (kvartér) (kenozoikum)
6
Rozvoj hominidů – H. erectus, H. sapiens. Chladnomilná fauna (mamuti, srstnatí nosorožci, jeskynní lvi a medvědi, obrovití jeleni).
