Maa teke ja areng (2)

TUND nr 7 11.klass
2.3. MAA TEKE JA ARENG
Galaktika
on miljonite, miljardite või triljonite tähtede kogum. Supernoova on oma arengu lõppjärku jõudnud täht, mille heledus kasvab ootamatult miljoneid kordi . Plahvatuse tulemusel võib tekkida ülitihe objekt (neutrontäht, must auk), energiahulk on võrreldav Päikese poolt kogu tema eluea jooksul kiiratava energia hulgaga . Arvatakse et supernoovade plahvatustest eraldunud raskete elementideta poleks elu teke olnud võimalik.
Päikesesüsteem
koosneb Päikesest ning sellega seotud objektidest ja nähtustest, sealhulgas planeet Maa, millel me elame. Tegemist on kõige paremini tuntud näitega planeedisüsteemist, mis üldjuhul koosneb ühest või mitmest tähest ning nendega gravitatsiooni tõttu seotud ainest ( planeedid , meteoorkehad, tolm, gaas ).
Praegusel ajal arvatakse, et Päikesesüsteem moodustus normaalses tähetekke protsessis, mis tekitas ka Päikese enda, mitte mingis erilises protsessis (näiteks tähtede peaaegu-kokkupõrkes), nagu kunagi arvati. Arvatakse, et selle protsessi alguses toimus päikeseudukoguks nimetatava tähtedevahelise gaasi ja tolmu pilve gravitatsiooniline kollaps.
MAA teke ja areng
1. Esimene teooria
a) olemasolevasse Päikesesse langes täht või komeet ning tekkinud plahvatuse ainest tekkisid planeedid
b) Planeetide aines rebiti Päikesest lahti teise tähe gravitatsiooni jõul
2. Teine teooria
Päikesesüsteem tekkis esialgsest külmast ning hõredast gaasipilvest, mis iseenda raskusjõu mõjul kokku tõmbudes muutus üha kiiremini pöörlevaks ja lapikumaks kettaks keerleva ketta keskele tekkis Päike, kuid gravitatsioonijõul aheneva ketta pöörlemiskiirus suurenes ning suurenev tsenrifugaaljõud rebis välja ainese, millest moodustusid planeedid
MAA arengu etapid
1. algselt oli planeet Maa ühtlase koostisega keha
2. osakeste liitumisel vabanev energia muutub soojusenergiaks
3. pideva kuumenemise käigus algas maad moodustava ainese ülessulamine
4. planeedi pinnalt eraldub soojusenergia , moodustub maakoor
5. raske rauarikas sulam vajub planeedi keskosa poole, kergem silikaatne jääb selle peale
GEOKRONOLOOGIA - maakoore kihtide tekkimise järjekorra ja aja kindlaksmääramise süsteem.
Aegkonnad ja ajastud
Geoloogi töö sarnaneb mõnes mõttes ajaloolase tööga, vahe on ainult selles, et kui ajaloolane saab teda huvitavate ürikutega tutvuda arhiivis , siis geoloogi jaoks on arhiiviks Maa ise oma üksteise peale kuhjunud kihtidega.
Geoloogilise arhiivi loojatel – tuulel, vooluvetel, hoovustel, vulkaanidel jt on väga erinev käekiri. Üldjuhul on siiski nii, et mida vanemad on kihid , seda sügavamal nad asuvad ning mida paksemad nad on, seda kauem kulus aega nende kuhjumiseks.
Meetodid
Mõnedes tingimustes kuhjuvad paksud kihid väga lühikese ajavahemiku jooksul, teisal (näiteks ookeanide põhjas) seevastu kulub õrnõhukeste kihtide ladestumiseks sadu aastatuhandeid. Samal ajal on väga vanad kihid Maa sisejõudude toimel kohati kõrgele üles tõstetud, noored kihid aga sügavale alla vajunud.
Ühtlasi võivad kihid olla kurrutatud, moonutatud, pankadeks rebitud ja korrapäratult üksteise peale paisatud.
Ajaarvestuse meetodeid
Ent ometi on selleski kaoses võimalik korda luua. Selleks kasutavad geoloogid ajaarvestuse meetodeid. Need võivad olla suhtelised (vaadeldav kiht on teisest noorem, vanem või sellega ühevanune) või absoluutsed, väljendudes konkreetsetes ajaühikutes. Maa ajalugu jaotatakse väga pikkadeks perioodideks – aegkondadeks.
ELU ARENG MAAL

I. Arhaikum ehk Ürgeoon

Arhaikum ehk Ürgeoon on Maa geoloogilise ajaloo vanim eoon , eelnes Proterosoikumile. Algas 4,6 miljardit aastat tagasi ja kestis umbes 2,1 miljardit aastat.
Vanimateks elu jälgedeks on peetud väga erineva vanusega leide (3,46 miljardi aasta vanuseid tsüanobaktereid Austraaliast; 3,8 ja 3,87 miljardi aasta vanuseid mikroorganismide elutegevuse jälgi Gröönimaa settekivimeist), kuid võimsamate mikroskoopide ja tundlikemate mõõteriistade abil on nii vanade elujälgede tõestused kõikuma löönud.
Kindlalt tõestatud selged elu märgid on leitud Austraaliast 2,7 miljardi aasta vanustest kiltadest. Need varased hästi säilinud orgaanilised molekulid tõestavad nii eukariootide kui ka tsüanobakterite olemasolu juba sel ajal. Sinikatele ehk tsüanobakteritele (varem tuntud kui sinivetikad ) iseloomulike süsivesinike arvukus viitab , et need organismid elasid ja eraldasid ainevahetuse käigus hapnikku tunduvalt varem, kui Maa atmosfäär muutus hapnikurikkaks (~2 miljardit aastat tagasi). On selge ka see, et tsüanobakterite areng järgnes pikale perioodile, kui elus mateeria tekkis eluta mateeriast . Pole olemas otsest geoloogilist tõendit selle kohta, kuidas ja millal see juhtus.
Kui me suudaksime reisida tagasi Arhaikumisse, siis vaevalt me tunneksime ära tänapäevase Maa. Tolleaegne atmosfäär erines oluliselt praegusest, koosnedes metaanist, ammoniaagist ja teistest meile surmavatest gaasidest .

II. Proterosoikum

Proterosoikum ehk Agueoon on geoloogiline eoon, mis järgnes Arhaikumi eoonile ja eelnes Paleosoikumi aegkonnale; algas 2500 miljonit aastat tagasi ja lõppes 542 miljonit aastat tagasi.
Proterosoikumis olid ürgkontinendid juba olemas. Kliima oli külm.
Vanima päristuumse ehk eukarüoodi kivistis - Grypania spiralis - on leitud Michiganist USA-s 1,9 miljardi aasta vanustest kivimitest .
Proterosoikumis oli meres juba suhteliselt rikkalik elustik , mis koosnes pehmekehalistest hulkraksetest organismidest. Vanimad leiud - käsnade spiikulad ehk nõelakesed - pärinevad 570 miljoni aasta vanustest kivimitest Hiinast. Enam kui neljakümnest leiukohast on leitud nooremate - 560 miljoni aasta vanuseid - Vendi pehmekehaliste hulkraksete kivistisi , mida on hakatud kutsuma Ediacara faunaks.
Eelkambriumis laialdaselt tuntud elu jälgedeks on loetud ka stromatoliite, milliseid leidub soojades meredes ka tänapäeval. Stromatoliitseid struktuure on leitud kuni 3.5 miljardi aasta vanustest kivimitest, kuid paljud teadlased ei nõustu neid tunnistama elu jälgedeks.
Möödunud geoloogilistel aegadel elanud organismide jäänuste uurimisega tegelev teadus on paleontoloogia .

III. Fanerosoikum

Fanerosoikumiks loetakse Maa geoloogilises ajaloos ajavahemikku, mille vältel on toimunud skeletiga hulkraksete organismide areng. Ta vastab Paleosoikumile, Mesosoikumile ja Kainosoikumile.
Fanerosoikum järgnes Proterosoikumile, mil elasid vähesed peamiselt skeletita organismid.
Elustiku arengu järgi eristatakse Krüptosoikumit, mil elasid vähesed peamiselt skeletita organismid ja Fanerosoikumit, mille alguses (Kambriumi ajastul) algas orgaanilise maailma pidev mitmekesistumine .
Paleosoikum on geoloogiline aegkond , mis järgnes Proterosoikumile ja eelnes Mesosoikumile; algas 540 miljonit aastat tagasi, kestis 290 miljonit aastat ja lõppes 250 miljonit aastat tagasi.
Paleosoikum jaguneb Kambriumi, Ordoviitsiumi, Siluri, Devoni , Karboni ja Permi ajastuteks (skeem 1).
Paleosoikumis toimus kaks väga olulist sündmust organismide arengus

• Kambriumi alguses toimus hulkraksete organismide tormiline areng nn "Kambriumi plahvatus ", mille käigus ilmusid peaaegu kõik tänapäevased grupid
  
• Paleosoikumi lõpus toimus Maa ajaloo suurim organismide väljasuremine
  

Paleosoikumi esimesel poolel oli elu vaid meredes, hiljem asustati ka maismaa. Aegkonna alguses ilmusid põhjaeluviisiga mereselgrootute hulka kuuluvad arheotsüaadid, erinevad molluskid , trilobiidid , puuduluksed käsijalgsed (brahhiopoodid), hiljem lisandusid korallid , karbid ja okasnahksed . Vabalt ujuvaist selgrootuist olid olemas peajalgsed ning graptoliidid. Selgroogseist ilmusis varase Paleosoikumi keskel lõuatud ja lõpus kalad . Kesk-Paleosoikumis ilmusid ka primitiivsed maismaa eoselised soontaimed. Paleosoikumi teisel poolel arenes kiiresti maismaataimestik - osjalaadsed (kidad), kollalaadsed (pärisraikad) ja sõnajalgtaimed. Permi ajastul lisandusid ka okaspuud . Maismaaloomadest ilmusid Devoni ajastu lõpus esimesena kahepaiksed, Karboni lõpus lisandusid neile roomajad . Siis ilmusid ka esimesed putukad.
Organismide evolutsioon ei olnud pidev ja ühtlane protsess, vaid rahulikud arengu perioodid vaheldusid massiliste väljasuremistega, millele järgnesid taastusperioodid. Kogu Paleosoikumi jooksul on olnud kolm väga suurt organismide väljasuremist: esimene Ordoviitsiumi lõpus ( kadus 60% perekondadest), teine Hilis-Devonis (kadus 57% perekondadest) ja kõige hävitavam Permi lõpus (kadus 82% perekondadest ja 50% sugukondadest).
Kambriumi ajastul algas orgaanilise maailma pidev mitmekesistumine. Paleosoikumis täheldati eriti rohket uute organismirühmade (taksonite) ilmumist Kambriumi keskel (perekondade koguarv ületas 500) ja Ordoviitsiumis (perekondi üle 1500).
Mesosoikum ehk Keskaegkond oli eelviimane geoloogiline aegkond; algas 250 miljonit aastat tagasi ja lõppes 65,5 miljonit aastat tagasi; järgnes Paleosoikumile ja eelnes Kainosoikumile.
Mesosoikum jaguneb kolmeks: Triiase, Juura ja Kriidi ajastuteks (skeem).
Paleosoikumi ja Mesosoikumi vahetusel saavutas hiidkontinent Pangea oma lõpliku vormi, hõlmates enamuse kontinentaalsest mandri koorest . Mesosoikumis hakkasid Pangea lagunemise käigus kujunema tänapäeva mandrid ja ookeanid . Enne Juura ajastu lõppu asus Gondwana juba põhjapoolsetest kontinentidest eraldi.
Mesosoikumi mereelustikus said selgrootuist valdavaks mitmesugused molluskid (iseloomulikud olid ammoniidid ja belemniidid), moodsamad korallid ja merisiilikud, selgroogseist pärisluukalad).
Maismaal oli roomajate (sauruste) kõrgaeg, tervet aegkonda kutsutakse ka roomajate aegkonnaks. Ilmusid esimesed lendavad roomajad ja linnud . Samal ajal arenesid ka imetajad , kuid nemad jäid väikesteks ning suhteliselt silmatorkamatuteks kogu Mesosoikumi jooksul.
Maismaal domineerisid paljasseemnetaimed , mis Kriidi ajatu teisel poolel hakkasid asenduma katteseemne- ehk õistaimedega.
Mesosoikumi oli kaks suurt organismide väljasuremist: esimene Triiase lõpus ja kõige enam vaidlusi tekitanud väljasuremine Kriidi lõpus, kui kadusid kõik hiidroomajad ja oluline osa mereselgrootutest (ammoniidid, belemniidid)
Kainosoikum ehk Uusaegkond on noorim, nüüdisajal jätkuv geoloogiline aegkond, mis algas 65,5 miljonit aastat tagasi, ta järgnes Mesosoikumile.
Kainosoikum jaguneb Paleogeeni, Neogeeni ja Kvaternaari ajastuks (skeem 1).
Kainosoikumis on kujunenud tänapäeva ookeanid ja mandrid, sulgus Tethyse ookean. Põhiliselt Neogeenis toimunud Alpi kurrutuse käigus tekkisid Alpid , Püreneed, Karpaadid , Kaukasus, Himaalaja ja Andid. Kainosoikumi keskel alanud kliima jahenemine põhjustas Kvaternaaris mandrijää tekke.
Kainosoikumi taimestikule on iseloomulikud katteseemne- ehk õistaimed.
Selgrootute seas muutusid liigirohkemaks putukad, selgroogsete seas imetajad ja linnud. Kainosoikumit on kutsutud ka imetajate aegkonnaks, kuna selle aegkonna suurimateks maismaa loomadeks on olnud imetajad.
Kvaternaaris on arenenud ka inimene.
AEGKOND
AJASTU
(algus milj. a. tagasi)
GEOLOOGILISED SÜNDMUSED
TAIMED
LOOMAD
Uusaegkond e. kainosoikum
Kvaternaar
2
Korduvad jäätumised põhjapoolkeral
Õistaimede valitsemine
Inimühiskonna kujunemine
Neogeen
25
Merede taandumine, mäetike teke, kliima jahenemine
Inimlaste ilmumine
Paleogeen
65
Mäestike teke, merede pealetung . Kliima suhteliselt pehme
Õistaimede levimine ja mitmekesistumine
Pärisimetajate, lindude, luukalade ja putukate levimine ning mitmekesistumine
Keskaegkond e. mesosoikum
Kriidiajastu
136
Mestike teke
Õistaimede ilmumine ja kiire areng
Esmased emakooksed imetajad, hiidroomajate väljasuremine
Juura
190
Mandrite vajumine ja mere pealetung
Paljasseemnetaimede valitsemine
Esimesed linnud, hiidroomajate „õitseaeg”
Triias
225
Ühtse mandri lõhenemise algus, soe kliima
Paljasseemnetaimede levimine (näit. hõlmikpuu)
Esimesed imetajad, loomhambulised roomajad
Vanaaegkond e. paleosoikum
Perm
280
Ühtne manner (Pangaea), mäestike teke, mandrijäätumised lõunapoolkeral, kuiv kliima
Esimesed paljasseemnetaimed
Roomajate levimine, paljude kahepaiksete väljasuremine
Karbon
345
Merede pealetung,
Niiske kliima
Sõnajalgtaimede metsad
Kahepaiksete ajastu, esimesed roomajad
Devon
395
Maismaa kerkimine
Sõnajalgtaimede levik
Kalade ajastu, putukate ja kahepaiksete ilmumine
Silur
435
Suured sisemered , pehme kliima
Sammaltaimed
Esimesed maismaaselgrootud, primitiivsed kalad
Ordoviitsium
500
Mandrite vajumine ja merede pealetung; pehme kliima (põlevkivi, fosforiidi ja lubjakivi teke meie aladel)
Valdavalt merevetikad, esimesed maismaataimed
Pea- ja lülijalgsete areng
Kambrium
600
Merevetikad
Mereselgrootute levimine, esimesed selgroogsed
Aguaegkond
2600
Eukarüootsete organismide teke, esimeste hulkraksete ilmumine
Ürgaegkond
4600
Prokarüootsete organismide teke