II.Katastrofos. “Sniego Gniūžtės“ planeta

Žemės planeta gimė 4,5 milijardo metų atgal. Sunku įsivaizduoti tokį ilgą laiko tarpą. Kad geriau parodyti įvykių perspektyvą galim visą gausią Žemės istoriją iki dabar suspausti į 24 val paros laikrodžio laiką.
Tokiu būdu po 2 min į Žemę įsirėžė atkeliavusi iš kosmoso kita proplaneta.  Iš susidūrimo nuolaužų susiformavo Mėnulis. Ketvirtą ryto atsirado pirmoji primityvioji gyvybė. Sekančius 3 mlrd metų bakterijos apsigyveno visuose okeanuose. Apie 8 val kontinentus supo vandenynai ir seklios jūros kuriose jau visur kirbėjo paprasčiausios bakterijos.

8 val 27 min vakaro t.y. 650 mln metų atgal įvyko katastrofa – temperatūra nukrito žemiau nulio, Žemė užšalo ir paviršius tapo “sniego gniūžte“ .  Vos užgimusi gyvybė atrodė tuoj žus. Ledais sukaustyta žemė egzistavo net 25 mln metų. Šis periodas dar vadinamas Kriogeniu. Vis tik kai kurie mikroorganizmai išgyveno ir padarė milžinišką šuolį planetos istorijoje, nes evoliucionavo naujomis formomis ir naujoje aplinkoje, kurias mes dabar žinom ir kuriose mes dabar esam.
Kodėl taip atsitiko ir kaip pavyko mokslininkams tai sužinoti ? Juk neliko senųjų ledynų. Bet liko kitų pėdsakų, paslėptų tolimuose mūsų planetos užkampiuose ir liudijamčių apie tai.
Viena tokių – Australijos karščiausi kalnagūbriai su šalčiausio planetos periodo pėdsakais. Didžiūliai plotai buvo tyrinėjami tame tarpe ir iš oro. Atitinkamuose uolienų sloksniuose užrašyta planetos geologinė istorija, kurią tik reikėjo mokėti perskaityti. Čia rasti akmenys, kuriuos galėjo atnešti tik ledynas, egzistavęs 650 mln metų atgal.
Kaip pernešami ledynais akmenys tyrimai atlikti Aliaskoje. Jie kaip buldozeriai nugremžia viską iš ledyno pagrindo ir nuneša net didesnius už autobusą akmenis į slėnį net už tūkstančių kilometrų.
Australijos Flinderso kalnagūbrio akmenys liudija, kad Australija tais laikais buvo arčiau pietų poliaus ir akmenys atnešti iš ten.

Mirties slėnyje  pietvakarių Amerikoje irgi yra atitinkami akmenys su pėdsakais, liudijančiais tą istorijos laikotarpį. Magnetiniai tų akmenų tyrimai tiksliai nurodo iš kur atnešti nagrinėjami akmenys. Mirties slėnyje rasti akmenys iš tropikų, o Australijoje – iš ekvatoriaus. Jei ekvatoriaus zona buvo po ledu, tai ir visa Žemė buvo. Tai buvo pats didžiausias ledynmetis.

Ledynmečiai Žemėje įvyksta maždaug kas 100 tūkst metų, bet nesiekia ekvatoriaus (kaip įvyko 650 mln metų atgal). Tai įvyksta dalinai dėl Žemės orbitos pasikeitimų. Kas dar įtakojo tokį pasikeitimą ? Pasirodo kalta buvo atmosfera – tiksliau jos anglies dvideginis  . Nuo jo kiekio priklauso visos planetos temperatūra.
Tais laikais egzistavo vienas ekvatorinis drėgnasis superkontinentas, nebuvo tokios gyvosios dangos kaip dabar, kuri sureguliuoja dvideginio kiekį dabar ir anglies dvideginis buvo lietumi išplautas iš atmosferos į vandenynų nuogulas. Savo ružtu tuomet plačiai egzistavusios vandenyno Melsvabakterės  (lot. Cyanobacteria) dar daugiau padidino dvideginio sumažėjimą ir pernešimą į nuogulų uolienas, kurias dabar nagrinėja mokslininkai. Tos bakterijos vos nesunaikino pačios savę. Be to didelę įtaką padarė ledas, kuris daug labiau atspindi saulės spindulius (85 %) nei kontinentas ar vandenynas (keli %) ir taip pat sumažino tų laikų planetos temperatūrą. Buvo pereita riba, kai jau nėra kelio atgal – negrįžtamas procesas. Mokslininkų paskaičiuota, kad jei ledynas padidėja toliau už 30 laipsnių platumos, tai iššaukia dar didesnį saulės atspindėjimą, šaltį, ledyno didėjimą ir negrįžta atgal.
Tuo laiku vienalasčiams vandenyno organizmams beliko pasirinkimas žūti ar prisitaikyti prie naujų sąlygų. Aliaskos ledynų mikrobiologai tyrinėjo gyvybės požymius iš pirmo žvilgsnio negyvenamuose ledynų tyruose ir olose bei kaip šie mikroorganizmai galėjo išgyventi didžiausio ledynmečio metu. Tokie organizmai vadinami eksrtamofilais.
Rastos bakterijos, kurioms nereikia saulės šviesos – gali pasiimti energijos iš uolienų. Melsvabakterės pasižymi prisitaikomumu prie labai ekstremalių ledyno sąlygų. Tai ir išgelbėjo šiuolaikinę gyvybę.
Gaunasi kad jei įvyksta baisus kataklizmas, šios ir panašios bakterijos prisitaiko prie naujų sąlygų ir duoda pradžią naujų gyvybės formų vystymuisi.

Kad toliau gyvybės formos vystytusi, reikėjo kažko, leidžiančio išeiti iš negrįžtančio ledyninio proceso. Kas tai buvo prieš 650 mln metų ? Atsakymas randasi Žemės gelmėse, kurios jėga leido prasiveržti pro ledynų dangą.
Aliaskos ugnikalnių tyrimai davė atsakymą. Tai prasiveržiančių pro ledyną ugnikalnių anglies dvideginio dujos. Tūkstančiai ugnikalnių galėjo pakeisti atmosferą ir gražinti temperatūrinį balansą į palankų gyvybei klimatą. Taip baigėsi 25 mln metų trukmės ledynmetis. O per sekančius tris mln metų trunkantis šiltas klimatas įtakojo milžiniškam gyvybės evoliucijos  šuoliui, nepanašiam nė į jokį kitą buvusi ir būsimą evoliucijos šuolį.
Tokiu būdu šis ledynmetis netapo gyvybės katastrofa o tapo atrama nepapprastam gyvybės šuoliui sukurusiam šiuolaikinę gyvybę. O lemiamai reikšmei šiems pokičiams padarė deguonis. Iki ledynmečio atmosfera turėjo tik apie 1% deguonies – per mažai sudėtingesniems organizmams. O po ledynmečio pakilo iki 21%. Mat ilgo ledynmečio metu saulės ultravioletiniai spinduliai reagavo su ledo vandens molekulėmis ir suformavo vandenilio peroksidą. Ledyno atšilimo metu jis skilo, išleido didžiūlį deguonies kiekį į atmosferą ir vandenynus, kuris kaip kuras užvedė gyvybės ir evoliucijos variklį. Iš vienalasčių susiformavo daugialasčiai bei gyvūnų karalystės. Šią evoliuciją atspindi aukščiau minėtų kalnų uolienose randami pėdsakai.
Šis ledynmetis suformavo sąlygas gyvybės šuoliui iš paprastų į sudėtingas organizmų formas. 3 mlrd metų egzistavusią primityvią gyvybę pakeitė daug sudėtingesnė. Jei ne tas ledynmetis, egzistuotų tik primityvi gyvybė ir mūsų nebūtų. Savo egzistavimu mes turime būti dėkingi buvusiai didžiausiai klimato katastrofai, kurios metu Žemė tapo “Sniego Gniūžte“.

Geologinė (tradicinė) laiko skalė

Geologinė laiko skalė
Geologic Clock with events and periods

Catastrophe TV series

Evoliucija

Evolutionwiki

Geologinė (tradicinė) laiko skalė

Eonas	Era	Periodas (gyvūnijos stadija)		Serija/ Epocha	Pagrindiniai įvykiai	Pabaiga, Milijonai metų
Fanero zojus	Kainozojus	Neogenas[1]		Holocenas	Paskutinio ledynmečio pabaiga ir šiuolaikinės civilizacijos susiformavimas	Tęsiasi
				Pleistocenas	Didelių žinduolių išnykimas (pleistoceno megafauna); mamutai, neandertaliečiai, šiuolaikinio žmogaus evoliucija	0,011430 ± 0,00013
				Pliocenas	Ledynmečio suintensyvėjimas. Vėsus ir sausas klimatas; Atsirado australopitekas, dauguma dabartinių žinduolių rūšių ir dabartiniai moliuskai.	1,806 ± 0,005 *
				Miocenas	Klimatas švelnus; Šiauriniame pusrutulyje formavosi kalnai; Pradėjo formuotis dabartinių žinduolių ir paukščių šeimos. Atsirado arkliai ir mastodontai. Paplito žolė. Atsirado pirmieji hominidai.	5,332 ± 0,005 *
		Paleogenas[1]		Oligocenas	Klimatas šiltas; Intensyvi faunos evoliucija, ypatingai žinduolių. Intensyvi žiedinių augalų evoliucija ir plitimas.	23,03 ± 0,05 *
				Eocenas	Paspartėjo ir tęsėsi archainių žinduolių vystymasis. Atsirado kelios „šiuolaikinės“ žinduolių šeimos. Atsirado primityvūs banginiai. Pirmosios žolės. Antarktikos apledėjimas. Dabartinio ledynmečio pradžia.	33,9 ± 0,1 *
				Paleocenas	Tropinis klimatas. Šiuolaikiniai augalai; Žinduoliai išsiskiria į kelias primityvias linijas. Pirmieji dideli žinduoliai (lokio ir mažo hipopotamo dydžio).	55,8 ± 0,2 *
	Mezozojus	Kreida		Viršutinė/ Vėlyvoji	Atsirado gaubtasėkliai augalai ir naujos vabzdžių rūšys. Atsirado daugiau šiuolaikinių žuvų. Amonitai, belemnitai, jūrų ežiai plačiai paplitę. Žemėje išsivystė daug naujų dinozaurų rūšių (tiranozauras, titanozauras, raguotieji dinozaurai ir kt.) Jūrose atsirado šiuolaikiniai krokodilai ir rykliai. Primityvūs paukščiai palaipsniui pakeitė pterozaurus. Atsirado kloakiniai, sterbliniai ir placentiniai žinduoliai. Skilo Gondvana.	65,5 ± 0,3 *
				Apatinė/ Ankstyvoji		99,6 ± 0,9 *
		Jura		Viršutinė/ Vėlyvoji	Paplitę plikasėkliai. Paplitę dinozaurai (zauropodai, karnozaurai, stegozaurai). Pirmieji paukščiai ir driežai. Išplito ichtiozaurai ir pliozaurai. Gausu dvigeldžių, amonitų ir belemnitų. Pangėjos skilimas į Gondvaną ir Lauraziją.	145,5 ± 4,0
				Vidurinioji		161,2 ± 4,0
				Apatinė/ Ankstyvoji		175,6 ± 2,0 *
		Triasas		Viršutinis/ Vėlyvasis	Dominuoja archo dinozaurai; konodontai tapo mažesni ir panašūs į žinduolius. Pirmieji dinozaurai, žinduoliai, pterozaurai ir krokodilai. Ichtiozaurai paplitę jūrose. Atsiranda šiuolaikiniai koralai.	199,6 ± 0,6
				Vidurinis		228,0 ± 2,0
				Apatinis/ Ankstyvasis		245,0 ± 1,5
	Paleozojus	Permas		Lopingijus	Žemynai susijungė į superkontinentą Pangėją. Paplito panašios į žinduolius reptilijos. Periodo viduryje karbono florą pakeitė plikasėkliai. Evoliucionavo bitės ir musės. Sekliuose šiltuose rifuose suklestėjo jūrų gyvybė. Gausūs pečiakojai, dvigeldžiai, foraminiferos. Permo-karbono ledynmečio pabaiga. Permo pabaigoje išmirė apie 95 % gyvybės formų.	251,0 ± 0,4 *
				Gvadalupis		260,4 ± 0,7 *
				Kizuralis		270,6 ± 0,7 *
		Karbo nas[2]	Pensil vanis	Viršutinis/ Vėlyvasis	Atsirado ir išplito sparnuoti vabzdžiai, kai kurie išaugo iki gigantiškų dydžių. Pirmos reptilijos, anglies miškai. Atmosferoje labai didelė deguonies koncentracija.	299,0 ± 0,8 *
				Vidurinis		306,5 ± 1,0
				Apatinis/ Ankstyvasis		311,7 ± 1,1
			Misisipis	Viršutinis/ Vėlyvasis	Dideli primityvūs medžiai, pirmieji sausumos stuburiniai; primityvūs rykliai išplito jūrose; paplitę koralai, pečiakojai. Sunyko trilobitai ir nautiloidai. Rytų Gondvanos apledėjimas.	318,1 ± 1,3 *
				Vidurinis		326,4 ± 1,6
				Apatinis/ Ankstyvasis		345,3 ± 2,1
		Devonas		Viršutinis| Vėlyvasis	Atsirado pirmieji asiūkliniai, pirmieji medžiai. Jūrose pečiakojai, Tabulata koralai. Sumažėjo trilobitų rūšių. Primityvūs rykliai, šarvuotos ir riešapelekės žuvys. Pirmosios amfibijos. Kontinentas Euroamerika.	359,2 ± 2,5 *
				Vidurinis		385,3 ± 2,6 *
				Apatinis/ Ankstyvasis		397,5 ± 2,7 *
		Silūras		Pšidolis	Klimatas švelnus. Ištirpo daugelis ledynų. Pakilo jūros lygis. Atsirado koraliniai rifai. Intensyvi žuvų evoliucija. Atsirado gėlavandenės žuvys	416,0 ± 2,8 *
				Ludlovis		418,7 ± 2,7 *
				Venlokas		422,9 ± 2,5 *
				Landoveris		428,2 ± 2,3 *
		Ordovikas		Viršutinis/ Vėlyvasis	Didžioji sausumos dalis buvo Gondvanos superkontinentas. Išplito graptolitai, trilobitai, brachiopodai. Pirmieji sausumos augalai. Atsirado koralai.	443,7 ± 1,5 *
				Vidurinis		460,9 ± 1,6 *
				Apatinis/ Ankstyvasis		471,8 ± 1,6
		Kambras		Viršutinis/ Vėlyvasis	Intensyvus gyvybės suklestėjimas, dar vadinamas kambro sprogimu. Gausūs archeociatai, paplitę trilobitai, pintys, brachiopodai.	488,3 ± 1,7 *
				Vidurinis		501,0 ± 2,0 *
				Apatinis/ Ankstyvasis		513,0 ± 2,0
Protezo zojus[3]	Neo protezo zojus	Ediakaris		Pirmieji daugialąsčiai gyvūnai. Pirmieji kirmėlių pėdsakai. Pirmosios pintys.		542,0 ± 1,0 *
		Kriogenis		Galimas „sniego gniūžtės“ periodas žemėje, Rodinijos skilimo pradžia		630 +5/-30 *
		Tonis		Akritarchų plitimas		850 [4]
	Mezo protezo zojus	Stenis		Rodinijos susiformavimas		1000 [4]
		Ektazis				1200 [4]
		Kalimis				1400 [4]
	Paleo protezo zojus	Stateris		Pirmieji eukarijotai		1600 [4]
		Orosiris		Atsirado deguonies atmosfera		1800 [4]
		Riacinis				2050 [4]
		Sideris				2300 [4]
Archėjus[3]	Neo archėjus	Didžiosios dalies kratonų stabilizavimas				2500 [4]
	Mezo archėjus	Pirmieji stromatolitai				2800 [4]
	Paleo archėjus	Pirmosios žinomos deguonį gaminančios bakterijos				3200 [4]
	Eo archėjus	Prokariotai				3600 [4]
Hadėjus[3][5]	4100 mln. m. – Seniausia žinoma uoliena; 4400 mln. m. – Seniausias žinomas mineralas 4570 mln. m. – Žemės susiformavimas					3800

1. Istoriškai kainozojus buvo suskirstytas į kvartero periodą ir terciaro periodą. Dabar vietoje terciaro atsirado du: paleogenas ir neogenas.
2. naudojamoje skalėje vietoj karbono periodo naudojami du: pensilvanis ir misisipis.
3. Hadėjaus, archėjaus ir proterozojaus eonai dar vadinami prekambru.
4. Nustatyta pagal absoliutų laiką t. y. geochronologiniais metodais
5. Mokslininkai dėl šio eono dar galutinai nesutaria .

Šaltinis wikipedijoje ir www.Lietuvos.net