Elu teke ja areng Maal

1. Elu teke ja areng Maal Maa elulugu Elu teke Elu vormide areng läbi aja

2. Maa ajalugu

3. Maa ajalugu • Fossiilide põhjal uuritav alates ajast 542 milj aastat tagasi • Fanerosoikum – elu ilmsete tunnustega. Algab vanaaegkonna esimese ajastuga Kambriumiga • Enne Krüptosoikum – elu jäljed kaudsed ja vaieldavad. Eelkambrium. Jaguneb Arhaikumiks (4-2.5 miljardit aastat tagasi) ja Proterosoikumiks (2.5-0.54 miljardit aastat tagasi) • Enne tahke maakoore eelne aeg Hadean. Üsna spekulatiivne • Tähtsad püsiva maakoore teke läbi vulkanismi ja Maa välistuuma moodustumine

4. Elu teke • Elusaine ehituskivideks amiinohapped. • Arhaikumi atmosfääri koostis: magmast lenduvad metaan, ammoniaak, veeaur, süsihappegaas • Elusainega kaasneb reprodutseerimisvõime • Esmased vormid viirusesarnased. Ilma rakuta. Toitusid abiootilisest süsinikku sisaldavast ainest, mida oli vähe. • Bakterid moodustavad juba kestaga raku, kuigi DNA ei paikne veel rakutuumas ja pole mitmeid muid päris rakkudele omaseid struktuure. Prokarioodid. • Kindlad andmed elust 2 miljardi aasta ulatuses.

5. Elu areng (fotosüntees) • Fotosüntees Päikese kiirgusenergia ja atmosfääri CO2 kasutamine ja hapniku eraldumine atmosfääri. • DNA ja RNA struktuuridele ohtlikud UV kiirgus ja hapnik. • Kiirguse eest kaitses veekiht ja hapniku eest rakukest ning ensüümide vahendusel toimuvad keemilised raku hingamist reguleerivad protsessid. Funktsionaalselt keerulised rakud eukarioodid. DNA raku tuumas. • Vetikad eukarioodid. • Paljuraksed organismid alates 1.2 miljardi aasta eest. Pehmekoelised

6. Aguaegkond e. Proterozoikum2.5 miljardit kuni 542 milj. aastat tagasi • Nimi tähendab “varane elu” • Maakoor jäik. Esimesed kurdmäed 1.9-1.7 miljardit aastat tagasi. • Huroni jäätumine 2.3-2.1 miljardit aastat tagasi. • Fotosünteesil toodetud hapnik kulus kuni ajani 2.1miljardit aastat tagasi keskkonna sobivamaks muutmisele, mineraalide oksüdeerimisele. Rauabakterite säilmed kuni 95 % maakoore rauamaagi varudest (Kiruna, Kurski jne.). • Atmosfääri muutumine hapnikurikkaks alates 2.1 miljardit aastat tagasi.

7. Hapniku toimed • Huroni jäätumise, üle 2 miljardit aastat tagasi, võimalik seletus: Päike praegusest tunduvalt väiksema heledusega, hapnik atmosfääris oksüdeeris peaaegu kogu metaani süsihappegaasiks. Ühe molekuli metaani kasvuhooneefekt 25 korda suurem kui süsihappegaasi molekulil. • Ookeanis ohtralt lahustunud rauda. Hapnik oksüdeeris selle lahustumatuteks oksiidideks (magnetiit Fe3O4 ja hematiit Fe2O3), mis sadestusid põhja tulevaste maakidena.

8. Rauakamakas 2.1 miljardi aasta vanusest settekivimist

9. Hilis-Proterozoikum • Esimesed loomad 620-570 miljoni aasta eest. • Ediakaara ajastu 600-542 milj. aastat tagasi. Pehmekoelised. Arenevad elu vormide hargneva puu okste algmed. • Hilis-Neoproterozoikumi jäätumised • Sturtiani jäätumine 750-700 milj. aastat tagasi. • Varangeri jäätumine 600-570 milj. aastat tagasi. • “Snowball Earth”. Maa üleni jääga kaetud. Kuidas fotosünteesil põhinevatel elu vormidel õnnestus totaalne jäätumine üle elada?

10. Pärast suure kontinendi lagunemist kasvab ookeanide bioproduktsioon

11. Ookean jäätub kasvuhoonegaaside sisalduse languse tõttu

12. Vulkaanid taastavad süsihappegaasi taset ja muudavad jää tumedaks ning kiirgust neelavaks

13. Geoloogilise ajaskaala täpsustumine

14. Hilis-Proterozoikum

15. Snowball Earth

16. Elu vormid ja hapnik atmosfääris

17. Ediacara organismide säilmed

18. Kambrium, 542- 488 milj. a. • Nimi Kambrium roomlaste pandud Walesi nime järgi. • Kiire uute liikide teke ja eri tüüpi rakkude valiku avardumine. • Umbes 30 milj. aastaga suur liigirikkus. Elu ainult vees! • Mandrid madalad ja katsid 1/6 Maa pindalast. Kliima soe või mõõdukas ja vulkaaniline tegevus nõrk. • Enamus Euroopast vee all. Eesti kohal sisemeri, kuhu eelmistest Skandinaavia mägedest 100-240 m paksune liivakivide aleuroliitide ja savide kiht. • Siberi platvormi nafta ja Kesk-Aasia fosforiidid

19. Kambriumi vee-elustik

20. Kambriumi vee-elustik 2

21. Hilis-Kambrium

22. Ordoviitsium, 488 - 444 milj. a. • Nimi vanakeldi hõimu ordoviikide ladina nimest • Maismaa veel väiksem ja madalam kui Kambriumis • Setted peeneteralised - savid, lubimudad. Eestis 160-180 m, tumedad argiliitmudad ja roheline glaukoniitliiv. • Kliima soe ja vee-elustik rikkalik. Selgroogsete hulka lisanduvad korallid, merisiilikud ja esimesed kalataolised -lõuatud. Vetikatele lisaks algelised vee piiril kasvavad maismaataimed. • Eesti fosforiit • Ordoviitsiumi jääaeg, 5 milj aastat

23. Silur, 444-416 milj. a. • Nimi muistsete Walesi elanike nimetusest • Jätkub Ordoviitsiumis alanud mandrite kerkimine. Kaks suurt mandrit Laurentia ja Gondvana ja kaks väikest Sarmaatia ja Angara. • Eesti ekvaatori lähistel ja Paleobalti meres korallriffide vöönd. Säilmed Lääne-Eestist üle Muhu ja Saaremaa Gotlandini. • Paleobalti meri kuivas enne Siluri lõppu.Maavarasid suhteliselt vähe. • Molluskid kuni 4.5, ürgskorpionid 2 m pikad.

24. Devon, 416-359 milj. a. • Nimi Devonshire krahvkonna nimest. • Tähtsaim sündmus - biosfääri invasioon mandritele. Kollad, osjad sõnajalad. Paljud kalade liigid. • Siluri ja Devoni piiril kerkisid mandrid erakordselt kõrgele. Kerkivad platvormid ja kaledoonia kurrutuse ahelikud. • Rahutu maakoor tekitas suuri reljeefi kontraste ja purdsetete kogunemine intensiivne. • Eesti vee all devoni keskpaigast. Lõuna-eesti punakad liivakivid.

25. Devoni elustik

26. Karbon, 359-299 milj. a • Devonis liiva ja kivikõrbetest lopsaka toimestikuga kaetud mandrid. Hertsüünia kurrutus. Mandriplatvormide kasv. Madalmere ja soiste tasandike suur pindala. • Tunguusi, Minussinski, Vorkuta, Donbassi, Karaganda, Ruhr-Westfaali, Walesi, Pennsylvania, Sileesia söebasseinid. Pool maailma varudest. Soe. Troopiline ja parasvöötme bioom. Loomastikus ämblikud, tarakanid, rohutirtsud, kiilid, hulkjalgsed. Troopikasse kõrged Kesk-Pangea mäed. • Atmosfäärist suur osa CO2 söeks laagerdama. CO2 tase ehk alla praeguse ja hapniku sisaldus atmosfääris suureks.

27. Karboni taimestik

28. Hilis-Karbon

29. Perm, 299-251 milj. a. • Soome-ugri hõimu nimest • Eriti kuiv ja külm ajastu. Suurim ookeani taandumine. • Jäätumiste vahel kuivad kuumad perioodid. • Vanaaegkond lõpeb suure liikide hävimisega - Permi-Triiase ekstinktsiooniga. • Niiskuslembeste eostaimede asemele paljasseemnelised okas- ja hõlmikpuud, maismaa loomastikus kahepaiksete asemele roomajad. • Ohtralt metallide maardlaid ja suuri soolalademeid säilinud laguunidesse

30. Sisalikud Permis

31. Permi ajastu

32. Fanerosoikumi kliima

33. Süsihappegaasi ja hapniku sisaldus atmosfääris Fanerozoikumi vältel

34. Liikide hävimised Vanaaegkonnas • Ordoviitsium-Siluri ekstinktsioon. Jäätumine ja ookeani taseme muutused enne ja pärast seda. Hävis 60 % mereelustiku liikidest. • Hilis-Devoni ekstinktsioon. Hävis 57 % mereelustiku liikidest. • Permi-Triiase ekstinktsioon. Hävis 95 % kõigist ookeani liikidest ja 70 % maismaa liikidest

35. Liikide hävimise intensiivsus Fanerozoikumis

36. Liikide hävimise põhjused üleminekul Permi ajastust Triiasesse • Mandrite koondumine Pangea superkontinendiks ja madalmere pindala kahanemine • Massiivsed laava väljavoolud Hiinas ja Siberis (Siberian Traps 200 000 km2, 3 milj. km3 laavat) • Meteoriit (asteroid) Antarktikasse. 2006 a. leitud kraatri läbimõõt 400 km • Atmosfääri koostise muutused • Gammakiirgus meie Galaktikast

37. Ekstreemne vulkanism

38. Meteoriit Antarktikasse

39. Keskaegkond. 251-65 milj. aastat tagasi • Keskaegkonda jõudis Maa biosfäär pärast massilist liikide hävingut. Toimusid suured geodünaamilised ja kliima muutused. • Keskaegkonnas toimus Kimmeri kurrutus, mis kergitas Kaljumäestiku Põhja-Ameerikas, Verhojanski, Kolõma ja Sihhote-Alini mäestikud Siberis. • Keskaegkonna kliima oli soe ja niiske. • Sisalike domineerimise kõrval tekkisid imetajate ja lindude liigid. • Paljasseemneliste taimede kõrvale ja asemele tulid katteseemnelised.

40. Vara-Triias

41. Triias, 251-200 milj. aastat • Mandrite pindala jätkuvalt suur. Kummalgi poolkeral üks hiidmanner. Kuivad ja kõrbelised. • Metsades mammutipuud, araukaariad, küpressid, seedrid, kuused, männid, sõnajalgpalmid, kaneelipuud • Meres spiraalse kojaga peajalgsed, ürgkilpkonnad • Saurused maal ja vees. Esialgu algelised. Imetajate eellased.

42. Juura, 200-145.5 milj. aastat • Nimi Juura mäestikult • Suurim transgressioon Maa ajaloos. Eesti jäi kuivale. Peaaegu kogu muu Euroopa vee all nagu ka enamus Siberist ja Põhja-Aafrika. Paksud lubjakivide, mergli ja kiltade kihid. • Geodünaamiliselt rahutu. Kliima troopiline. Taimeriigis domineerisid paljasseemnelised ja sõnajalad., loomariigis hiidsisalikud. Brontosaurused ja Brahhiosaurused kuni 40 m pikad ja 15 m kõrged. Juura ajastu linnud sisalike ja päris lindude vahepealsed, tiibade ulatus kuni 7.5 m.

43. Dinosaurused domineerivad

44. Kriit, 145.5-65.5 milj. aastat • Nimi tuleneb ajastule tüüpilisest setendist kriidist. Mikroskoopiliste viburloomade kojad. • Ajastu alguses meri veidi taandus, teisel poolel intensiivistus Kimmeri kurrutuse mägede teke ja mere pealetung • Õistaimede ilmumine koos paljude putukatega. Sauruste suurim liigirikkus. • Võibolla kõigi aegade kõige soojem kliima. • Vähemalt kaks ookeanide anoksia episoodi keskaegkonna kolmest. Suur vulkaaniline aktiivsus.

45. Kriidi ajastu kliima • Keskmine temperatuur 7-14 kraadi kõrgem kui praegu • Ookeani süvavesi 5-16 kraadi soojem • Tugev süvakonvektsioon süvavee moodustumisega Vaikse ookeani põhjaosas ja Atlandi ning India ookeanide lõunaosas. • Vee liikumine troopikas suhteliselt vaba ja vesi võis sukelduda ka troopikas • Anoksia episoodid

46. Üleminek uusaegkonda

47. Dinosauruste lõpp • 10 km läbimõõduga asteroidi või komeedi langemine Maale. Chicxculubi kraater, 180 km läbimõõt. Iriidiumi kiht 1 cm, 1979. • 25 kg suurema massiga loomade puudumine. • Intensiivne vulkanism - konkureeriv hüpotees. • India Dekkani kiltmaa. 512 000 km3 laavat. • Lööklaine hüpotees. Plahvatuse kohast lähtuv lööklaine jõuab Maa vastaspoolel korraga kokku ja tekitab seal suuri purustusi.

48. Chicxulubi kraater

49. Deccan Traps, India

50. Deccani laavaväljavool