Краткое содержание: Параграф § 26 / Биология 11 класс

Палеонтология и ископаемые остатки

История развития жизни на Земле изучается наукой палеонтологией. Учёные определяют возраст земных пластов и найденных в них ископаемых органических остатков (окаменелостей). Окаменелости — это остатки организмов, а также следы их жизнедеятельности, сохранившиеся в земной коре. Чаще всего сохраняются твёрдые части: раковины, панцири, зубы, кости. Процесс сохранения (окаменения) происходит через минерализацию, когда органические вещества замещаются минералами (кремнезём, известняк, др.). Реже находят отпечатки листьев, стволов, семян — фоссилизированные остатки, которые сохранились без доступа кислорода. В некоторых случаях сохраняются и органические вещества, например, аминокислоты и пигменты (хлорофилл, гемоглобин).

Геохронология: Относительный и Абсолютный Возраст

Наука геохронология и её методы позволяют определить последовательность образования горных пород и возраст организмов в них. Применяются два основных метода датирования:

• Относительная геохронология (или стратиграфия): Основана на принципе, что в ненарушенных слоях земной коры более молодые слои залегают над более древними. Для установления возраста используют метод руководящих ископаемых — остатков организмов, которые жили недолго, но были широко распространены.
• Абсолютная геохронология: Определяет возраст горных пород и окаменелостей в абсолютных единицах времени (годы, миллионы/миллиарды лет) с помощью радиометрического датирования. Этот метод основан на распаде радиоактивных изотопов в химических элементах.

Основные методы абсолютного датирования:

• Калий-аргоновый метод: Использует период полураспада изотопа \( ^{40}K \), который составляет 11,6 млрд лет. Применяется для датирования возраста древних горных пород (миллиарды лет).
• Уран-свинцовый метод: Использует период полураспада изотопа \( ^{238}U \), равный 4,498 млрд лет. Применяется для определения возраста горных пород, в которых уран превращается в свинец.
• Радиоуглеродный метод: Использует период полураспада \( ^{14}C \), равный 5,5–6 тыс. лет. Углерод-14 поступает в организмы в процессе обмена веществ, и его концентрация в теле после смерти начинает уменьшаться. Применяется для датирования органических остатков возрастом до 60 тыс. лет.

Геохронологическая шкала

Геохронологическая шкала позволяет упорядочить события истории Земли. Она подразделяется на следующие единицы (в порядке убывания продолжительности):

• Зоны (или Эоны): Наиболее крупные промежутки времени. Различают два эона: Криптозой («скрытая жизнь», с начала истории Земли до 570 млн лет назад) и Фанерозой («явная жизнь», от 570 млн лет назад до наших дней).
• Эры: Подразделения эонов. Криптозой включает эры Архей и Протерозой. Фанерозой включает эры Палеозой, Мезозой, Кайнозой.
• Периоды: Подразделения эр.
• Эпохи: Более мелкие единицы, длительность которых исчисляется тысячами лет.

Криптозой характеризуется очень малым количеством ископаемых остатков. Фанерозой богат ископаемыми и хорошо изучен. В таблице Геохронологическая шкала (рис. 113) представлена детальная информация о продолжительности эр и периодов, а также о характерных для них растительном и животном мире.

Дополнительные сведения

Для определения возраста морских отложений и кораллов используют годичные слои скелета коралловых полипов. На основе изучения годичных линий на кораллах, американский палеонтолог Дж. Уэллс в 1963 г. установил, что в конце палеозойской эры (370 млн лет назад) земные сутки длились около 22 часов, а год состоял примерно из 399 дней. Это связано с тем, что вращение Земли замедлялось со временем.