Со дня зарождения первых живых организмов наша планета преодолела множество глобальных катастроф и случаев массового вымирания. В нашей статье мы расскажем Вам о том, как учёным удаётся уследить за всеми событиями в 4,6-миллиардной истории существования Земли.
Большинство современных учёных следуют международной геохронологической шкале, которая определяет геологический возраст Земли, используя 5 единиц времени в зависимости от охвата отрезка истории. Самыми обширными являются эоны. Специалисты выделяют 4 эона: Фанерозой, Протерозой, Архей и Катархей, которые в свою очередь разделяют на эры, периоды, эпохи и века. Стадии геологического взросления Земли от начала времён до наших дней – эпохи антропоцена – определяют видимые различия в структурах окаменелостей. Анализ окаменелостей – один из наиболее эффективных методов геохронологии по множеству причин. В первую очередь имеет значение то, что живые организмы населяют Землю примерно 90% времени её существования, потому история планеты и жизни развивалась параллельно. Кроме того, изменения в структуре окаменелостей отчётливо демонстрируют различные сдвиги в окружающей среде и экологии. Тем временем глобальные экологические происшествия отображают и главные события в истории Земли.
Ярчайшим примером крутого поворота в истории эволюции живых существ и нашей планеты является падение метеорита около 65 миллионов лет назад. Эта катастрофа ознаменовала собой окончание Мезозойской и начала Кайнозойской эры. Тот день и последующие миллионы лет стали не самыми счастливыми для абсолютного большинства динозавров и окружающей их растительности, однако их вымирание дало мощный толчок к эволюции новых видов. В новом периоде стартовал бурный расцвет млекопитающих, появились совершенно новые виды растений.
Именно на заре Кайнозойской эры Земля стала обретать свой узнаваемый облик. До сих пор учёные не изобрели машины времени, потому убедиться в кардинальных изменениях окружающей среды при переходе из Мезозоя в Кайнозой можно только изучая каменные отложения тех времён. Тщательно исследуя окаменелости, специалисты смогли установить переломный момент на грани двух эр. Слой горных пород, соответствующий концу Мезозоя, отличается невероятно высоким содержанием иридия – металла, который гораздо более типичен для пород метеоритного происхождения, нежели для земных.
Изменения в насыщенности пород определёнными минералами также могут указывать на бурные перемены в развитии земной истории. К примеру, немногим более 5 миллионов лет назад тектоническая активность привела к резкому сужению Гибралтарского пролива. Из-за отсутствия соединения с Атлантическим океаном Средиземное море вошло в период практически полного высыхания, в результате которого его воды стали невероятно солёными. Данное событие получило название «мессинский пик солёности», поскольку оно произошло в Мессинский век, ознаменовавший собой окончание эпохи Миоцена и начало Плиоцена. Результатом перенасыщения воды минералами стали массивные отложения соли и гипса, которые можно и по сей день увидеть в большинстве прибрежных стран в виде скал, возвышающихся над уровнем современного Средиземного моря.
Наиболее инновационным и точным методом является измерение содержания радиоактивных изотопов, например, 14C в биологических останках и его сравнение с количеством стабильных изотопов соответствующих элементов. Возраст окаменелостей определяется соотношением количества радиоактивных и стабильных изотопов на основе знаний о периодах полураспада того или иного вещества. Главным недостатком такого метода является искусственное нарушения количества изотопов в тканях образца вследствие загрязнения, в том числе и радиационного. Более раннее или позднее происхождение загрязняющих веществ может привести к грубым ошибкам в вычислении соотношения количества изотопов. За время существования технологии специалисты разработали множество методов выявления загрязнений и очистки исследуемого образца. Благодаря этому учёным удалось добиться невиданного уровня точности: погрешность радиоизотопной датировки составляет от 70 до 300 лет.
Несмотря на появление более совершенных технологий датировки, учёные не пренебрегают использованием традиционных методов, предпочитая объединять все доступные инструменты геохронологии. Кроме того, даже сочетание нескольких методов не может гарантировать точность результата из-за того, что по сей день учёные не всегда сходятся в вариациях соотношения временных рамок и соответствующих им геологических событий. К примеру, одним из наиболее актуальных вопросов в хроностратиграфии является определение нашего времени. Современный голоцен – весьма спорная эпоха, поскольку с палеонтологической точки зрения сложно выделить отдельные этапы развития флоры и фауны между голоценом и плейстоценом. Кроме того, переход из плейстоцена в голоцен около 12 тысяч лет назад не сопровождался какими-либо значимыми тектоническими изменениями. По мнению многих учёных, единственным признаком окончания прежней эпохи стало повышение средних температур, ознаменовавшее окончание последнего ледникового периода.
По сей день исследователи продолжают открывать новые отрезки в истории развития Земли. Например, в январе 2020 года геологи выделили в среднем плейстоцене тибанский век, который соответствует отрезку времени между 77300 и 126 000 лет назад. Название нового века происходит от японской префектуры Тиба, где были обнаружены породы, сохранившие свидетельства последнего переворота магнитного поля Земли. Не менее актуальной темой для споров между учёными является название четвертичного периода, который начался 2,588 миллиона лет назад и продолжается по сей день. В начале XX века геологи дали ему название «антропоген» из-за связи с появлением человека. Однако некоторые исследователи считают, что данному периоду больше соответствует термин «капиталоцен», который наиболее ярко передаёт реальность бездумной эксплуатации людьми ресурсов планеты.
