پرکامبرین؛ تغییر زمین از جهنمی مذاب به سیاره زنده
پرکامبرین نامی است که به اولین ابردوران تاریخ زمین داده شده است. این تقسیمبندی زمانی؛ حدود هفت هشتم تاریخ زمین از اولین شکلگیری سیاره (حدود ۴.۶ میلیارد سال پیش) تا تنوع ناگهانی حیات چندسلولی که به عنوان انفجار کامبرین شناخته میشود (حدود ۵۴۲ میلیون سال پیش تخمین زده میشود) ادامه داشته است.
پرکامبرین معمولاً شامل سه دوران: هادئن (Hadean) یا پیشازیستی، آرکئن (Archean) یا نخست زیستی و پروتروزوئیک (Proterozoic) یا پیشین زیستی است. برخی از دانشمندان دوران چهارمی را نیز میشناسند که آن را چائوتیان (Chaotian) مینامند که قبل از سایر دورانها بوده و زمان تشکیل اولیه منظومه شمسی ما است.
دوران هادئن
دوران هادئن ۴.۶ تا ۴ میلیارد سال پیش رخ داد. این دوره به نام هادس (خدای عالم اموات یونان) نامگذاری شده است، که اشارهای به شرایط احتمالی این زمان است. در طول هادئن، منظومه شمسی در ابری از گرد و غبار و گاز به نام سحابی خورشیدی در حال شکلگیری بود که در نهایت سیارکها، دنبالهدارها، قمرها و سیارات را به وجود آورد.
اخترفیزیکدانان این نظریه را مطرح میکنند که حدود ۴.۵۲ میلیارد سال پیش، زمین اولیه با یک سیاره به اندازه مریخ به نام تیا برخورد کرد. این برخورد حدود ۱۰ درصد به جرم زمین افزود، بقایای این برخورد به هم پیوسته و ماه را تشکیل دادند.
فرضیهای وجود دارد مبنی بر اینکه هسته آهنی تیا به مرکز مذاب زمین فرو رفته و به هسته این سیاره چگالی کافی برای شروع به خنک شدن داده است. عناصر سبکتر که روی سطح، شناور بودند شروع به تشکیل کفی از مواد پوستهای کردند. این پوسته اولیه اغلب توسط مواد مذاب داخلی چرخانده و در بر گرفته میشد. سنگهای زمینی کمی از زمان هادئن وجود دارند، فقط چند قطعه معدنی در زیرلایههای ماسهسنگی در استرالیا یافت شده است. با این حال، مطالعه سازندهای ماه نشان میدهد که زمین و ماه در سراسر هادئن در معرض برخوردهای فراوان سیارکها بودهاند.
دوران آرکئن
بین ۴ تا ۲.۵ میلیارد سال پیش، سنگ سپر قارهای شروع به شکلگیری کرد. تقریباً ۷۰ درصد از خشکیهای قارهای در این مدت شکل گرفتند، جزیرههای خشک و کوچکی که در اقیانوسی از مواد مذاب شناور بودند. زمین به اندازه کافی جرم پیدا کرده بود تا بتواند جو کاهندهای متشکل از متان، آمونیاک و سایر گازها را در خود جای دهد. آب ناشی از دنبالهدارها و مواد معدنی هیدراته، در جو متراکم شده و به صورت بارانهای سیلآسا فرو ریخت، بر اثر این فرآیند سطح سیاره خنک شده و اقیانوس مواد مذاب جای خود را به اقیانوس آب داد.
این رخداد دقیقاً چه زمانی یا چگونه اتفاق افتاد هنوز ناشناخته است، اما میکروفسیلهای این زمان نشان میدهند که حیات حدود ۳.۵ تا ۲.۸ میلیارد سال پیش از اقیانوسها آغاز شده است. احتمالاً پروکاریوتهای میکروسکوپی با عنوان شیمیو اتوتروفها (باکتریهای بیهوازی که قادر به استخراج کربن از دی اکسید کربن بودند) آغاز کننده حیات بودند. در پایان آرکئن، کف اقیانوسها با یک لایه زنده از حیات باکتریایی پوشیده شده بود.
دوران پروتروزوئیک
دوران پروتروزوئیک، کریپتوزوئیک یا عصر نهان زیستی نیز نامیده میشود. حدود ۲.۵ میلیارد سال پیش، سنگهای سپر به اندازه کافی تشکیل شده بودند تا فرآیندهای زمینشناسی قابل تشخیصی مانند تکتونیک صفحهای را آغاز کنند. زمینشناسی در شرف پیوستن به زیستشناسی بود تا پیشرفت زمین را از جهنمی مذاب به سیارهای زنده ادامه دهد. در این دوران انواع مختلف موجودات پروکاریوتی روابط همزیستی تشکیل دادند.
برخی از انواع پروکاریوتها که در تبدیل انرژی کارآمدتر بودند، توسط حبابهای محافظ بزرگتری احاطه شده بودند که میتوانست آنها را از محیط خشن محافظت کند. با گذشت زمان، رابطه همزیستی دائمی شد و اجزای تبدیل کننده انرژی به کلروپلاستها و میتوکندریهای اولین سلولهای یوکاریوتی تبدیل شدند. میکروفسیلهای این سلولهای اولیه، آکریتارک (Acritarchs) نامیده میشوند.
حدود ۱.۲ میلیارد سال پیش تکتونیک صفحهای، سنگهای سپر موجود را مجبور به برخورد کرده و رودینیا (Rodinia)، اولین ابرقاره زمین را تشکیل داد. آبهای ساحلی رودینیا مملو از کلونیهای گرد جلبکهای فتوسنتزکنندهای بود که با عنوان استروماتولیتها شناخته میشوند. فتوسنتز شروع به افزودن اکسیژن به جو کرد و ارگانیسمهایی را که با جو کاهشی زمین اولیه سازگار شده بودند، تحت تاثیر قرار داد.
پس از یک دوره کوتاه عصر یخبندان در اواسط پروتروزوئیک، موجودات زنده به سرعت تمایز یافتند. دوره ادیاکاران (Ediacaran) آخرین دوره از دوران پروتروزوئیک، شاهد اولین موجودات چند سلولی بود. موجودات اتوتروف و هتروتروفهای نرمتن، مناطق فلات قارهای اطراف رودینیا را پر کرده بودند. بسیاری از آنها کیسهتنانی شبیه به عروسهای دریایی کوچک با تقارن شعاعی و سلولهای تخصصی برای نیش زدن طعمه و انتقال آن به حفره بدن بودند. فسیلها نشان میدهند که جمعیتهای بسیار متفاوتی در مکانهای مختلف ساکن بودهاند. برخی از موجودات کفزی از یک پای عضلانی برای چسبیدن به کف اقیانوس، مشابه قلم دریایی امروزی استفاده میکردند. امروزه فسیلهای کیمبرلا (Kimbrella) یک محور متقارن دو طرفه در بدن و برخی نشانههایی از توانایی خزیدن را نشان میدهند. برخی از دانشمندان آنها را به عنوان خویشاوندان نرمتنان طبقهبندی میکنند.
مرز بین دوره ادیاکاران از دوران پروتروزوئیک و دوره کامبرین از دوران پالئوزوئیک آنطور که قبلاً تصور میشد، مشخص نیست. پیشتر تصور میشد که افزایش اکسیژنرسانی باعث انقراض دستهجمعی گونههای ادیاکاران و تکثیر ناگهانی گونههای پیچیده جدید از نظر زمینشناسی شد. اما اکنون مشخص شده است که بسیاری از جانداران چند سلولی پیچیده قادر به زندگی در اکسیژن بالاتر محیط ادیاکاران بودهاند. با این حال، تقریباً همه آنها موجوداتی با بدن نرم بودند که آثار فسیلی کمی از خود بر جای گذاشتهاند.
.
بیشتر بخوانید: شواهدی از سیاره اسرار آمیز تیا