Naša slnečná sústava pri svojom vzniku pozostávala prevažne z vodíka, hélia (pozostatky po Veľkom tresku) a ťažších prvkov vzniknutých nukleosyntézou pri výbuchoch supernov. Tento počiatočný zhluk prachu a plynov začal rotovať a zmršťovať sa. Z 99,9 % hmoty sa sformovalo Slnko a zo zvyšného materiálu vznikli pôsobením elektrostatických síl planéty.
Zem vznikla pred približne 4,6 miliardami rokov. Pôvodne bola jej hmotnosť i veľkosť oveľa väčšia. Gravitačným pôsobením klesali ťažšie prvky dovnútra telesa, čím sa Zem postupne diferencovala na jednotlivé sféry. Tento dynamický proces vývoja zemského telesa prebieha dodnes.
Asi pred 4,5 mld. rokov narazil do Zeme objekt veľkosti Marsu, čím sa z nej vyrazila časť hmoty. Z tohto materiálu, pochádzajúceho prevažne z ľahšej zemskej kôry s nízkym obsahom železa, sa sformoval Mesiac.
Pre vznik a vývoj života mal priamy význam najmä vývoj hydrosféry a atmosféry. Hlbšie zemské sféry sa na evolúcii biosféry podieľali len nepriamo (napríklad cez sopečnú činnosť či zemský magnetizmus).
Stratigrafická tabuľka link
Pevný obal Zeme – litosféra – je rozdelený na litosférické platne (dosky), ktoré sa neustále pohybujú. Súčasné rozmiestnenie kontinentov je výsledkom tohto dlhodobého vývoja a nie je definitívne.
Pohyb kontinentov dokazujú spoločné línie pobreží Južnej Ameriky a Afriky, ako aj výskyt rovnakých prvohorných skamenelín na oboch kontinentoch. Výskyt masívnych uhoľných slojov v Antarktíde zas indikuje jej dávnu polohu bližšie k rovníku.
Geologický čas sa hierarchicky člení od najväčších jednotiek po najmenšie. Zoradením týchto jednotiek vzniká stratigrafická tabuľka. Základná hierarchia postupuje takto:
- eón – najväčšia časová jednotka
- éra – podradená eónu
- útvar (perióda) – podradená ére, z praktických dôvodov charakteristická určitým typom fosílneho spoločenstva
- epocha (oddelenie) – menšia jednotka, podradená útvaru
- vek (stupeň) – najmenšia jednotka v základnom delení
- epocha (oddelenie) – menšia jednotka, podradená útvaru
- útvar (perióda) – podradená ére, z praktických dôvodov charakteristická určitým typom fosílneho spoločenstva
- éra – podradená eónu
Základom pre hierarchické geologické rozdelenie je „Slovenská verzia medzinárodnej chronostratigrafickej tabuľky“(1), ktorá upúšťa od starších označení (napr. treťohory) v prospech presnejších útvarov. Časové údaje v tabuľke a v texte sú pre prehľadnosť zaokrúhlené. Pre presné datovanie a odchýlky je potrebné nahliadnuť do pôvodného zdroja.
| Eón | Éra | Perióda (Útvar) | Epocha (Oddelenie) | Spodná hranica (mil. r.) | Tradičné delenie |
|---|---|---|---|---|---|
| Fanerozoikum | Kenozoikum | Kvartér (štvrtohory) | holocén | 0,01 | štvrtohory |
| pleistocén | 2,6 | ||||
| Neogén | pliocén | 5 | mladšie treťohory | ||
| miocén | 23 | ||||
| Paleogén | oligocén | 34 | staršie treťohory | ||
| eocén | 56 | ||||
| paleocén | 66 | ||||
| Mezozoikum (druhohory) | krieda | Pre bližšie delenie na epochy pozri podrobnú stratigrafickú tabuľku(1) | 145 | druhohory | |
| jura | 200 | ||||
| trias | 250 | ||||
| Paleozoikum (prvohory) | perm | Pre bližšie delenie na epochy pozri podrobnú stratigrafickú tabuľku(1) | 300 | mladšie prvohory | |
| karbón | 360 | ||||
| devón | 420 | staršie prvohory | |||
| silúr | 445 | ||||
| ordovik | 485 | ||||
| kambrium | 540 | ||||
| Proterozoikum | 2500 | starohory | |||
| Archaikum | 4000 | prahory | |||
| Hadaikum | 4600 | ||||
Predkambrium link
Zemská kôra sa v tomto období opakovane formovala do rôznych superkontinentov (napríklad Rodinia alebo neskôr Pannotia), ktoré sa následne rozpadali. Predkambrium v skutočnosti tvorí rozsiahlu nadradenú jednotku pre tri eóny: hadaikum, prahory a starohory. Všetky mladšie éry dohromady (od prvohôr po kvartér) tvoria eón fanerozoikum.
Hadaikum (4600–4000 mil. r.) link
V najstaršom geologickom období, hadaiku, bola Zem nehostinným miestom s intenzívnou vulkanickou činnosťou a častými dopadmi meteoritov. Prvotná atmosféra neobsahovala voľný kyslík, takže neexistovala ani ochranná ozónová vrstva. Z reaktívnych plynov (oxid uhličitý, metán, amoniak, vodík) tu vplyvom žiarenia a tepla spontánne vznikali prvé jednoduché organické molekuly, ako sú aminokyseliny či nukleotidy.
Pred vznikom DNA pravdepodobne existoval svet RNA (angl. RNA world). Molekuly RNA dokázali uchovávať genetickú informáciu a pôsobili ako katalyzátory schopné samoreplikácie. Uzavretím týchto molekúl do membrán tvorených z amfipatických molekúl (fosfolipidov) vznikli pred asi 4,2 miliardami rokov prvé prehistorické bunky.
Prahory (4000–2500 mil. r.) link
Prahory (archaikum) začínajú poklesom teplôt a vznikom prvotnej zemskej kôry. Kondenzáciou vulkanických pár sa postupne sformovali prvé oceány. Zloženie pôvodnej hydrosféry sa od dnešného stavu odlišovalo hlavne prítomnosťou veľkého množstva oxidu uhličitého a amoniaku. Tieto zložky však boli pravdepodobne kľúčové pre vznik organických zlúčenín a živej hmoty.
Najstaršie zachované mikrofosílie (pred 3,5 mld. rokov) predstavujú prvé prokaryotické organizmy (baktérie) so striktne anaeróbnym metabolizmom.
Pred 2,8 miliardami rokov sa u predchodcov siníc vyvinula oxygénna fotosyntéza. Uvoľňovaný voľný kyslík bol pre vtedajší anaeróbny život silne toxický, čo viedlo ku kyslíkovej katastrofe a hromadnému vymieraniu. Až po zoxidovaní dostupného železa v oceánoch začal kyslík unikať a hromadiť sa v atmosfére.
Starohory (2500–540 mil. r.) link
Starohory (proterozoikum) sa vyznačovali rôznorodým podnebím (vrátane masívnych globálnych zaľadnení) a postupným nárastom kyslíka v atmosfére (na cca 10 % dnešnej koncentrácie). Táto zmena si vynútila evolučnú adaptáciu, pri ktorej bunky začali kyslík využívať na energeticky výnosnejšie aeróbne dýchanie.
Pred 1,8 miliardami rokov pohltila väčšia bunka menšiu aeróbnu baktériu (proces endosymbiózy), z ktorej sa stala mitochondria. Tým vznikli prvé eukaryotické organizmy.
Neskôr sa objavili jednobunkovce a primitívne riasy. Okolo obdobia pred 635 mil. rokmi nastal rozvoj prvých mnohobunkových živočíchov s mäkkým telom (medúzy, hubky, koraly). Aj keď základy mnohých hlavných živočíšnych kmeňov mohli vzniknúť už v starohorách, ich plná diverzifikácia a rozmach sa odohrali až neskôr.
Prvohory link
Prvohory (paleozoikum) sa delia na staršie a mladšie. Kontinenty sa v tomto období sformovali do obrovského superkontinentu Pangea s prevažne suchým a teplým kontinentálnym podnebím. Tento kontinent bol tvaru písmena „C” a jeho pravé pobrežie obmývalo na rovníku more Tethys. Svetový oceán dostal názov Panthalassa. V morských ekosystémoch kulminovali graptolity a kalcichordáty (vrcholný vývoj ostnatokožcov), kým na konci éry na súši dominovali obojživelníky.
Záver prvohôr pred 252 mil. rokmi poznačilo najväčšie masové vymieranie v dejinách Zeme. Táto katastrofa zlikvidovala 96 % všetkých morských druhov a viac ako 70 % suchozemských stavovcov, čo viedlo k úplnej reorganizácii biosféry.
Kambrium (540–485 mil. r.) link
Pred 541 mil. rokmi nastala kambrická explózia. Vyznačovala sa prudkým nárastom diverzity a objavením sa hlavných skupín bezstavovcov (mäkkýše, ostnatokožce, článkonožce). Dominantnými morskými živočíchmi boli trilobity. Približne pred 500 mil. rokmi sa tu objavili aj úplne prvé primitívne bezčeľustnaté rybovité stavovce, ktoré mali len chrupavkovitú kostru bez párových plutiev.
Trilobity tvorili druhovo mimoriadne bohatú skupinu. Podľa výskytu ich špecifických skamenelín dokážu paleontológovia veľmi presne určovať vek geologických vrstiev.
Ordovik (485–445 mil. r.) link
Pred 485 mil. rokmi začali organizmy postupne prechádzať z vody na súš. Objavili sa prvé suchozemské bezcievnaté rastliny (primitívne machy a huby), ktoré začali zvetrávať horniny. V moriach sa úspešne vyvíjali hlavonožce a prvé bezčeľustnaté kruhoústnice.
Silúr (445–420 mil. r.) link
Pred 444 mil. rokmi nastal na pevnine rozvoj prvých cievnatých rastlín (ryniorasty a plavúňorasty). Súš začali osídľovať prvé adaptované pavúkovce a mnohonôžky. V moriach medzitým pokračoval vývoj a zdokonaľovanie primitívnych rýb.
Devón (395 - 345 mil r.) link
Vznikali prvé husté suchozemské lesy tvorené plavúňmi a prasličkami. Značne sa rozšíril hmyz. V moriach sa premenou žiabrových oblúkov vyvinuli skutočné čeľuste, párové plutvy a neskôr aj pevná kostená kostra. Nastala obrovská evolučná diverzifikácia pravých rýb, vďaka čomu sa devón označuje ako „vek rýb“. Na súši sa z jednej vývojovej vetvy (stopkatoplutvých rýb) objavili prvé štvornožce (primitívne obojživelníky).
Karbón (360–300 mil. r.) link
Pred 359 mil. rokmi vznikli rozsiahle lesy obrovských výtrusných rastlín (stromovité plavúne, prasličky a paprade) a objavili sa prvé semenné rastliny. Z tejto odumretej biomasy vznikli dnešné ložiská čierneho (kamenného) uhlia. V živočíšnej ríši dominoval obrovský krídlatý hmyz a vďaka vzniku zárodočných obalov vajíčka sa vyvinuli prvé primitívne plazy.
Perm (300–250 mil. r.) link
Suchšie kontinentálne podnebie Pangey prialo rozvoju nahosemenných rastlín a plazov, ktoré postupne vytláčali obojživelníky hlbšie do vnútrozemia. Samotný záver permu pred približne 252 mil. rokmi poznačila spomínaná najväčšia biologická katastrofa v dejinách planéty, ktorá tvorí definitívnu hranicu medzi prvohorami a druhohorami.
Druhohory link
Druhohory (mezozoikum) sa označujú aj ako „éra plazov”. Superkontinent Pangea sa postupne rozpadol na severnú Lauráziu (dnešná Severná Amerika, Európa a Ázia) a južnú Gondwanu (zahŕňala dnešnú Južnú Ameriku, Afriku, Antarktídu, Indiu a Austráliu). Dinosaury v tomto období obsadili všetky prostredia – súš, vzduch (vtákojaštery) aj moria (rybojaštery).
Na konci druhohôr nastalo ďalšie katastrofické vymieranie mnohých živočíšnych ale aj rastlinných druhov, no z iných dôvodov, ako tomu bolo v prvohorách. Druhohory sú z hľadiska horotvorných procesov relatívne pokojnou érou.
Trias (250–200 mil. r.) link
Pred 252 mil. rokmi sa naplno rozvinuli nahosemenné rastliny. Na Zemi sa objavili prvé dinosaury, korytnačky a popri nich aj prvé drobné cicavce.
Moderná veda ukazuje, že dinosaury neboli len pomalé studenokrvné plazy. Mnohé druhy boli teplokrvné, vysoko aktívne a pokryté primitívnym perím. Vďaka týmto adaptáciám úspešne dominovali planéte a vytlačili cicavce do úzadia na celé desiatky miliónov rokov.
Jura (200–145 mil. r.) link
Jurská flóra predstavovala hlavne zmes stromovitých nahosemenných foriem, najmä cykasov, vysokých ihličnanov a stromových papradí. Krytosemenné rastliny ešte neexistovali.
Po stránke fauny jura predstavovala zlaté obdobie dinosaurov. Prevládali obrovské bylinožravé druhy (sauropody), z ktorých niektoré vážili viac ako 50 ton (napr. Diplodocus či Brachiosaurus). Taktiež sa v tomto období objavil charakteristický Stegosaurus a najstarší vták – Archaeopteryx. Cicavce prežívali najmä vo forme drobných nočných druhov pripomínajúcich hlodavce.
Krieda (145–66 mil. r.) link
Pred 145 mil. rokmi sa objavili a rapídne rozšírili krytosemenné rastliny (Magnoliophyta). S ich evolúciou prudko narástol počet hmyzích opeľovačov (motýľov) a vyvinuli sa prvé hady. Z dinosaurov obdobia kriedy sú známe predovšetkým bylinožravé hadrosaury s charakteristickým tvarom lebky, rohatý Triceratops alebo dravý Tyrannosaurus rex. Z obdobia vrchnej kriedy (približne pred 75–85 mil. rokmi) pochádzajú aj prvé primitívne primáty (Primates)(2).
Vyhynutie dinosaurov link
Na hranici kriedy a paleogénu (pred 66 mil. rokmi) dopadlo do oblasti Yucatánskeho polostrova masívne mimozemské teleso (čo dokazuje vrstva irídia). Následný mrak zatienil zemský povrch, prudko sa ochladilo a skolabovala fotosyntéza. V dôsledku toho masovo vymreli veľké suchozemské stavovce (dinosaury) aj mnohé morské bezstavovce. Uvoľnenie ekologických ník otvorilo dvere ďalšej evolúcii.
Kenozoikum link
Kenozoikum je obdobie charakteristické intenzívnym alpínskym vrásnením. Z pohľadu rozloženia morí a oceánov nadobúda svet už do značnej miery súčasnú podobu.
V modernej vedeckej stratigrafii sa delí na tri presné útvary: paleogén, neogén a kvartér (od staršieho delenia na treťohory a štvrtohory sa už upúšťa).
Paleogén (66–23 mil. r.) link
Po vyhynutí dinosaurov nastal búrlivý evolučný rozvoj (adaptívna radiácia) cicavcov a vtákov. Rastlinstvo paleogénu už malo charakter veľmi blízky našej súčasnej flóre a v prostredí získali absolútnu dominanciu krytosemenné rastliny (Magnoliophyta). Teplé podnebie Európy prialo rozvoju subtropických a tropických spoločenstiev s palmami, magnóliami a sekvojami.
V rámci fauny nastal rozmach moderných skupín cicavcov, ako sú párnokopytníky a nepárnokopytníky, či morské veľryby. Keďže cicavčie šelmy boli ešte vývojovo malé, funkciu vrcholových predátorov dočasne preberali obrovské nelietavé vtáky. Typickým zástupcom bol rod Diatryma, ktorý dorastal do výšky 2,5 m a vtedajších ekosystémoch zastával úlohu hlavného mäsožravca. Pokračovala aj evolúcia primátov, ktorých vývoj bol od začiatku úzko spätý s rozvojom kvitnúcich rastlín a konzumáciou plodov(2).
Neogén (23–2,6 mil. r.) link
Postupné ochladzovanie klímy viedlo k ústupu pralesov a vzniku rozsiahlych trávnatých saván a stepí. To podmienilo masívny evolučný rozvoj tráv a adaptáciu stádových bylinožravcov na ich spásanie. Neogén bol kľúčový pre evolúciu človeka. Hneď v jeho úvode (pred 23 mil. rokmi) sa objavili prví priami predkovia človeka a pred 5,3 mil. rokmi prví bipedálni hominidi schopní permanentnej chôdze po dvoch nohách.
Kvartér (štvrtohory; 2,6–0 mil. r.) link
Ochladzovanie vyvrcholilo v pleistocéne drastickými dobami ľadovými, kedy pevninský ľadovec pokrýval veľkú časť severnej pologule. S nástupom pleistocénu (pred 2,6 mil. rokmi) dochádza v Afrike k vzniku samotného rodu človek (Homo).
Zaľadnenie Zeme nie je výlučnou záležitosťou kvartéru. Predpokladá sa, že už v predkambriu existovalo globálne zaľadnenie (angl. „Snowball Earth“). V pleistocéne sa cyklicky striedali ľadové (glaciály) a medziľadové (interglaciály) obdobia. Posledný glaciál skončil zhruba pred 10 000 rokmi.
Rozvoj hominidov postupoval od človeka zručného (Homo habilis) k človekovi vzpriamenému (Homo erectus), ktorý ako prvý opustil Afriku. Najstaršie neafrické pozostatky moderného človeka rozumného (Homo sapiens) sú staré asi 125 000 rokov.
Holocén je naša súčasná poľadová doba (interglaciál), trvajúca približne 11 700 rokov. Je to epocha ovládaná druhom Homo sapiens. Významná chladnomilná megafauna (mamut, jaskynný medveď) koncom pleistocénu vyhynula, pričom obrovskou mierou k tomu prispel aj loviaci človek.
- Pelech, O., et al: Slovenská verzia medzinárodnej chronostratigrafickej tabuľky. (2021). Mineralia Slovaca. 53(2). 101-114. DOI: 10.56623/ms.2021.53.2.1.
- Vančata, V: Primatologie - Úvod (úvodná prednáška). (2018). Antropologický ústav PřF MU (Přírodovědecká fakulta Masarykovy univerzity).
