تم النشر اليوم 2024/05/12 | دهر الطلائع

تراكم الأكسجين

تراكم الأكسجين في الغلاف الجوي للأرض. تمثل الخطوط الحمراء والخضراء نطاق تقديرات الأكسجين بينما يقاس الوقت بمليارات السنين (Ga). *المرحلة الأولى (3.85–2.45 م.س مضت): عمليا لا يوجد أكسجين في الجو. كما أن المحيطات تخلو بشكل كبير من الأكسجين باستثناء المحيطات الضحلة تقريبا. *المرحلة الثانية (2.45–1.85 م.س مضت): ينتج الأكسجين ويرتفع إلى 0.02 و 0.04 جو لكن تمتصه المحيطات وصخور قاع البحر. *المرحلة الثالثة (1.85–0.85 م.س مضت): تتشبع المحيطات بالأكسجين، ينطلق للغلاف الجوي بكميات كبيرة، وتؤدي أكسدة سطح الأرض إلى تكوين طبقة الأوزون. ولايوجد تغير في مستوى الأكسجين. *المراحل 4 (0.85 م.س مضت وحتى الآن): يتراكم الأكسجين في الغلاف الجوي حتى يصل إلى المستوى الحالي. (ملاحظة: م.س = مليار سنة)
أهم حدث في دهر الطلائع هو تراكم الأكسحين في الغلاف الجوي. بما أن البحوث تشير أن الأكسحين قد تكون عن طريق التركيب الضوئي خلال الدهر السحيق إلا أنها لم تصل إلى درجة ملاحظة حتى امتلأت الأحواض المعدنية الغير مؤكسدة للكبريت والحديد. أي حتى قبل نحو 2.3 مليار سنة، كانت نسبة الأكسجين فقط من 1% – 2% من نسبته الحالية. :323 انتشرت طبقات الحديد التي أمدت العالم بالحديد الخام، وهذه أحد علامات عملية تخزين المعادن التي كانت تستهلك الأكسجين في تأكسدها. وتوقف تراكم الأكسجين قبل 1.9 مليار سنة، بعد تأكسد جميع الحديد في المحيطات. :324 تشير الطبقات الحمراء التي تلونت بسبب الهيماتيت إلى زيادة نسبة الأكسجين في الغلاف الجوي قبل ملياري سنة، ولا توجد تشكيلات كبيرة لأكسيد الحديد في الصخور القديمة. :324 ربما يعود سبب تراكم الأكسجين إلى عاملين: امتلاء الأحواض الكيميائية، والزيادة في دفن الكربون التي عزلته المركبات العضوية وإلا تأكسد بسبب الغلاف الجوي. :325

التاريخ التكتوني (القارات العظمى)

تثير ظاهرة الاصطدام والتصدع بين القارات التساؤل عن كيف كانت حركة الكراتونات في الدهر السحيق لكي تشكل قارات دهر الطلائع. لقد سمحت آليات التأريخ بواسطة المغناطيسية القديمة وعلم الجيولوجيا بفك رموز تكتونيات ما قبل الكامبري. من المعروف أن العمليات التكتونية لدهر الطلائع مشابهة جدا لظاهرة النشاط التكتوني كأحزمة تكون الجبال أو تجمعات الاوفيوليت، التي نراها اليوم. بالتالي، فإن معظم الجيولوجيين يستنتجون أن الأرض كانت نشطة في ذلك الوقت. ومن المسلم به أيضًا أنه خلال عصر ما قبل الكامبري مرت الأرض بعدة دورات تفكك وبناء قارات عظمى (دورة ويلسون). في أواخر دهر الطلائع (الأحدث)، كانت القارة العظمى المهيمنة هي رودينيا (~1000-750 مليون سنة مضت). كانت تتألف من سلسلة قارات مرتبطة بكراتون مركزي يشكل جوهر قارة أمريكا الشمالية وتسمى لورنتيا. أحد الأمثلة لعمليات بناء الجبال المتعلقة ببناء رودينيا هي غرينفيل أوروجينى الموجودة في شرق أمريكا الشمالية. تشكلت رودينيا بعد تفكك قارة كولومبيا العظمى وقبل تشكل قارة غندوانا العملاقة (~ 500 مليون سنة مضت). إن تحديد حدث بناء الجبال المتعلق بتشكل غندوانا هو تصادم كل من أفريقيا، وجنوب أمريكا، وأنتاركتيكا وأستراليا لتشكل جبال الاتحاد الأفريقي. كانت قارة كولومبيا العظمي هي السائدة في بداية دهر الطلائع، ولا يوجد معلومات كثيرة عن التجمعات القارية قبل ذلك. هناك عدد قليل من النماذج المعقولة التي تفسر تكتونيات الأرض القديمة قبل كولومبيا، لكن النظرية الحالي المقبولة هي أنه قبل كولومبيا لم يكن هناك سوى عدد قليل من تشكيلات الكراتون المستقلة والمنتشرة في جميع أنحاء الأرض (وليست بالضرورة تشكل قارة عظمى مثل رودينيا أو كولومبيا).

الحياة

.
ستروماتوليتبوليفيا، أمريكا الجنوبيةناميبيا الغربية
تزامن وجود أول حقيقيات نوى وحيدة الخلية المتطورة وكذلك متعددة الخلايا كأحافير فرنسافيليا، مع بداية تراكم الأكسجين الحر. قد يكون هذا بسبب زيادة النترات المؤكسدة التي تستخدمها حقيقيات النوى، بدلا من البكتيريا الزرقاء. :325 وخلال دهر الطلائع أيضا كانت أول علاقة تكافلية بين الميتوكوندريا (الموجودة في جميع حقيقيات النوى تقريبا) والبلاستيدات الخضراء (الموجودة فقط في النباتات وبعض الطلائعيات) وقد تطورت استضافتهما. :321–2
لم يمنع ازدهار حقيقيات النوى كالأكريتارك من انتشار البكتيريا الزرقاء. وفي الواقع، خلال دهر الطلائع بلغت الستروماتوليت أعلى وفرة وتنوع لها، تقريبا قبل 1200 مليون سنة. :321–3 كلاسيكيا، وضعت الحدود الفاصلة بين دهر الطلائع ودهر البشائر في قاعدة عصر الكامبري عندما ظهرت أول حفريات للحيوانات مثل ثلاثية الفصوص والقدحيات البدائية. في النصف الثاني من القرن العشرين، عثر على عدد من حفريات في صخور دهر الطلائع، لكن بقيت الحدود العليا لدهر الطلائع ثابتة عند قاعدة الكامبري، والتي حددت في 541 مليون سنة مضت.

مراحل الالْتِقاءِ التَّكْتُونِيّ

كانت فترة دهر الطلائع أكثر فترة في تاريخ الأرض تنشط فيه الحركة التكتونية. وقد توافقت المرحلة الزمنية الممتدة من أواخر الدهر السحيق وحتى بداية دهر الطلائع مع فترة زيادة دوران القشرة الأرضية، التي تدل على ظاهرة الاندساس. وكانت وفرة الجرانيت القديم دليلا على هذا النشاط المتزايد للاندساس، حيث أنه تكون بعد 2.6 مليار سنة. يوضح مظهر صخور الأكلوجيت المتحولة التي نشأت تحت ضغط عالي (> 1 غيغا باسكال) استخدام نموذج الاندماج الاندساسي. تشير ندرة صخور الأكلوجيت في الدهر السحيق إلى أن الظروف في ذلك الوقت لم تكن جيدة لتشكيل تحول صخري عالي الدرجة وبالتالي لم تحقق نفس مستويات الاندساس الذي يحدث في دهر الطلائع. ونتيجة لانصهار القشرة المحيطية البازلتية بسبب الاندساس، فقد نمت انوية القارات الأولى بشكل كبير يجعلها تتحمل عمليات دوران القشرة الأرضية. إن الاستقرار التكتوني الطويل لهذه الكراتونات هو السبب في أن القشرة القارية تضل على ماهي عليها بضعة مليارات من السنين. ومن المحتمل أن 43% من القشرة القارية الحديثة تشكلت في دهر الطلائع، و 39% تشكلت في الدهر السحيق، وفقط 18% في دهر البشائر. تشير دراسات إلى أن تكون القشرة حدث بشكل أستطرادي. من خلال الحساب النظائري لعمر صخور الجرانيت من دهر الطلائع وتبين أن هناك عدة مراحل من الزيادة السريعة في تكون القشرة القارية. ولا يعرف سبب هذه الزيادة ولكن يبدو أنها انخفضت في المعدل بعد كل عصر.

الأقسام الفرعية

تم تعريف حدوده هذا الدهر زمنياً ولا يُشار إليه بمستوى معين لطبقة صخرية على الأرض، باستثناء العصر الإدياكاري الأخير في هذا الدهر الذي تم تعريف حدوده طبقيا. وقد تم تقسيم دهر الطلائع كالتالي: الدهر الحقبة العصر أهم الأحداث البداية (م.س.مضت)
البشائر الحياة القديمة الكامبري أحدث
الطلائع الطلائع الحديثة الإدياكاري أحافير بحالة جيدة لحيوانات متعددة الخلية البدائية. ازدهار الحيويات الإدياكارية واتنتشارها بجميع البحار. آثار حفرية بسيطة قد تكون لشبيهات الدودة التريكوفيكس. بداية ظهور الإسفنج وثلاثيات الفصوص. أشكال غامضة للعديد من المخلوقات الرخوية الهلامية على شكل أكياس، واقراص، أو لحاف (مثل الديكينسونيا). تكون الجبال التاكونية [الإنجليزية] في أمريكا الشمالية. تكون سلسلة ارافالي [الإنجليزية] في شبه القارة الهندية. بداية تكون جبال بيترمان [الإنجليزية] في القارة الاسترالية. تكون جبال بيردمور في القارة القطبية الجنوبية قبل (633 – 620 مليون سنة). ≈635
الكرايوجيني قد يكون عصر “الكرة الأرضية الثلجية”. ولاتزال الأحافير نادرة. بدأت القارة العظمى رودينيا بالتفكك. أواخر التناقص التدريجي لتكون جبال روكر/نمرود في القارة القطبية الجنوبية. ≈720
التوني وجود أثار حفريات بسيطة لحقيقيات النوى متعددة الخلايا. بداية انتشار السوطيات الدوارة. أستمرار القارة العملاقة رودينيا. انتهى تكون جبال سفكونورويجيان [الإنجليزية]. تناقص تدريجي لتكون جبال جرينفيل [الإنجليزية] في أمريكا الشمالية. تكون الجبال في أفريقيا. تكون بحيرة روكر/نمرود في القارة القطبية الجنوبية قبل (1,000 ± 150 مليون سنة). تكون جبال إدمونديان (920 – 850 مليون سنة مضت) في مجمع غازكوين غرب استراليا. ظهور جبال أديلايد جيوسينكلين في القارة الأسترالية. تكون جبال ديلاميريان في أستراليا. 1000
الطلائع الوسطى الستني أحزمة ضيقة جدا لصخور متحولة بسبب تكون الجبال عندما تشكلت القارة العظمى رودينيا.بداية تكون جبال سفكونورويجيان [الإنجليزية]. احتمال بداية تكون مـتأخر لجبال روكر/نمرود في القارة القطبية الجنوبية. تكون جبال مسجراف وسط استراليا (تقريبا 1080 مليون سنة مضت). 1200
الإكتاسي استمرار توسع غطاء الرواسب البركانية. نشأت مستعمرات الطحالب الخضراء في البحار. تكون جبال جرينفيل [الإنجليزية] في أمريكا الشمالية. 1400
الكالمي توسع غطاء الرواسب البركانية. تكون جبال باراموندي عند حوض مكارثر في أستراليا الشمالية، وتكون جبال أيسان (تقريبا 1,600 مليون سنة مضت). 1600
الطلائع القديمة الستاثري أول تجمع حي لوحيدة الخلية (الطلائعيات مع النوى). نشوء القارة العملاقة كولومبيا البدائية. نهاية تكون جبال كيمبان في القارة الاسترالية. تكون جبال يابنكو غرب أستراليا. تكون جبال مانجارون قبل (1,680 – 1,620 مليون سنة) في غازكوين غرب أستراليا. تكون جبال كاراران (1,650 مليون سنة مضت) في كراتون جولر جنوب أستراليا. 1800
الأوروسيري أصبح الأكسجين متوفر في غلاف الأرض الجوي. تكون حوضي فريدفورت و سيدبري بسبب اصطدام كويكب. تكون الكثير من الجبال. تكون جبال بينوكان وترانس هودسون في أمريكا الشمالية. تكون حديث لجبال روكر في القارة القطبية الجنوبية (تقريبا 2,000 – 1,700 مليون سنة مضت). تكون جبال وتضاريس جلنبر في قارة أستراليا (تقريبا 2,005 – 1,920 مليون سنة مضت). تكون جبال كيمبان، بداية كراتون جولر في القارة الاسترالية. 2050
الرياسي تشكل تجمع براكين بوشفيلد [الإنجليزية]. غمر جليدي الهيوروني. 2300
السيدري حدث الأكسجة الكبير: تكوين الحديد الحزامي. تكون جبال سليفورد في كراتون جولر في القارة الاسترالية خلال (2,440 – 2,420 مليون سنة مضت). 2500
السحيق السحيقة الحديثة أقدم

السجل الجيولوجي

خط زمن الحياةعرض•ناقش•عدل-4500—–-4000—–-3500—–-3000—–-2500—–-2000—–-1500—–-1000—–-500—–0—الماءحياةأحادية الخليةالتركيب الضوئيحقيقيات النوىحياةمتعددة الخلاياالمفصليات رخوياتالنباتاتديناصوراتثديياتأزهارطيوررئيسيات←الأرض (−4540)
←الماء القديم
←الحياة القديمة ←الأكسجين القديم
←أكسجين الغلاف الجوي
←أزمة الأكسجين
←تكاثر جنسي
←النباتات القديمة
←الحيويات الإدياكارية
←الانفجار الكامبري
←رباعيات الأطراف
←القرد القديم
البشائر
الطلائع
السحيق
الجهنمي
بونغولا
الهيوروني
العصر البارد
الأنديز
كارو
الرباعي
عصرجليدي
مقياس المحور: ملايين السنينانظر أيضًا:المقياس الزمني الجيولوجي والجدول الزمني لتشكل وتطور الكون
إن السجل الجيولوجي لدهر الطلائع أكثر اكتمالاً من سجل الدهر السحيق الذي يسبقه. وعلى نقيض الدهر السحيق من رواسب المياه العميقة، فإن دهر الطلائع يتميز الطبقات الواقعة في البحار الداخلية الضحلة، وعلاوة على ذلك، فإن العديد من تلك الصخور أقل تحولا من التي في السحيق، والكثير منها لم يتغير. :315 وقد بينت الدراسات على أن صخور هذا الدهر قد استمرت في توسع قاري هائل بدأ متأخرا في الدهر السحيق. وفي دهر الطلائع أيضا أول دورة للقارة العظمى وحركة تكون جبل حديث كامل. :315–18, 329–32 أثبتت الدلائل أن أول تجلد كان قد وقع خلال دهر الطلائع، وكان حدوثة بعد فترة وجيزة من بداية هذا الدهر، وتبين الدلائل أنها لا تقل عن أربعة تجلدات وقعت في نهاية هذا الدهر خلال حقبة الطلائع الحديثة، ربما وصلت ذروتها مع الكرة الثلجية المفترضة خلال الغمر الجليدي الستورتي والمارينوي. :320–1, 325

شرح مبسط

دهر الطلائع أو الحياة الأولية أو الحياة المبكرة (باللاتينية: Proterozoic)، (بالإغريقية: próteros = πρότερος = «مبكر، أول» – zoikos = ζῶον = «حياة») [1][2] وهو ثالث دهور الزمن الجيولوجي، وهو الأخير من دهور عصر ما قبل الكامبري. ويعتبر أطول الدهور، أمتد من 2500إلى 541 ±1.0مليون سنة مضت، لمدة 1959 مليون سنة تقريبا[3][4]. كانت فترته من زمن ظهور الأكسجين في الغلاف الجوي للأرض إلى قبل أن تنتشر الحياة المعقدة على الأرض (مثل مفصليات ثلاثية الفصوص أو المرجان). وانتشرت فيه الحياة المائية البسيطة على هيئة ميكروبات وكائنات وحيدة الخلية، تميزت تلك الكائنات بإنتاجها للأكسجين. ومن ابرز الأحداث في هذا الدهر: