Minulosť Zeme

Zem ako kozmické teleso vznikla v procese vývoja slnečnej sústavy podľa meraní a prepočtov pred 4,5-4,75 mld rokov. Pre výskum najstaršieho kozmického alebo hviezdneho (astrálneho) úseku jej vývoja je dôležité štúdium novo sa tvoriacich hviezd, z ktorých vznikajú ďalšie kozmické telesá.

Súčasné hypotézy predpokladajú existenciu rotujúceho a zmršťujúceho sa prvotného mračna so zvyšujúcou sa teplotou. Po dosiahnutí teploty asi 1 mil °C začali samovoľne prebiehať termonukleárne reakcie, pri ktorých sa najskôr spaľovali ľahké prvky (lítium, bór), pri ďalšom vzostupe teploty rádovo na 10 mil °C sa v ňom začalo spaľovať normálne hviezdne palivo - vodík, meniaci sa na hélium. V čase rozohrievania bola teplota okolitého oblaku plynnej masy asi nízka a teplo sa navyše strácalo do medzihviezdneho priestoru. Pokles teploty spôsobil gravitačnú nestabilitu, ktorá ovplyvnila roztrhanie mračna na Slnko a budúce planéty. Pokračujúci hviezdny vývoj Slnka ovplyvnili fyzikálno-chemické procesy v jeho okolí. Prúd ionizovaných častíc vychádzajúcich zo Slnka vyčistil medziplanetárny priestor od zvyškov plynov, čo umožnilo preniknutie ultrafialového žiarenia zo Slnka na vznikajúce planéty.

Planéta Zem sa vytvárala pravdepodobne ako diskovité teleso pôvodne zložené zo zamrznutých vodných a amoniakových pár s prímesou niektorých ľahších prvkov (vodíka, dusíka, hélia) a ťažkých prvkov a ich zlúčenín. Pritom hmotnosť i veľkosť Zeme boli asi stokrát väčšie ako dnes. Ťažšie prvky klesali dovnútra Zeme, kde aj napriek poklesu teploty zemského telesa zostávala teplota vyššia ako na povrchu. Zem sa postupne diferencovala na jednotlivé sféry. Diferenciáciou hmoty nebol vývoj zemského telesa ukončený, ale prebieha až do súčasnosti. Pre vznik a vývoj života však mal priamy význam najmä vývoj najľahších sfér zemskej kôry, hydrosféry a atmosféry. Hlbšie sféry sa na vývoji života podieľali len nepriamo (modelácia zemského povrchu, zemský magnetizmus, sopečná činnosť a i.).

Stratigrafická tabuľka
Vývoj zemskej kôry prechádza kvalitatívne odlišnými etapami - érami, ktoré na seba plynule nadväzovali, ale navzájom sa odlišovali. Rozmedzím medzi týmito etapami sú obdobia veľkých zmien zemského povrchu, spôsobených vývojom vnútorných častí zemského telesa. Tieto zmeny vyvolávajú nielen geografické premeny zemského povrchu, ale podmieňujú aj zmeny v biosfére. Rozlišujeme päť alebo šesť takých veľkých ér. Pre praktickú potrebu sa éra delí na menšie časové úseky - útvary. Zoradením všetkých ér a útvarov podľa časovej postupnosti vzniká stratigrafická tabuľka - akýsi geologický kalendár, do ktorého zaraďujeme všetky zmeny zemského povrchu aj biosféry.

Prahory

Najstaršou geologicky datovateľnou etapou sú prahory (archeozoikum). Začínajú poklesom pôvodne značnej teploty určitých častí zemského povrchu pod 1375 °C (teplota topenia najodolnejších hornín) a vznikom akéhosi škrupinovitého panciera. Prvotná tenká zemská kôra ľahko praskala a vznikali v nej nehlboké zlomy, ktoré zotrvávali ako plochy nespojitosti zemskej kôry a postupne rástli do hĺbky. Členili zemskú kôru na bloky, ktoré mali rôznu pohyblivosť. V dobe asi pred 2 mld rokov sa vytvorili prvé centrá väčšej konsolidácie a objavovali sa zárodky spresnených blokov (kratónov) - základov budúcich kontinentov. Pri rozsiahlych vulkanických procesoch sa z hmoty Zeme uvoľňovalo veľké množstvo plynov a pár ako zložiek najľahšie unikajúcich pri diferenciácii. Ich kondenzáciou vznikali prvé vodné nádrže, ktoré obsahovali okrem vody aj veľké množstvo oxidu uhličitého a amoniaku. Prvé more (tzv. prapolievka) malo teda iné organické zloženie ako dnešné vodné nádrže. Koncom obdobia vznikajú prvé jednobunkovce.

Starohory

Starohory (proterozoikum) sú značne dlhou úrou (dlhšou ako mladšie éry dohromady). Pevninské bloky sa zväčšovali jednak tým, že more ustupovalo z ich okrajov (zmenšovanie šelfových morí), jednak vyvrásňovaním pásmových pohorí na okrajoch konsolidovaných blokov. Podnebie bolo značne rôznorodé. Máme doklady o suchom a teplom podnebí aj stopy zaľadnenia. V ovzduší bolo väčšie množstvo oxidu uhličitého ako v súčasnosti, kyslíka bolo naproti tomu málo. Život v podobe jednoduchých rastlín a živočíchov bol sústredený prevažne v moriach.

Prvohory

Prvohory (paleozoikum) sú vlastne dvoma samostatnými celkami, ktoré (vzhľadom na kontinuitu historického vývoja organizmov) tradične spájame do jednej éry. Počas starších prvohôr (kambria až devónu) prebehlo v zemskej kôre niekoľko horotvorných procesov, ktoré rozšírili plochu pevninských blokov a čiastočne ich i spojili do väčších kontinentov. Súčasné kontinenty južnej pologule a Indie boli spojené do jedného kontinentu nazývaného Gondwana.

V starších prvohorách sa už celkom bežne vyskytovali bezstavovce. Trilobity sa objavili už v kambriu. Neskôr dochádza k rozšíreniu mäkkýšov a kôrovcov. Prvé bezčeľustné stavovce podobné rybám sa objavili v ordoviku. V silúre život prenikol na súš, objavili sa prvé suchozemské rastliny, v devóne aj prvý suchozemský hmyz a obojživelníky.

Nové horotvorné procesy značne zmenili na začiatku mladších prvohôr (v karbóne) konfiguráciu pevnín a morí. Vplyvom mnohých rozsiahlych poklesov zemskej kôry vznikli plytké jazerné a morské (šelfové) panvy bohato osídlené hustou vegetáciou a živočíchmi. V perme začali vznikať rozličné formy plazov, z rastlín dominovali paprade a ihličnaté lesy. Nahromadením rastlinnej hmoty vznikli sloje čierneho uhlia (odtiaľ názov útvaru - karbón). V spodných uloženinách mladších prvohôr Gondwany sa našli stopy zaľadnenia.

Druhohory

Druhohory (mezozoikum) sú érou relatívneho horotvorného pokoja. Namiesto horotvorných pohybov sa uplatňujú miestne poklesy, ktoré sa prejavili prenikaním mora na pevninu. Na konci permu a na začiatku triasu existoval celosvetový kontinent - Pangea. Ten sa počas druhohôr opäť rozpadal na menšie kontinenty, ktoré sa od seba postupne vzďaľovali. Vznikal Atlantický a Indický oceán.

Druhohory sa nazývajú aj obdobím plazov. V triase sa objavili dinosaury a už aj prvé menšie cicavce. Jura je charakteristická práve masovým rozšírením a obrovskou diverzitou dinosaurov. Objavil sa už aj prvý predok vtákov - Archaeopteryx. Z rastlín sa vyskytovali hlavne papraďové a ihličnaté lesy, v kriede sa vyskytli prvé krytosemenné rastliny. Obdobie druhohôr sa končí katastrofickým masovým vymieraním.

Treťohory

Novým horotvorným procesom vo vrchnej kriede končí éra druhohôr a začína éra treťohôr. Ponorené okraje pevnín sa zdvíhali nad morskú hladinu a z morí sa vynárali chrbty nových pohorí. V Európe vzniká súvislý horský pás Pyreneje-Alpy-Karpaty-Dináre, v Ázii Kaukaz, Himaláje a i., v Severnej Amerike Kordillery, v Južnej Amerike Andy atď. Rozloženie pevnín a morí nadobúda v podstate podobu, akú poznáme v súčasnosti.

V rastlinstve a živočíšstve treťohôr nastali ďalšie výrazné zmeny, najmä čo sa týka rozšírenia rôznych foriem cicavcov. Preto sa treťohory (kenozoikum - spolu so štvrtohorami) nazývajú aj érou cicavcov. Objavili sa prvé primáty.

Štvrtohory

Štvrtohory sú geologicky súčasťou treťohôr, preto sa niekedy s treťohorami spájajú do jednej éry nazývanej kenozoikum. Konfigurácia pevnín a morí dosiahla dnešný stav. Zvláštnosti štvrtohôr, ktoré z praktického hľadiska zdôvodňujú ich osamostatnenie, je zaľadnenie v pleistocéne, ktoré značne ovplyvnilo rastlinstvo a živočíšstvo severnej pologule a rozšírenie človeka. Človek sa najmä v mladších štvrtohorách (v holocéne) stáva významným činiteľom v prírode.