Proterozoik Çağ
"Daha önceki yaşam" anlamına gelen Proterozoik Çağ, Arkean Çağ'dan sonra gelir ve 2,5 milyar ila 541 milyon yıl arasında değişir. Bu süre zarfında kıtaların orta kısımlarının çoğu oluşmuş ve levha tektoniği süreçleri başlamıştır. Tek hücreli siyanobakteriler gibi mikrobiyal organizmalar tarafından gerçekleştirilen fotosentez, okyanuslara yavaş yavaş oksijen ekliyordu. Siyanobakteriler çok hücreli organizmalara evrimleştikçe, okyanusları ve daha sonra atmosferi büyük miktarlarda serbest oksijen gazı (O2) ekleyerek tamamen dönüştürdüler ve Büyük Oksijenlenme Olayı (GOE) olarak adlandırılan şeyi başlattılar. Bu ciddi çevresel değişim, serbest oksijen varlığında hayatta kalamayan anaerobik bakterileri yok etti. Öte yandan, aerobik organizmalar daha önce yapamadıkları şekilde gelişebilir.
Oksijenli bir dünya, gezegenin kimyasını da önemli ölçüde değiştirmiştir. Örneğin demir, daha önceki Archean Dönemi'nin oksijenli olmayan ortamında çözelti halinde kalmıştır. Kimyada bu durum indirgeyici ortam olarak bilinir. Ortam oksijenlendiğinde, demir serbest oksijenle birleşerek hematit veya manyetit minerali gibi katı demir oksit çökeltileri oluşturur. Bu çökeltiler, yaklaşık 2 milyar yıl öncesine tarihlenen ve bantlı demir oluşumları olarak bilinen kırmızı çörtlü büyük mineral yataklarında birikmiştir.
Okyanuslarda demir oksit minerallerinin ve kırmızı çörtün (bkz. Şekil 8.18) oluşumu uzun sürmüş ve oksijen seviyelerinin önemli ölçüde artmasını engellemiştir, çünkü çökelme oksijeni sudan alıp kaya tabakalarında biriktirmiştir. Oksijen üretilmeye devam ettikçe ve mineral çökelmesi azaldıkça, çözünmüş oksijen gazı sonunda okyanusları doyurdu ve atmosfere yayılmaya başladı. Atmosferin oksijenlenmesi, Arkean ve Proterozoik ortamları birbirinden ayıran en büyük olaydır. GOE, mineral ve okyanus kimyasını değiştirmenin yanı sıra, yaklaşık 2,1 milyar yıl önce Dünya'nın ilk buzullaşma olayı olan Huron Buzullaşmasını da tetiklemiştir. Serbest oksijen atmosferdeki metan ile tepkimeye girerek karbondioksit üretir. Karbondioksit ve metan, bir seranın yalıtılmış camı gibi ısıyı Dünya atmosferinde hapsettikleri için sera gazları olarak adlandırılırlar. Metan, karbondioksitten daha etkili bir yalıtkandır, bu nedenle atmosferdeki karbondioksit oranı arttıkça sera etkisi azalır ve gezegen soğur.
Rodinya
Proterozoik çağa gelindiğinde litosferik levhalar oluşmuş ve günümüzdekine benzer levha tektoniği güçlerine göre hareket ediyorlardı. Hareket eden levhalar çarpıştıkça, okyanus havzaları kapanarak Rodinia adı verilen bir süper kıta oluşturdu. Süper kıta yaklaşık 1 milyar yıl önce oluşmuş ve yaklaşık 750 ila 600 milyon yıl önce, Proterozoik dönemin sonunda parçalanmıştır. Ortaya çıkan parçalardan biri Laurentia adı verilen ve daha sonra Kuzey Amerika'ya dönüşecek olan kıtasal bir kütleydi. Jeologlar, antik dağ zincirlerini eşleştirip hizalayarak, parçaları bir yapboz gibi birleştirerek ve manyetik kuzeye yönelmek için paleomanyetiği kullanarak Rodinia'yı yeniden inşa ettiler.
Bu karmaşık rekonstrüksiyonlar üzerindeki anlaşmazlıklar, jeologların Rodinia'nın Avustralya, Antarktika, Çin'in bazı kısımları, Himalaya'nın kuzeyindeki Tarım kratonu, Sibirya veya doğu Afrika'daki Kalahari kratonunu oluşturmak üzere parçalanması için en az altı farklı model önermesiyle örneklendirilmektedir. Bu parçalanma, bir sonraki çağ olan Fanerozoik'in başlangıcına işaret eden gelişimsel atılımları teşvik eden çok sayıda sığ su, biyolojik olarak elverişli ortam yarattı.
Hayat Gelişir
Arkean ve öncesindeki erken yaşam fosil kayıtlarında zayıf bir şekilde belgelenmiştir. Kimyasal kanıtlara ve evrim teorisine dayanarak, bilim insanları bu yaşamın stromatolitleri oluşturan siyanobakteriler gibi tek hücreli fotosentetik organizmalar olabileceğini öne sürüyor. Siyanobakteriler fotosentez yoluyla atmosferde serbest oksijen üretir. Siyanobakteriler, arkeler ve bakteriler prokaryotlardır - hücre çekirdeği ve diğer organellerden yoksun tek hücrelerden oluşan ilkel organizmalar.
Proterozoik çağda, yaklaşık 2,1 ila 1,6 milyar yıl önce ökaryotların ortaya çıkmasıyla büyük bir evrimsel adım gerçekleşmiştir. Ökaryotik hücreler daha karmaşıktır, çekirdekleri ve organelleri vardır. Nükleer DNA, prokaryotik hücrelerinkinden daha karmaşık replikasyon ve düzenleme yeteneğine sahiptir. Organeller arasında enerji üretmek için mitokondri ve fotosentez için kloroplastlar bulunur. Yaşam ağacındaki ökaryot dalı mantarları, bitkileri ve hayvanları ortaya çıkarmıştır.
Dünya'nın biyolojik tarihindeki bir diğer önemli olay da yaklaşık 1,2 milyar yıl önce ökaryotların eşeyli üremeyi icat etmesiyle gerçekleşmiştir. Erkek ve dişi olmak üzere üreyen iki bireyin genetik materyali paylaşması, yavrulardaki genetik değişkenliği büyük ölçüde artırmıştır. Bu genetik karışım genetik değişimi hızlandırarak bireysel organizmalar arasında ve ekosistemler içinde daha fazla karmaşıklığa katkıda bulunmuştur.
Proterozoik kara yüzeyleri bitki ve hayvanlardan yoksundu ve jeolojik süreçler çevreyi aktif bir şekilde farklı şekillendiriyordu çünkü kara yüzeyleri yapraklı ve odunsu bitki örtüsü tarafından korunmuyordu. Örneğin, yağmur ve nehirler bitkilerden yoksun kara yüzeylerinde çok daha yüksek oranlarda erozyona neden olurdu. Bu durum, Utah'taki Uinta Dağları'nın çekirdeğindeki geniş kuvarsit oluşumları gibi Proterozoik Eon'a ait saf kuvars kumtaşının kalın birikimleriyle sonuçlanmıştır.
Ediacaran Dönemi faunası, 635,5 ila 541 milyon yıl önce Ediacaran faunası olarak bilinir ve Proterozoik'in sonuna doğru gelişen ekosistemlerin çeşitliliğine ilk bakışı sunar. Bu yumuşak vücutlu organizmalar ilk çok hücreli yaşam formları arasındaydı ve muhtemelen denizanasına ya da solucana benziyorlardı. Ediacaran faunası kabuk gibi sert parçalara sahip değildi ve kaya kayıtlarında iyi korunmamıştı. Bununla birlikte, araştırmalar Dünya okyanuslarında yaygın olduklarını göstermektedir. Bilim insanları hala kaç türün soyu tükenmiş çıkmazlar olduğunu ve kaçının modern grupların atası olduğunu tartışıyor. Yumuşak vücutlu Ediacaran yaşamının sert vücut parçalarına sahip yaşam formlarına geçişi Proterozoik dönemin sonunda ve Phanerozoik dönemin başında gerçekleşmiştir. Biyolojik çeşitlilikteki bu gelişimsel patlama, bilim insanlarının Dünya'daki yaşamın tarihini anlama becerilerinde dramatik bir fark yaratmıştır.
Sonraki Ders: Fanerozoik Çağ: Paleozoik Çağ
Yorumlar
Yorum Gönder