Liên đại Hiển sinh

Chia sẻ: Nguyễn Nhi | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:10

0
122
lượt xem
47
download

Liên đại Hiển sinh

Mô tả tài liệu
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Trong liên đại Hiển Sinh, sự đa dạng sinh học thể hiện sự gia tăng vững chắc nhưng không đều từ gần như bằng 0 tới vài chục ngàn chi. Sự biến đổi của khí hậu trong liên đại Hiển Sinh Liên đại Hiển Sinh (Phanerozoic hay đôi khi là Phanaerozoic) là một thời kỳ trong niên đại địa chất mà trong đó sự sống động vật phong phú đã tồn tại. Nó chiếm khoảng 545 triệu năm và bắt đầu tại khoảng thời gian khi mà các động vật vỏ cứng đa dạng lần đầu tiên xuất hiện. Liên đại Hiển...

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Liên đại Hiển sinh

  1. Liên đại Hiển sinh Trong liên đại Hiển Sinh, sự đa dạng sinh học thể hiện sự gia tăng vững chắc nhưng không đều từ gần như bằng 0 tới vài chục ngàn chi. Sự biến đổi của nồng độ điôxít cacbon trong không khí. Sự biến đổi của khí hậu trong liên đại Hiển Sinh Liên đại Hiển Sinh (Phanerozoic hay đôi khi là Phanaerozoic) là một thời kỳ trong niên đại địa chất mà trong đó sự sống động vật phong phú đã tồn tại. Nó chiếm khoảng 545
  2. triệu năm và bắt đầu tại khoảng thời gian khi mà các động vật vỏ cứng đa dạng lần đầu tiên xuất hiện. Liên đại Hiển Sinh hiện nay vẫn đang tiếp diễn. Các tên gọi Phanerozoic hay Phanaerozoic có nguồn gốc từ tiếng Hy Lạp Φανεροζωικός có nghĩa là sự sống thấy được, liên quan tới số lượng sinh vật lớn kể từ sự bùng nổ kỷ Cambri. Khoảng thời gian trước khi bắt đầu liên đại Hiển Sinh được gọi chung là thời kỳ tiền Cambri (hiện nay đã được phân chia thành các liên đại như Hỏa Thành, Thái Cổ và Nguyên Sinh). Thời gian chính xác của ranh giới giữa liên đại Hiển Sinh và thời kỳ tiền Cambri là vẫn chưa hoàn toàn chính xác. Trong thế kỷ 19, ranh giới này được thiết lập tại điểm phát hiện được các hóa thạch của động vật đa bào (phân giới Metazoa) phong phú đầu tiên. Nhưng vài trăm đơn vị phân loại của các động vật đa bào thời kỳ tiền Cambri đã được nhận dạng kể từ khi nghiên cứu hệ thống hóa các dạng này bắt đầu trong thập niên1950. Phần lớn các nhà địa chất và cổ sinh vật học vì thế có thể thiết lập ranh giới tiền Cambri-liên đại Hiển Sinh hoặc là tại thời điểm kinh điển khi mà các loài trùng ba thùy và archaeocyatha (các sinh vật biển tạo đá ngầm, không cuống) đầu tiên xuất hiện; hay vào lúc xuất hiện lần đầu tiên của các sinh vật phức tạp kiếm ăn trong hang gọi là Trichophycus pedum; hoặc tại thời điểm xuất hiện lần đầu tiên của một nhóm các dạng sinh vật được ngụy trang trong áo giáp, nói chung rời rạc, nhỏ được gọi chung là quần động vật có vỏ nhỏ. Ba điểm phân chia khác nhau này cách nhau khoảng vài triệu năm. Liên đại Hiển Sinh được chia thành ba đại — đại Cổ Sinh, đại Trung Sinh và đại Tân Sinh. Khoảng thời gian của liên đại Hiển Sinh bao gồm sự nổi lên nhanh chóng của một loạt các ngành động vật; sự tiến hóa của các ngành này thành các hình thái rất đa dạng và khác nhau; sự nổi lên của thực vật sống trên đất liền; sự phát triển của các thực vật phức tạp; sự tiến hóa của cá; sự nổi lên của động vật sống trên đất liền và sự phát triển của các quần động vật hiện đại. Trong thời kỳ này, các lục địa trôi dạt lại gần nhau, sau đó tập hợp lại thành một khối đất duy nhất có tên gọi là Pangaea để rồi sau đó lại chia cắt ra thành các vùng đất của các châu lục như ngày nay.
  3. Liên đại Hiển sinh Đại Cổ sinh Đại Trung sinh Đại Tân sinh Đại Cổ sinh Đại Cổ sinh (Paleozoic) là một đơn vị phân chia chính trong niên đại địa chất, một trong bốn đại chính[1]. Sự phân chia thời gian ra thành các đại, đơn vị lớn nhất trong niên biểu địa chất vào thời kỳ ban đầu có xuất xứ từ Giovanni Arduino vào thế kỷ 18, mặc dù tên gọi chính thức của ông cho đại mà ngày nay gọi là đại Cổ sinh đã là "Primitive" (xem Đại địa chất để biết thêm chi tiết). Từ paleozoic có nguồn gốc từ tiếng Hy Lạp palaio (cổ, cũ) và zoion (động vật) và có nghĩa là "sự sống cổ". Các kỷ trong đại Cổ sinh Trái Đất khoảng 290 triệu năm trước Đại Cổ sinh bao gồm 6 kỷ địa chất; từ cổ nhất đến trẻ nhất là: kỷ Cambri, kỷ Ordovic, kỷ Silur, kỷ Devon, kỷ Than Đá (Carboniferous) (bao gồm thế Mississippi và thế Pennsylvania tại Bắc Mỹ) và kỷ Permi. Nó trải rộng từ khoảng 542 triệu năm trước (MA)
  4. tới khoảng 251 MA (theo Ủy ban quốc tế về địa tầng học (ICS), 2004). Nó diễn ra sau đại tiền Cambri và tiếp theo nó là đại Trung sinh. Sự sống Đại Cổ sinh bao gồm khoảng thời gian từ lúc bắt đầu xuất hiện các hóa thạch vỏ cứng và phổ biến đầu tiên tới thời gian khi các lục địa bắt đầu được chiếm lĩnh bởi các loài bò sát lớn, tương đối phức tạp và các loài thực vật tương đối hiện đại. Ranh giới dưới (cổ nhất) được quy định một cách kinh điển là khi có sự xuất hiện đầu tiên của các sinh vật gọi là trùng ba lá (lớp Trilobita) và Archeocyatha. Ranh giới trên (trẻ nhất) được quy định là khi diễn ra sự kiện tuyệt chủng lớn khoảng 300 triệu năm sau, được biết đến như là tuyệt chủng Permi. Ngày nay ranh giới dưới được thiết lập là khi có sự xuất hiện lần đầu tiên của dấu vết hóa thạch đặc biệt, gọi là Trichophycus pedum. Trùng ba thùy đã thịnh vượng trong suốt cả thời kỳ Hậu Đại Cổ sinh cho đến khi bị tuyệt chủng vào kỷ Permi. Vào đầu đại này thì sự sống chỉ hạn chế bao gồm vi khuẩn, tảo, hải miên (bọt biển) và các dạng khác nhau của dạng sống có phần bí ẩn, gọi chung là hệ động vật Ediacara. Một lượng lớn động, thực vật đa bào đã xuất hiện gần như đồng thời vào đầu đại -- một hiện tượng được biết đến như là sự bùng nổ Cambri. Có một số chứng cứ cho thấy sự sống đơn giản có thể đã xâm chiếm mặt đất vào đầu đại Cổ sinh, nhưng các loài động, thực vật đáng kể đã không chiếm mặt đất cho đến tận kỷ Silur và đã không phát triển tốt cho đến tận kỷ Devon. Mặc dù các động vật có xương sống nguyên thủy cũng đã được biết đến ở giai đoạn gần đầu đại này, nhưng các dạng động vật vẫn chủ yếu là động vật không
  5. xương sống cho đến tận giữa đại Cổ sinh. Quần thể cá đã bùng nổ trong kỷ Devon. Vào giai đoạn cuối đại Cổ sinh, một loạt các cánh rừng lớn của các loài thực vật nguyên thủy đã phát triển mạnh trên đất liền, tạo thành một tầng than lớn ở châu Âu và miền đông Bắc Mỹ ngày nay. Vào cuối đại này thì những loài bò sát lớn và phức tạp đầu tiên cũng như các loài thực vật hiện đại đầu tiên (thông, tùng, bách) đã phát triển. Kiến tạo Về mặt địa chất, đại Cổ sinh bắt đầu khi có sự chia tách của siêu lục địa gọi là Rodinia và vào cuối của thời kỳ băng hà toàn cầu. (Xem sự đóng băng Varanger và Quả cầu tuyết Trái Đất). Trong cả giai đoạn đầu của đại Cổ sinh, các khối đất đá của Trái Đất bị chia nhỏ thành một lượng đáng kể các lục địa tương đối nhỏ. Vào cuối đại này, các lục địa lại tập hợp lại cùng nhau thành một siêu lục địa mới gọi là Pangea, nó bao gồm phần lớn diện tích đất đai của Trái Đất. Đại Trung sinh Đại Trung sinh (Mesozoic) là một trong ba đại địa chất thuộc thời Phanerozoic (thời Hiển sinh). Sự phân chia thời gian ra thành các đại bắt đầu từ thời kỳ của Giovanni Arduino trong thế kỷ 18, mặc dù tên gọi ban đầu của ông cho đại (mà hiện nay gọi là đại Trung sinh) là "Secondary" (đệ Nhị) (điều này làm cho đại gần đây nhất là đại đệ Tam). Nằm giữa đại Cổ sinh (Paleozoic) và đại Tân sinh (Cenozoic), đại Mesozoic có nghĩa là "các động vật giai đoạn giữa" trong tiếng Hy Lạp: meso là giữa và zoion là động vật. Nó thường cũng được gọi là "thời đại của sự sống Trung cổ" hay "Thời đại của Khủng long", theo tên gọi chung của các loài động vật phổ biến nhất trong đại này. Đại Trung sinh là thời kỳ của các hoạt động kiến tạo, khí hậu và tiến hóa. Các lục địa dần dần chuyển từ trạng thái liên hệ, gắn kết với nhau thành các trạng thái như ngày nay; sự chuyển dịch này tạo ra tiền đề cho sự hình thành loài và các phát triển tiến hóa quan trọng khác. Khí hậu khi đó là rất nóng trong toàn bộ khoảng thời gian của đại này và nó cũng đóng vai trò quan trọng trong sự tiến hóa và đa dạng hóa của các loài động vật mới. Vào thời gian cuối của đại này, các nền tảng của sự sống hiện đại đã chiếm vị trí.
  6. Niên biểu địa chất Tiếp theo sau đại Cổ sinh, đại Trung sinh kéo dài khoảng 186 triệu năm (Ma): từ khoảng 251 triệu năm trước tới khi đại Tân sinh bắt đầu cách đây 65 triệu năm. Khoảng thời gian này được chia tách ra thành ba kỷ địa chất. Theo trật tự từ cổ nhất tới trẻ nhất là: • kỷ Trias (kỷ Tam Điệp): 248,2 Ma tới 205,7 Ma. • kỷ Jura (kỷ Chu La): 205,7 Ma to 144,2 Ma. • kỷ Creta (kỷ Phấn Trắng): 144,2 Ma to 65,5 Ma. Ranh giới dưới (kỷ Trias) được tính theo sự kiện tuyệt chủng kỷ Permi-kỷ Trias, trong thời gian đó khoảng 90% các loài động vật biển và khoảng 70% các loài động vật có xương sống trên đất liền bị tuyệt chủng. Nó còn được biết đến như là thời đại của "Sự chết chóc lớn" do nó được coi là sự tuyệt chủng hàng loạt lớn nhất trong lịch sử Trái Đất. Ranh giới trên (kỷ Creta) được tính theo sự kiện tuyệt chủng kỷ Creta-phân đại đệ Tam, nó có thể là do thiên thạch đã tạo ra hố lõm Chicxulub trên bán đảo Yucatán, Mexico. Khoảng 50% các chi đã tuyệt chủng, bao gồm tất cả các loài khủng long không biết bay. Kiến tạo Nói chung, đại Trung sinh là một trong những thời kỳ tăng cường các hoạt động kiến tạo. Nó bắt đầu khi tất cả các lục địa trên thế giới tập hợp lại với nhau thành một siêu lục địa gọi là Pangea. Pangea dần dần tách ra thành lục địa phía bắc là Laurasia và lục địa phía nam là Gondwana. Vào cuối đại này, các lục địa này đã tách tiếp thành hình dạng gần giống như ngày nay. Laurasia trở thành Bắc Mỹ và đại lục Á-Âu, trong khi Gondwana tách ra thành Nam Mỹ, châu Phi, Australia, châu Nam Cực và tiểu lục địa Ấn Độ, tiểu lục địa này sau đó va chạm với châu Á để hình thành nên dãy núi Himalaya. Khí hậu Kỷ Trias nói chung là khô, một xu hướng đã bắt đầu vào cuối kỷ Than đá, và có tính chất theo mùa rất cao, đặc biệt là phần sâu bên trong của Pangea. Mực nước biển thấp cũng
  7. làm gia tăng thêm sự chênh lệch nhiệt độ. Nước có vai trò như chất ổn định nhiệt độ do nhiệt dung riêng lớn của nó, và các vùng đất gần các khu vực nhiều nước, đặc biệt là các đại dương, ít bị thay đổi nhiệt độ hơn. Do nhiều vùng đất của Pangea nằm khá xa đại dương nên nhiệt độ thay đổi rất nhiều và có lẽ phần bên trong của Pangea đã bao gồm nhiều khu vực sa mạc mở rộng. Các chứng cứ đa dạng về các tầng đá trầm tích màu đỏ và các mỏ muối đã ủng hộ cho giả thuyết này. Mực nước biển bắt đầu tăng lên trong kỷ Jura, có lẽ là do sự nâng lên của đáy biển. Sự hình thành lớp vỏ mới gần bề mặt đã chiếm chỗ của nước đại dương và làm cho mực nước biển dâng lên, cao hơn khoảng 200 m so với ngày nay và làm ngập lụt các khu vực ven biển. Ngoài ra, Pangea bắt đầu nứt ra thành các lục địa nhỏ hơn, làm cho nhiều vùng đất tiếp xúc với đại dương nhờ sự hình thành của biển Tethys. Nhiệt độ vẫn tiếp tục tăng và bắt đầu ổn định. Độ ẩm cũng tăng với sự tiếp giáp gần hơn của nước và các sa mạc co dần lại. Khí hậu trong kỷ Creta không được biết một cách rõ ràng và gây tranh cãi nhiều trong giới học giả ngày nay. Một phần là do nồng độ điôxít cacbon cao hơn trong khí quyển, nên gradient nhiệt độ từ Bắc tới Nam trở nên gần như là phẳng: nhiệt độ đã gần như là bằng nhau trên cả hành tinh. Nhiệt độ trung bình cũng cao hơn ngày nay, vào khoảng 10°C. Trên thực tế, vào giữa kỷ Creta, các vùng nước gần xích đạo có lẽ là quá nóng ấm, tới 20 °C tại các đại dương sâu thẳm, và như thế là quá nóng đối với sự sống trong đại dương, và các khu vực đất liền cận kề xích đạo có thể đã là các sa mạc, mặc dù chúng rất gần với nguồn nước biển. Sự luân chuyển ôxy tới các đại dương sâu có thể đã bị phá vỡ. Vì lý do này, một lượng lớn các chất hữu cơ đã tích tụ lại do chúng không bị phân hủy và cuối cùng đã trở thành các trầm tích như đá phiến dầu. Tuy nhiên, không phải mọi dữ liệu đều khẳng định các giả thuyết này. Mặc dù tổng thể là ấm áp, nhưng các dao động về nhiệt độ có lẽ là đủ lớn để có thể cho phép tồn tại các chỏm băng vùng cực và các sông băng, nhưng điều này cũng không có chứng cứ rõ nét. Các mô hình định lượng cũng không thể tái tạo lại sự bằng phẳng của gradient nhiệt độ trong kỷ Creta.
  8. Sự sống Sự tuyệt chủng gần như toàn bộ các loài động vật vào cuối kỷ Permi đã cho phép nhiều dạng mới của sự sống ra đời và thích ứng được. Cụ thể, sự tuyệt chủng của các loài động vật lớn ăn cỏ và ăn thịt thuộc phân bộ Dinocephalia đã làm cho các hốc sinh thái này bị trống. Một số hốc đã được các động vật trong phân bộ Cynodontia và cận bộ Dicynodontia sống sót chiếm chỗ, nhóm cuối này sau đó cũng bị tuyệt chủng. Tuy nhiên, sự sống động vật trong đại Trung sinh chủ yếu là các loại bò sát lớn thuộc nhóm Archosauria đã xuất hiện vài triệu năm sau sự tuyệt chủng kỷ Permi như khủng long (siêu bộ Dinosauria), bò sát bay (bộ Pterosauria) và các loài bò sát sống dưới nước như thằn lằn cá (phân bộ Ichthyosauria), thằn lằn rùa cổ rắn (phân bộ Plesiosauroidea) và thằn lằn sông (họ Mosasauridae). Các thay đổi khí hậu vào cuối kỷ Jura và Creta đã làm gia tăng thêm sự thích ứng của các loài mới. Kỷ Jura là đỉnh cao của sự đa dạng các loài trong nhóm Archosauria. Những con chim và động vật có nhau thai (cận lớp Eutheria) đầu tiên cũng đã xuất hiện. Thực vật hạt kín đã phát sinh vào đầu kỷ Creta, ban đầu ở vùng nhiệt đới, nhưng sự ổn định về nhiệt độ đã cho phép chúng loang rộng về hai cực trong cả kỷ này. Vào cuối kỷ Creta, thực vật hạt kín đã là ngành thực vật thống trị tại nhiều khu vực, mặc dù một số chứng cứ cho thấy sinh khối vẫn còn thống trị bởi tuế (ngành Cycadophyta) và dương xỉ cho đến tận sau khi diễn ra sự tuyệt chủng kỷ Creta-phân đại đệ Tam. Một số người cho rằng côn trùng đã đa dạng hóa cùng với thực vật hạt kín do các kết quả giải phẫu học về côn trùng, đặc biệt là phần miệng của chúng, dường như cho thấy nó rất phù hợp với thực vật có hoa. Tuy nhiên, tất cả các phần chính của miệng côn trùng đã có trước khi thực vật hạt kín ra đời, và sự đa dạng của côn trùng thực tế là chậm lại khi thực vật hạt kín xuất hiện, vì thế kết cấu miệng của chúng ban đầu có lẽ là để thích nghi với các mục đích khác. Khi nhiệt độ tại các đại dương tăng lên thì các loài động vật lớn đã phát triển mạnh thời kỳ đầu đại Trung sinh dần dần biến mất trong khi các loài động vật nhỏ hơn, bao gồm thằn lằn, rắn, và có lẽ cả tổ tiên của động vật có vú tới tận linh trưởng cũng đã bắt đầu
  9. tiến hóa. Sự kiện tuyệt chủng kỷ Creta-phân đại đệ Tam đã làm gia tăng xu hướng này. Các loài Archosauria lớn bị tuyệt chủng, trong khi chim và động vật có vú lại phát triển mạnh, giống như chúng đang có ngày nay. Đại Tân sinh Đại Tân sinh (Cenozoic, đọc là "sen-o-dô-íc"; hay đôi khi được viết là Caenozoic tại Vương quốc Anh), có nghĩa là "sự sống mới" (từ tiếng Hy Lạp kainos = mới + zoe = sự sống), là đại gần đây nhất trong số ba đại địa chất kinh điển. Một số sách tiếng Việt gọi đại này đại Kainozoi. Nó bắt đầu khoảng 65,5 triệu năm trước kể từ khi diễn ra sự kiện tuyệt chủng trong giai đoạn kỷ Phấn trắng-phân đại Đệ tam vào cuối thời kỳ của kỷ Phấn trắng (Cretaceous) đánh dấu sự biến mất của các loài khủng long cuối cùng và là sự kết thúc của Đại Trung sinh (Mesozoic). Đại Tân sinh vẫn đang diễn ra hiện nay. Đại Tân sinh được chia thành hai kỷ lớn, là kỷ Paleogen và kỷ Neogen, và các kỷ này trong lượt của mình lại được chia thành các thế. • Kỷ Palaeogen (Cổ Đệ tam hay Đệ tam Hạ) bao gồm ba thế là: o Paleocen o Eocen và o Oligocen • Kỷ Neogen (Tân Đệ tam hay Đệ tam Thượng) bao gồm bốn thế là: o Miocen o Pliocen o Pleistocen và o Holocen.
  10. Thế Toàn tân (Holocen) vẫn đang diễn ra. Về mặt lịch sử, đại Tân sinh cũng đã từng được chia thành hai phân đại là phân đại Đệ tam (từ thế Paleocen tới thế Pliocen) và Đệ tứ (các thế Pleistocen và Holocen), mặc dù hiện nay phần lớn các nhà địa chất không còn công nhận cách chia này. Sự sống trong đại Tân sinh Đại Tân sinh là thời đại của động vật có vú. Trong đại Tân sinh, động vật có vú đã chia nhánh từ một vài dạng tổng quát, nhỏ và đơn giản thành một tập hợp đa dạng các loài động vật sống trên đất liền, trong lòng đại dương và những động vật biết bay. Đại Tân sinh cũng có thể coi là thời đại của các thảo nguyên, hoặc thời đại của sự đồng phụ thuộc giữa thực vật có hoa và côn trùng. Các loài chim cũng có sự tiến hóa một cách cơ bản trong đại này. Về mặt địa chất, đại Tân sinh là kỷ nguyên khi các lục địa chuyển dịch tới vị trí hiện nay của chúng. Australia-New Guinea tách ra từ đại lục Gondwana để trôi về phía bắc và cuối cùng tiếp giáp với Đông Nam Á; châu Nam Cực cũng di chuyển tới vị trí hiện nay của nó tại khu vực Nam cực. Đại Tây Dương mở rộng ra và vào giai đoạn cuối của đại này thì Nam Mỹ gắn liền với Bắc Mỹ.
Đồng bộ tài khoản