Kenotsooinen maailmankausi

Nisäkkäiden evoluutio

Kenotsooisen maailmankauden alkupuolella kehittyi pienistä hyönteis- ja toukkasyöjistä nykyistä alkeellisempia kavioeläimiä, sorkkaeläimiä, jyrsijöitä, petoja, kädellisiä ja lepakoita. Näitä kutsutaan arkaaisiksi eli alkukantaisiksi nisäkkäiksi. Ne elivät yleensä metsissä.
Tyypillisiä pieniä hyönteissyöjiä olivat Leptictidium-tyyppiset hieman päästäistä muistuttavat leptikidit, jotka elivät Euroopassa 75–34 miljoonaa vuotta sitten. Paloseenikaudelle eli oravaa muistuttava kädellisten edeltäjä Purgatorius. Nisäkkäiden evoluutio tuotti noin kymmenessä miljoonassa vuodessa dinosaurusten tuhon jälkeen jättiläismäisiä muotoja. Jättinisäkkäät olivat yleisiä savanneilla ja viileissä ilmastoissa. Viileässä suuri koko varastoi lämpöä, ja savannilla suuret kasvinsyöjänisäkkäät ovat puolustuskykyisempiä. Jättiläiset pedot saavat saalista helpommin. Suurikokoinen nisäkäs sietää ajoittaista ravinnon puutetta paremmin kuin pieni. Eoseenin merissä eli alkukantainen valas Basilosaurus, joka oli kehittynyt eri vaiheiden kautta liitukauden jälkeen.
Pohjois-Amerikassa ja Euraasiassa kehittyi jättiläismäistä sarvikuonoa muistuttavia brontoteerejä 50–30 miljoonaa vuotta sitten. Uintatherium oli eräs jättisarvikuono Pohjois-Amerikassa ja Itä-Aasiassa 52–36 miljoonaa vuotta sitten. Alkaallinen koiramainen Hyaenodon muistutti ehkä suden ja karhun risteytystä, ja se eli Euraasiassa ja Pohjois-Amerikassa 41–21 miljoonaa vuotta sitten. Koiramainen Andrewsarchus eli Mongoliassa 40–35 miljoonaa vuotta sitten. Se oli suurin koskaan maalla elänyt petonisäkäs- Andrewsarchus oli 1,9 metriä korkea ja ehkä 500 kiloa painava, nykykissapedot vain 1,0–1,2 metriä korkeita ja 120–250 kiloa painavia. Indricotherium oli valtava, kirahvimainen sarvikuono joka eli 30–25 miljoonaa vuotta sitten. Sen lähisukulaisia eli Amerikassa vielä viime jääkaudella. Macranchenia eli Etelä-Amerikassa 7 000 000–20 000 vuotta sitten. Gigantopithecus oli jättiläismäinen Kaakkois-Aasiassa 6 000 000–100 000 vuotta sitten. Kylmiin jääkauden oloihin sopeutunut villasarvikuono eli Euraasiassa 500 000–10 000 vuotta sitten.
Suuri joukkosukupuutto pyyhki Maata eoseenin lopuilla. Se saatoi liittyä asteroiditörmäykseen. Samoihin aikoihin tapahtui merivirtojen muutoksia ja ilmasto kylmeni. Heinäkasvit ilmestyivät. Valtavat ruohotasangot levittäytyivät Maan pinnalle.
Oligoseenikaudella ilmestyivät ensimmäiset nykyisen hevosen näköiset ja sukuiset eläimet, joilla oli kolme varvasta. Mioseenilla ja plioseenilla oli lyhytkärsäisiä norsueläimiä. Näihin aikoihin ilmasto kuivui edelleen. Evoluutio tuotti ruohoaroille gaselleja ja nopeita hevosia sekä niitä takaa ajavia kissa- ja koiraeläimiä. Sapelihampaat kehittyivät moneen kertaan eri eläinlajeille. Norsueläimistä tuli suuria. Kehittyi mastodontti ja mammutti. Kauden lopulla kädellisten kehitys johti ihmisapinoiden, apinaihmisten ja ihmisen syntyyn. Plioseenilla eli Afrikassa eteläapinoita, joista kehittyi jo ennen pleistoseenia nykyihmisen edeltäjiä.

Ilmasto

Mannerliikunnot määräsivät pitkälti ilmastoa kenotsooisella maailmankaudellakin, sillä mantereet ohjaavat Maan lämpötilaeroja tasaavien merivirtojen kulkua. Ilmastoa piti lämpimänä muun muassa Euroopan ja Afrikan välissä kulkeva lämmin merivirta. Korkealla oleva meri imi itseensä auringon säteilyä enemmän kuin nyt, sillä se peitti maasta suuremman alan.
Kenotsooisen kauden alun ilmasto lämpeni entisestään paleoseenikauden lopussa, jolloin koettiin geologisesti katsoen lyhyt lämpöhuippu PETM. Noin 55,5 miljoonaa vuotta sitten lämpötila kohosi keskileveyksillä rajusti noin 4–8 °C noin 10 000 vuodessa. Etelämantereen lähellä valtameri kuumeni 10 °C. Pohjoisnavan lähelle ilmestyi subtrooppisia leviä, kun veden lämpö nousi siellä 23 °C. Syvämeren pieneliöstöä kuoli, ilmasto kuivui. Noin 150 000 vuoden kuluttua alusta PETM oli ohi.
Valtavan kuuman PETM:n aiheutti luultavasti kasvihuonekaasujen vapautuminen syvämeren metaaniklatraattimineraaleista. Tämä oli saanut alkunsa valtavian tulivuorenpurkausten aiheuttamasta kasvihuone-ilmiöstä. Maapallon ilmasto oli paleoseenilla ja eoseenilla nykyistä huomattavasti lämpimämpi ja kosteampi. Napojen ja päiväntasaajan välinen lämpötilaero oli melko pieni, huomattavasti nykyistä pienempi. Varsinkin merien pohjavedet olivat huomattavasti nykyistä lämpimämpiä. Maapallolla oli laajoja metsiä.
Pian kuuman PETM:n jälkeen koettiin vielä pitkä, lämmin eoseenin lämpötilaoptimi, minkä jälkeen Maa alkoi hiljalleen jäähtyä ja syvävesi jäähtyi ennen ensimmäistä oligoseenin suurta romahdusta jopa yli 6 C.
Eoseenikaudellakin lämmin merivirta pääsi vapaasti kiertämään Maan päiväntasaajan lähellä, koska Afrikka oli silloin irti Euraasiasta ja Pohjois- ja Etelä-Amerikka erillään toisistaan. Silloin meren alla olleen olleen Mesoamerikan kautta pääsi kulkemaan myös Tyyneltämereltä vastavirta, joka alensi Atlantin suolapitoisuutta ja piti Maan ilmastoa tasaavan termohaliinikierron vakaana. Intia ei ollut vielä törmännyt Aasiaan noin 45 miljoonaa vuotta sitten. Etelämantereen ympärillä kiertävät kylmät virtaukset olivat rikkonaisia Australian ja Etelä-Amerikan läheisyyden takia. Mahdollisesti noin 40 miljoonaa vuota sitten Etelä-Amerikan ja Etelämantereen välillä oli kannas.
Eoseenikaudella metsää kasvoi Arktisilla saarilla, Huippuvuorilla ja Grinnellinmaalla. Eoseenikauden kasvit olivat Euroopassa ja Pohjois-Amerikassa trooppisia ja subtrooppisia. Keski-Euroopassa kasvoi trooppisia lajeja, palmuja ja koralleja. Korallit vaativat 17 asteen meriveden keskilämpötilan tai 21 asteen lämpimimmän kuukauden keskilämpötilan.
Englannin kasvillisuus eoseenikaudella vastasi lähinnä nykyisen Malakan niemimaan kasvillisuutta. Saksan ruskohiilivyöhykkeellä kasvoi palmuja, magnolioita, viikunoita, pinjoja ja kastanjoita. Keski-Euroopassa oli 10–11 astetta nykyistä lämpimämpää. Pariisin altaassa oli trooppista pieneliöstöä. Ilmasto oli Keski-Euroopassa ainakin subtrooppinen, jopa trooppinen.
Noin 50 miljoonaa vuotta sitten Etelämantereen vuoristot alkoivat jäätiköityä. Tällöin eteläisen Tyynenmeren pintaveden lämpötila oli 18–20 °C. Ilmasto alkoi viiletä jo keskisellä eoseenikaudella eoseenin optimin päätyttyä. Noin 45 miljoonaa vuotta sitten Etelämanner ja Etelä-Amerikka erosivat toisistaan, kun Drakensalmi syntyi.
Ensimmäinen vaihe merivirtojen viilentävissä muutoksissa oli maapalloa huomattavasti jäähdyttävän kylmän merivirran syntyminen eteläisille merille. Eoseenin lopuilla noin 40–35 miljoonaa vuotta sitten lämpötila romahti. Noin 33,7 miljoonaa vuotta sitten merien lämpötila romahti, ja koettiin kaksi hyvin kylmää kautta 300 000 vuoden välein. Tämä johtui siitä, että Australia etääntyi hyvin kauas Etelämanteresta. Nyt Etelämantereen ympärillä alkoi täysin vapaasti pyöriä mannerta viilentävä kylmä merivirta. Australia ei enää ohjannut Etelämantereen kylmiä vesiä lämpenemään. Etelämanner jäätyi, mikä viilensi maapalloa. Samoihin aikoihin Tethysmeri, Euroopan ja Afrikan välinen Välimeren edeltäjä kapeni. Tämä kuristi maapalloa lämmittävää päiväntasaajan seutua kiertävää lämmintä merivirtaa. Syntyi kylmä syvävesi. Eteläisen Tyynenmeren lämpötila oli enää 10 °C, ja hieman alle 35 miljoonaa vuotta sitten merien pintaveden lämpötila laski uudestaan muutaman asteen. Näihin aikoihin mannerliikunnoissa Intia oli jo hyvin lähellä Aasiaa. Myös Grönlannissa oli ajoittain mennerjäätiköitä 38–30 miljoonaa vuotta sitten. Samoin noin 35 miljoonaa vuotta sitten ilmakehän hiilidioksidipitoisuus alkoi aleta, ja hiilidioksidia sitovien kivien rapautumine voimistua, mikä päätellään valtameren kerrostumien raskaasta strontiumista. Näihin aikoihin myös Himalaja ja Tiibet kohosivat voimakkaasti.
Noin 25–15 miljoonaa vuotta sitten Etelä-Amerikka irtosi asteittain Etelämantereesta, mikä mahdollisti kylmän merivirran pyörimisen täysin vapaasti Etelämantereen ympärillä. Toinen puolisko Etelämannerta jäätyi jo 17 miljoonaa vuotta sitten, ja toinenkin 10 miljoonaa vuotta sitten. Toinen maapalloa viilentänyt syy oli päiväntasaajaa kiertävän lämpimän merivirran katkeaminen. Noin 40–35 miljoonaa vuotta sitten alkoi Afrikan ja Euraasian välissä ollut Tethysmeri kaveta.
Noin 30–15 miljoonaa vuotta sitten Tethysmeri kapeni minimiinsä, ja näin maapalloa lämmittänyt päiväntasaajaa kiertävä lämmin merivirta katkesi suureksi osaksi. Tethysmeren tilalla tuli umpinainen Välimeri. Maapallo lämpeni vielä myöhäisoligoseenina noin 25 miljoonaa vuotta sitten, ja noin 23–22 miljoonaa vuotta sitten ilmestyivät ensimmäiset laajat ruohostot, jotka kertovat maapalloa viilentävien vuorijonojen noususta, ja myös muutenkin ilmaston viilenemisestä. Näihin aikoihin Himalaja alkoi nousta.
Viimeisen 25 miljoonan vuoden ajan ilmakehän diilidioksidipitoisusu on ollut aina alle 400 ppm, vaikka tarkkaa tietoa ilmakehän hiilidioksidin vaihteluista ei olekaan. Noin 20 miljoonaa vuotta sitten myös Indonesian seuduilla alkoi tapahtua saarten nousua, joka rajoitti merivirtojen kulkua.
Noin 17 miljoonaa vuotta sitten ilmestyi jään kuljettamaa ainesta arktisten merien kerrostumiin, mikä lisääntyi selvästi noin 14 miljoonaa vuotta sitten. Noin 16–15 miljoonaa vuotta sitten Maan keskilämpötila alkoi pudota nopeasti heilahdellen. Afrikka puski itsensä kiinni Aasiaan ja Eurooppaan, ja Tethysmereen ilmestyi maakannas, joka käänsi lämpimän merivirran etelään noin 14–13 miljoonaa vuotta sitten. Niinpä ilmasto on kylmentynyt pitkällä aikavälillä mitaten jatkuvasti viimeiset 14 miljoonaa vuotta.
Etelämantereen ympärillä pyöri nyt täysin vapaasti kylmä merivirta ja päiväntasaajan seudun lämmin merivirta toimi vain osittain. Se pääsi kulkemaan Pohjois- ja Etelä-Amerikan välistä, minne ei ollut syntynyt vielä Panamankannasta. Kylmenevä Etelämanner viilensi maan ilmastoa noin 15–10 miljoonaa vuotta sitten kylmine merivirtoineen ja kasvavine Auringon lämpöä pois heijastavine jäätikköineen.
Noin 11,7 miljoonaa vuotta sitten Tortonian-kauden alussa merenpinta laski huomattavasti, alemmas kuin koskaan kenotsooisella kaudella, mutta palautui melko pian. Kylmenemisestä käytetään kirjainyhdistelmää MI-5, merenpinnan vaihtelusta supersyklin T3,1 alaraja ja syvämeren kerrostumiin liittyvästä tapahtumasta (aukosta) lyhennettä NH4.
Maapallon yleinen ilmasto viileni ja kuivui suuriman osan mioseenikautta, ja ruohostot ja aavikot laajenivat. Mioseeni oli silti Euroopassa lämmin, mutta trooppiset lajit alkoivat kadota. Mioseenin loppuvaiheessa palmut hävisivät Alppien pohjoispuolisesta Euroopasta. Noin 10 miljoonaa vuotta sitten oli laajoja savanneja. Mimalaja Tiibetin ylänkö nousivat nopeasti noin 9-8 miljoonaa vuotta sitten, mikä voimisti Aasian kesämonsuunia noin 7 miljoonaa vuotta sitten. Samoihin aikoihin Aasia kuivui huomattavasti.
7–5 miljoonaa vuotta sitten Afrikka viileni ja aavikoitui. Noin 6 miljoonaa vuotta sitten olevista kerrostumista Tyyneltämereltä on löydetty jäävuorten kuljettamaa hiekkaa. Afrikka kuivui 3,6–3,5 miljoonaa vuotta sitten. 
Vielä noin 10 miljoonaa vuotta sitten Amerikkojen välillä oli leveä salmi, mikä alensi Atlantin suolapitoisuutta ja päästi lämpimän merivirran kulkemaan läheltä päiväntasaajaa. Ilmastoon vaikutti huomattavasti Väli-Amerikan kannaksen nousu merestä. Väli-Amerikassa oli alussa saaria ja aukkoja, salmia niiden välissä. Tehuantepecin aukko oli olemassa myöhäsmioseenilta keskiplioseenille. Nicaraguan aukko oli myöhäiseoseenilta keskimioseenille. Panaman aukko oli myöhäiseoseenilta ehkä myöhäiselle plioseenille. Kolumbian aukko oli keskiseltä eoseenilta myöhäismioseenilel.
Maa viileni plioseenikauden alussa voimakkaasti ja entistä enemmän heiluen noin 5–3 miljoonaa vuotta sitten. Alussa Pohjois-Amerikkaan hitaasti lähestyvän Etelä-Amerikan pohjoispuolella oli rikkonainen tulivuorisaarikaari. Panamankannas nousi vaiheittain huojuen merestä noin 4,6–2,6 miljoonaa vuotta sitten. Etenevä Tiibetin ylängön kohoaminen viilensi osaltaan Maan ilmastoa. Ylängöthän säteilevät Auringon lämpöä pois jäätikköjen tapaan. Tiibetin ylänkö nousi noin 3,6 miljoonaa vuotta sitten
Varhaisplioseenilla lauhkeat lajit saapuivat Keski-Eurooppaan trooppisten tilalle. Mutta plioseenin loppupuolella oli Keski-Euroopassa lämpimimmillään vielä 4–5 astetta lämpimämpää kuin nyt. Lämpötilakäyrää kuvaava heiluri alkoi heilua yhä voimakkaammin. Noin 3,2 miljoonaa vuotta sitten ilmestyi pohjoiselle pallonpuoliskolle suuria jäätiköitä, kun lämpötila notkahti hetkeksi alas, mutta palautui vielä ennalleen.
Maapallo romahti noin 2,74 miljoonaa vuotta sitten kylmään jääkausitilaan, jossa jääkauden ja lämpökaudet vuorittelevat. Näihin aikoihin jään kuljettamaa hiekkaa ilmestyi Tyynellemerelle, ja 65 leveysasteen insolaation muutokset kasvoivat merkittävästi.
Luoteis-Euroopasta (Englannista) hävisi subtrooppinen kasvillisuus kahtena pulssina noin 3 ja 2,5 miljoonaa vuotta sitten. Silloin Panamankannaksen lopullinen sulkeutuminen katkaisi Atlantin yhteyden Tyyneenmereen. Näin Atlantin suolapitoisuus pääsi kasvamaan. Nyt Maan akselikallistuman ja radan muutokset saattoivat muuttaa Atlantin termohaliinikiertoa niin, että jääkausia saattoi syntyä. Tyyneenmereen ilmestyi jäävuoria 2,65 miljoonaa vuotta sitten. Pohjoinen Jäämeri jäätyi kokonaan 2,5 miljoonaa vuotta sitten, jolloin Kiinassa oli kylmistä, kuivista kausista kieliviä laajoja lössikerrostumia. Jäätiköt olivat tällöin vielä pieniä ja ohuita myöhempiin verrattuna.
Pleistoseenikaudella oli noin 26 jäätiköitymistä, joista kymmenen olivat suuria. 2,75–1,3 miljoonan vuoden takaisten jäätiköitymisten laajuutta ei tunneta tarkoin. Suuret jääkaudet alkoivat viimeistään noin 0,9 miljoonaa vuotta sitten.
Viimeistään 1,8–1,6 miljoonaa vuotta sitten ilmasto viileni jääkauden kynnykselle. Noin 1,65 miljoonaa vuotta sitten oli jälleen suuria jäätiköitä Islannissa, vallitsi Eburon-jääkausi. Alpeille ilmestyi vuoristojäätiköitä, samoin läntiseen Pohjois-Amerikkaan. Mutta ilmasto lämpeni pian takaisin. Oli käynnistynyt kylmenevän ja kuivenevan ja lämpimän ja kostean ilmaston voimistuva aaltoliike. Jääkaudet pitenivät ajan mukana, syynä on pidetty muun muassa ilmakehän hiilidioksidimäärän alemista, joka on laskenut viimeiset 10 miljoonaa vuotta. Meren pinnan korkeus vaihteli ilmaston mukaan. Tiglian-lämpökaudella oli Calabrian-rantaviiva.

Suuret jääkaudet

Ehkä 1,05 – viimeistään 0,9 – miljoonaa vuotta sitten ilmestyi ilmastokäyrien mukaan voimistuva 100 000 vuoden suuri jääkausijakso, joka liittyy Maan radan soikeuden muutoksiin. Noin 0,9 miljoonaa vuotta sitten Pohjoinen jäämeri jäätyi ympärivuotisesti ja viimeistään noin 0,87 miljoonaa vuotta sitten valtavan suuria jäätiköitä levittäytyi Pohjois-Amerikassa ja Euroopassa. Jäätiköt ovat levittäytyneet Pohjoiselle pallonpuoliskolle laajalle alueelle jäänäytteiden mukaan kahdeksan kertaa, moreeni- ja kerrostumalöytöjen mukaan varmasti viisi kertaa. Vanhin varma suurjäätiköityminen on MIS 22 Dorst noin 0,87 miljoonaa vuotta sitten tai Bavel/Elbe. Jäätiköiden levittäytyminen laajalle alueelle vaatii rajua lämpötilan laskua. Jos heinäkuun keskilämpötila laskisi 8 °C, jäätiköt olisivat huomattavasti suppeampia kuin jos lämpötila laskisi kaksi kertaa enemmän, 16 °C. Suuret jäätiköt vaativat lämpötilan tuntuvaa pudotusta. Näin vaikka lämpötila viileni melko paljon pleistoseenin alkupuolella, ei syntynyt hyvin suuria jäätiköitä.
Jääkausijaksojen pituus vaihtelee eri näytteistä mitatuissa eri aikoina. Esimerkiksi lössikerrostumat ja merenpohjan sedimentit antavat erilaisia tietoja. Erityisen syviä 100 000 vuoden vaihtelut alkoivat olla 600 000 vuotta sitten, mutta ovat sittemmin hieman madaltuneet eli viimeinen jääkausi ei ollut niin kylmä kuin edelliset. Varhaisella pleistoseenilla noin 2,7–1,25 miljoonaa vuotta sitten hallitsi Maan ilmastoa 41 000 vuoden jakso. Kausi, jolloin 100 000 vuoden jaksot ja 41 000 vuoden jaksot olivat yhtä voimakkaita, oli 1,25 miljoonaa–600 000 vuotta sitten. 100 000 vuoden jakso vaihtelee välillä 80 000–120 000 vuotta.