Γεωλογική ιστορία της Γης

Η γεωλογική ιστορία της Γης εκτείνεται σε 4,54 δισεκατομμύρια χρόνια, από τον σχηματισμό της μέχρι τη σύγχρονη εποχή. Η μελέτη αυτής της ιστορίας παρέχει ουσιώδεις πληροφορίες για τις διαδικασίες που διαμόρφωσαν τον πλανήτη, το κλίμα και τη ζωή. Αρχικά, η Γη ήταν λιωμένη λόγω ακραίων ηφαιστειακών εκρήξεων και συχνών συγκρούσεων με άλλα σώματα. Τελικά, το εξωτερικό στρώμα του πλανήτη ψύχθηκε, για να σχηματίσει έναν στερεό φλοιό όταν το νερό άρχισε να συσσωρεύεται στην ατμόσφαιρα. Η Σελήνη σχηματίστηκε λίγο αργότερα, πιθανώς ως αποτέλεσμα της πρόσκρουσης κάποιου πλανητοειδούς με τη Γη. Η εκροή αερίων και η ηφαιστειακή δραστηριότητα παρήγαγαν την αρχέγονη ατμόσφαιρα. Η συμπύκνωση υδρατμών, που ενισχύθηκε πιθανώς από πάγο αστεροειδών, παρήγαγε τους ωκεανούς. Ωστόσο, το 2020, οι ερευνητές ανέφεραν ότι αρκετό νερό για να γεμίσει τους ωκεανούς μπορεί να υπήρχε πάντα στη Γη από την αρχή του σχηματισμού του πλανήτηPiani, 2020.Washington University in St. Louis, 2020.American Association for the Advancement of Science, 2020..

Καθώς η επιφάνεια του πλανήτη αναδιαμορφωνόταν συνεχώς για εκατοντάδες εκατομμύρια χρόνια, σχηματίστηκαν οι ήπειροι και διαλύθηκαν. Μετανάστευσαν στην επιφάνεια του πλανήτη και περιστασιακά επανενώθηκαν για να σχηματίσουν μια υπερήπειρο. Πριν από περίπου 750 εκατομμύρια χρόνια, η παλαιότερη γνωστή υπερήπειρος Ροδινία, άρχισε να διαλύεται. Οι ήπειροι αργότερα επανενώθηκαν για να σχηματίσουν την Παννότια, πριν από 600 έως 540 εκατομμύρια χρόνια, και τελικά την Παγγαία, η οποία διαλύθηκε πριν από 200 εκατομμύρια χρόνια. Το σημερινό μοτίβο των εποχών των παγετώνων ξεκίνησε πριν από περίπου 40 εκατομμύρια χρόνια και στη συνέχεια εντάθηκε στο τέλος του Πλειόκαινου. Οι πολικές περιοχές έχουν υποστεί έκτοτε επαναλαμβανόμενους κύκλους παγετώνων, που επαναλαμβάνονται κάθε 40.000-100.000 χρόνια. Η τελευταία εποχή των παγετώνων έληξε πριν από περίπου 10.000 χρόνια.

Προκάμβρια (4,54–0,54 δισ. έτη)
Η Προκάμβρια περιλαμβάνει περίπου το 90% του γεωλογικού χρόνου. Εκτείνεται από 4,6 δισεκατομμύρια χρόνια πριν έως την αρχή της Κάμβριας περιόδου (περίπου 539 εκατομμύρια χρόνια πριν). Περιλαμβάνει τους τρεις πρώτους από τους τέσσερεις αιώνες της προϊστορίας της Γης (τον Αδαίο, τον Αρχαιοζωικό και τον Πρωτεροζωικό) και προηγείται του Φανεροζωικού αιώναNisbet, 1991..

Μεγάλα ηφαιστειακά γεγονότα που αλλάζουν το περιβάλλον της Γης και προκαλούν εξαφανίσεις, είναι πιθανό να έχουν συμβεί 10 φορές τα τελευταία 3 δισεκατομμύρια χρόνιαWitze, 2017..

Καταρχαιοζωικός μεγααιώνας ή Αδαίος
Ο Καταρχαιοζωικός μεγααιώνας είναι το πρώτο στάδιο της ιστορίας της Γης, είναι σχεδόν εξ ολοκλήρου προ-γεωλογικό με την έννοια ότι δεν σώζονται πολλά απολιθώματα ή πετρώματα από αυτήν την περίοδο. Η Γη σχηματίστηκε από τη συσσώρευση υλικών του πρωτοηλιακού νεφελώματος. Συγκρούσεις με άλλα πρωτοπλανητικά σώματα, οδήγησαν στη δημιουργία της ΣελήνηςCanup & Asphaug, 2001..

Κατά τον Αδαίο η θερμοκρασία ήταν εξαιρετικά υψηλή, με αποτέλεσμα τήξη και διαφοροποίηση της Γης σε πυρήνα, μανδύα και φλοιό. Οι πρώτοι ωκεανοί πιθανότατα σχηματίστηκαν μέσα σε 200 εκατομμύρια χρόνια, μέσω συμπύκνωσης υδρατμών. Η επιφάνεια δέχτηκε έντονο βομβαρδισμό από αστεροειδείς και κομήτες, γεγονός που πιθανώς μετέφερε οργανικά μόρια και νερόSleep et al., 2014.

Παρά τις δυσμενείς συνθήκες, πρόσφατα στοιχεία υποδηλώνουν ότι μικροοργανισμοί ίσως υπήρχαν ήδη στον ύστερο Αδαίο, σε υδροθερμικά περιβάλλονταDodd et al., 2017. Κάτι τέτοιο θέτει τη βάση για την κατανόηση της απαρχής της ζωής.

Αρχαιοζωικός μεγααιώνας (4,0–2,5 δισ. έτη)
Ο Αρχαιοζωικός μεγααιώνας χαρακτηρίζεται από τον σχηματισμό των πρώτων σταθερών ηπειρωτικών πλακών. Στρωματολιθικά απολιθώματα υποδεικνύουν ότι η φωτοσυνθετική ζωή, κυρίως κυανοβακτήρια, υπήρχε ήδη πριν από 3,5 δισ. έτηKnoll, 2015. Αυτοί οι οργανισμοί άρχισαν να απελευθερώνουν οξυγόνο μέσω φωτοσύνθεσης, γεγονός που θα οδηγήσει πολύ αργότερα στο Μεγάλο Οξειδωτικό Γεγονός.

Οι συνθήκες παραμένουν γεωλογικά δυναμικές με έντονη ηφαιστειακή δραστηριότητα. Παρότι η ατμόσφαιρα είναι ακόμη αναγωγική, η ζωή άρχισε να εγκαθιδρύει θεμέλια για το βιολογικό μέλλον του πλανήτη.

Προτεροζωικός μεγααιώνας (2,5–0,54 δισ. έτη)
Ο Προτεροζωικός μεγααιώνας σηματοδοτεί τεράστιες γεωλογικές και βιολογικές αλλαγές. Το Μεγάλο Οξειδωτικό Γεγονός, περίπου 2,4 δισ. έτη πριν, αύξησε το οξυγόνο σε επίπεδα ικανά να επηρεάσουν την ατμόσφαιρα και τους ωκεανούςLyons et al., 2014.. Κάτι τέτοιο συνδέεται με την πρώτη μεγάλη κρίση για τα αναερόβια μικρόβια.

Στην ίδια περίοδο σχηματίστηκαν οι πρώτες υπερήπειροι, όπως η υπερήπειρος Κολούμπια και αργότερα η Ροδινία. Το τέλος του Προτεροζωικού χαρακτηρίζεται από επαναλαμβανόμενες παγετώδεις φάσεις (θεωρία «Γης-Χιονόμπαλας») και από την εμφάνιση των πρώτων πολυκύτταρων ευκαρυωτών, γνωστών ως βιοκοινότητα της περιόδου Εντιακάρα.

Παλαιοζωικός Αιώνας (541–252 εκ. έτη πριν)
Ο Παλαιοζωικός αιώνας αποτελεί το πρώτο μεγάλο στάδιο του Φανεροζωικού μεγααιώνα και εκτείνεται από 541 έως 252 εκατομμύρια έτη πριν. Είναι μία περίοδος ραγδαίων βιολογικών και γεωλογικών αλλαγών. Η ζωή εκρήγνυται με την Κάμβρια έκρηξη, οι πρώτοι οργανισμοί αποικίζουν τη στεριά, σχηματίζονται εκτεταμένα δάση και κοιτάσματα άνθρακα, ενώ το τέλος του Παλαιοζωικού σημαδεύεται από το μεγαλύτερο γεγονός μαζικής εξαφάνισης στην ιστορία της Γης.

Κάμβρια περίοδος (541–485 εκ. έτη)
Η Κάμβρια περίοδος αποτελεί σημείο καμπής για την ιστορία της ζωής. Σε ένα σχετικά σύντομο χρονικό διάστημα (περίπου 20 εκατομμύρια έτη), εμφανίζονται οι περισσότερες από τις κύριες ζωικές ομάδες που γνωρίζουμε σήμερα. Αυτό το φαινόμενο είναι γνωστό ως Κάμβρια έκρηξηErwin & Valentine, 2013..

Κατά την Κάμβρια έκρηξη αναπτύχθηκαν οι πρώτοι οργανισμοί με σκληρά κελύφη, γεγονός που οδήγησε στη διατήρησή τους στο απολιθωματικό αρχείο. Ιδιαίτερα σημαντικά είναι τα ευρήματα του σχιστόλιθου Μπάρτζες ενός απολιθωμένου κοιτάσματος στα Καναδικά Βραχώδη Όρη της Βρετανικής Κολομβίας, στον Καναδά, που αποκαλύπτουν έναν πλούτο οργανισμών, πολλοί από τους οποίους δεν έχουν σύγχρονους απογόνουςButterfield, 2003.Clements  and Gabbott, 2022..

Γεωλογικά, οι ήπειροι ήταν διασπασμένες σε μικρότερα τμήματα. Το κλίμα παρέμενε σχετικά θερμό και οι θάλασσες φιλοξενούσαν μια πρωτοφανή ποικιλία ζωής, από τριλοβίτες και βραχιόποδα έως πρωτόγονα σπονδυλωτά.

Ορδοβίκια περίοδος (485–444 εκ. έτη)
Κατά την Ορδοβίκια περίοδο, η ζωή παρέμεινε κυρίως θαλάσσια αλλά διαφοροποιήθηκε σε εντυπωσιακό βαθμό. Οι τριλοβίτες, τα βραχιόποδα και τα κρινοειδή κυριαρχούν στα οικοσυστήματα, ενώ σχηματίζονται τα πρώτα κοραλλιογενή οικοδομήματα.

Η περίοδος αυτή χαρακτηρίζεται και από την εμφάνιση των πρώτων φυτών στη στεριά. Αν και μικρά και αγγειόσπερμα, έθεσαν τις βάσεις για την επόμενη μεγάλη αλλαγή της βιόσφαιρας.Το τέλος της Ορδοβίκιας συνοδεύεται από μία από τις πέντε μεγάλες μαζικές εξαφανίσεις. Η αιτία θεωρείται ότι ήταν μια παγετώδης περίοδος που μείωσε τα επίπεδα της θάλασσας, εξαλείφοντας περίπου το 85% των θαλάσσιων ειδώνBenton, 2016..

Σιλούρια περίοδος (444–419 εκ. έτη)
Η Σιλούρια περίοδος σηματοδοτεί την ανάκαμψη μετά την κρίση της Ορδοβίκιας. Η θάλασσα ξαναγεμίζει με κοράλλια, βραχιόποδα και τριλοβίτες.

Το πιο σημαντικό γεγονός είναι η αποίκιση της στεριάς. Εμφανίζονται τα πρώτα φυτά με αγγεία, τα οποία μπορούσαν να σταθούν όρθια και να μεταφέρουν νερό. Ταυτόχρονα, τα πρώτα αρθρόποδα (σκορπιοί και χιλιοποδαρούσες) προσαρμόζονται στη χερσαία ζωή.

Η εξέλιξη αυτή άλλαξε δραστικά την επιφάνεια της Γης, καθώς η βλάστηση συνέβαλε στη διάβρωση των πετρωμάτων, στη δημιουργία εδαφών και στη ρύθμιση της ατμόσφαιρας.

Δεβόνια περίοδος (419–359 εκ. έτη)
Η Δεβόνια περίοδος είναι γνωστό ως «εποχή των ιχθύων» λόγω της τεράστιας ποικιλίας ψαριών που αναπτύχθηκαν. Κατά την περίοδο αυτή εμφανίζονται τα πρώτα σαρκοπτερύγια ψάρια, τα οποία αποτέλεσαν τους προγόνους των αμφιβίων.

Το σημαντικότερο εξελικτικό γεγονός είναι η έξοδος των σπονδυλωτών στη στεριά. Τα πρώτα αμφίβια εμφάνισαν χαρακτηριστικά τόσο ψαριού όσο και τετράποδουDaeschler, Shubin, & Jenkins, 2006.).

Γεωλογικά, η Δεβόνια χαρακτηρίζεται από εκτεταμένους υφάλους και θερμά κλίματα. Ωστόσο, το τέλος της περιόδου σηματοδοτείται από μια σειρά γεγονότων εξαφάνισης που επηρέασαν κυρίως τα θαλάσσια οικοσυστήματα.

Λιθανθρακοφόρος περίοδος (359–299 εκ. έτη)
Η Λιθανθρακοφόρος περίοδος χωρίζεται σε δύο υποπεριόδους: το Μισσισσίπια εποχή και την Πενσυλβάνια εποχή. Χαρακτηρίζεται από εκτεταμένα δάση με λυκοπόδια, και σποροφύλλα φυτά, που δημιούργησαν τα μεγάλα κοιτάσματα άνθρακα.

Η ατμόσφαιρα είχε υψηλά επίπεδα οξυγόνου (μέχρι 35%), γεγονός που επέτρεψε την ύπαρξη γιγαντιαίων εντόμων, με άνοιγμα φτερών πάνω από 70 εκατοστά. Στο ζωικό βασίλειο, εμφανίζονται τα αμνιωτά, οργανισμοί που τοποθετούν αυγά με κέλυφος. Αυτό επέτρεψε την αναπαραγωγή μακριά από το νερό και έθεσε τις βάσεις για την εξέλιξη των ερπετών, πτηνών και θηλαστικών.

Πέρμια περίοδος (299–252 εκ. έτη)
Η Πέρμια περίοδος είναι η τελευταία περίοδος του Παλαιοζωικού. Κατά τη διάρκειά της σχηματίζεται η υπερήπειρος Παγγαία, η οποία κάλυπτε το μεγαλύτερο μέρος της ξηράς. Αυτό το γεωλογικό γεγονός είχε σημαντικές επιπτώσεις στο κλίμα, το οποίο έγινε πιο ξηρό και ακραίο. Βιολογικά, εμφανίζονται τα Θηριαψιδωτά, πρόδρομοι των θηλαστικών, και οι πρώτοι πραγματικοί πρόγονοι των δεινοσαύρων.

Το τέλος της Πέρμιας χαρακτηρίζεται από την μεγαλύτερη μαζική εξαφάνιση στην ιστορία της Γης. Υπολογίζεται ότι εξαφανίστηκε πάνω από το 90% των θαλάσσιων ειδών και το 70% των χερσαίων σπονδυλωτών. Αιτίες θεωρούνται οι εκτεταμένες ηφαιστειακές εκρήξεις στη Σιβηρία, η άνοδος της θερμοκρασίας και η οξίνιση των ωκεανών.

Μεσοζωικός αιώνας (252–66 εκ. έτη)
Ο Μεσοζωικός αιώνας εκτείνεται από το τέλος της μαζικής εξαφάνισης  της Πέρμιας έως την πρόσκρουση του αστεροειδούς που έθεσε τέλος στην κυριαρχία των δεινοσαύρων. Συχνά αποκαλείται «Εποχή των Ερπετών», αν και η βιοποικιλότητα της περιόδου υπερβαίνει κατά πολύ αυτόν τον χαρακτηρισμό. Ο Μεσοζωικός χωρίζεται σε τρεις περιόδους: την Τριαδική, την Ιουρασική και την Κρητιδική.

Τριαδική περίοδος (252–201 εκ. έτη)
Η Τριαδική περίοδος ξεκινά μετά την καταστροφική εξαφάνιση της Πέρμιας. Στην αρχή, η βιοποικιλότητα ήταν περιορισμένη, καθώς τα οικοσυστήματα ανέκαμπταν. Οι επιζώντες οργανισμοί, όπως μερικοί αμφίβιοι και ερπετά, διαφοροποιήθηκαν σε νέες μορφές.

Στα σημαντικά γεγονότα της Τριαδικής περιλαμβάνονται ή ανάκαμψη και διαφοροποίηση των ερπετών. Από μικρούς αρχικούς αρχοσαύρους εξελίχθηκαν οι πρώτοι δεινόσαυροι.

Εμφανίζονται τα πρώτα θηλαστικά, μικροσκοπικοί νυκτόβιοι οργανισμοί που πιθανότατα τρέφονταν με έντομαBenton, 2015. Όσον αφορά τη Θαλάσσια ζωή, εμφανίζονται οι πρώτοι ιχθυόσαυροι και νοθόσαυροι.

Από γεωλογική άποψη η υπερήπειρος Παγγαία ήταν ακόμα ενωμένη. Το κλίμα ήταν ξηρό στο εσωτερικό της, με μεγάλες ερήμους.

Το τέλος της Τριαδικής σημαδεύεται από άλλη μία μαζική εξαφάνιση (~201 εκ. έτη), που πιθανόν προκλήθηκε από ηφαιστειακή δραστηριότητα κατά το άνοιγμα του Ατλαντικού Ωκεανού. Αυτή η εξαφάνιση έδωσε την ευκαιρία στους δεινόσαυρους να κυριαρχήσουν κατά την Ιουρασική περίοδο.

Ιουρασική περίοδος (201–145 εκ. έτη)
Η Ιουρασική περίοδος είναι η περίοδος κατά την οποία οι δεινόσαυροι εξελίχθηκαν σε κυρίαρχους οργανισμούς στη στεριά. Σαυρόποδα όπως ο Βραχιόσαυρος και ο Διπλόδοκος έφταναν σε μήκη άνω των 20 μέτρων. Τα σαρκοφάγα θηρόποδα, όπως ο Αλλόσαυρος κυριαρχούσαν στις τροφικές αλυσίδες.

Σημαντικές εξελίξεις της Ιουρασικής ήταν η εμφάνιση του Αρχαιοπτέρυγα, του παλαιότερου γνωστού προγόνου των πτηνών, γεφυρώνοντας τα θηρόποδα δεινοσαύρων με τα σύγχρονα πτηνά Wellnhofer, 2009..

Τα θαλάσσια οικοσυστήματα κυριαρχούνται από ιχθυόσαυρους και πλησιόσαυρους. Όσον αφορά τη φυτική ζωή, στα δάση κυριαρχούν Γυμνόσπερμα όπως τα κωνοφόρα.

Από την άποψη της γεωλογίας η Παγγαία άρχισε να διασπάται, σχηματίζοντας τον Ατλαντικό. Το κλίμα παρέμεινε θερμό και υγρό, χωρίς πολικούς πάγους. Η διαφοροποίηση της ζωής κατά την Ιουρασική έθεσε τις βάσεις για την ακόμη μεγαλύτερη ποικιλομορφία της Κρητιδικής.

Κρητιδική περίοδος (145–66 εκ. έτη)
Η Κρητιδική περίοδος είναι η μακρύτερη περίοδος του Μεσοζωικού και η τελευταία πριν από τον Καινοζωικό αιώνα.

Βιολογικές εξελίξεις: Δεινόσαυροι: Σαυρόποδα, θηρόποδα, κερατόψια και παχυκεφαλόσαυροι διαφοροποιούνται σε πλούσια οικοσυστήματα.

Όσον αφορά τα ανθοφόρα φυτά, εμφανίζονται για πρώτη φορά τα αγγειόσπερμα, αλλάζοντας τη δομή των οικοσυστημάτων και τις σχέσεις φυτών-ζώων.

Οι επικονιαστικές σχέσεις πτηνών και εντόμων καθιερώνουν σύγχρονα οικολογικά πρότυπα. Τα θηλαστικά, παρόλο που παραμένουν μικρά σε μέγεθος, διαφοροποιούνται σε εντομοφάγα και φυτοφάγα είδη.

Από γεωλογική άποψη συνεχίζεται η διάσπαση της Παγγαίας, σχηματίζοντας ηπείρους με παρόμοια διάταξη όπως σήμερα. Η στάθμη της θάλασσας ήταν υψηλή, καλύπτοντας μεγάλα τμήματα ξηράς με ρηχές θάλασσες.

Το τέλος της Κρητιδικής συνέβη πριν από 66 εκ. έτη, όταν ένας αστεροειδής ~10 χλμ. διαμέτρου προσέκρουσε στην περιοχή του Γιουκατάν στο Μεξικό. Η πρόσκρουση διαμόρφωσε τον κρατήρα Τσιξουλούμπ, προκάλεσε πυρκαγιές, σκοτάδι, κατάρρευση της φωτοσύνθεσης και ψύξη του πλανήτηAlvarez et al., 1980. Το συμβάν οδήγησε στην εξαφάνιση περίπου του 75% των ειδών, συμπεριλαμβανομένων όλων των μη πτηνών δεινοσαύρων.

Ο Καινοζωικός αιώνας (66 εκ. έτη – Σήμερα)
Ο Καινοζωικός αιώνας ξεκινά μετά την εξαφάνιση του τέλους της Κρητιδικής και συνεχίζεται μέχρι σήμερα. Χαρακτηρίζεται από την ανάδειξη των θηλαστικών ως κυρίαρχης ομάδας σπονδυλωτών, την εξάπλωση των πτηνών και την εξέλιξη των οικοσυστημάτων σε μορφές όλο και πιο κοντινές με τις σύγχρονες. Επιπλέον, ο Καινοζωικός είναι ο γεωλογικός αιώνας εποχή στον οποίο εμφανίζεται και εξελίσσεται το γένος Homo, κορυφώνοντας με την εμφάνιση του Homo sapiens.

Παλαιογενής περίοδος (66–23 εκ. έτη)
Η Παλαιογενής περίοδος περιλαμβάνει τρεις εποχές, την Παλαιόκαινο, την Ηώκαινο και την Ολιγόκαινο. Είναι το στάδιο κατά το οποίο ο πλανήτης ανακάμπτει από την κρίση της Κρητιδικής και οι θηλαστικοί οργανισμοί διαφοροποιούνται σε μεγάλη κλίμακα.

Παλαιόκαινος εποχή (66–56 εκ. έτη)
Κατά την Παλαιόκαινο εποχή, μετά την εξαφάνιση των δεινοσαύρων, τα θηλαστικά διαφοροποιούνται ταχύτατα, γεμίζοντας τις κενές οικολογικές θέσεις. Επίσης, εμφανίζονται τα πρώτα πρωτεύοντα, πρόδρομοι των πιθήκων και τελικά του ανθρώπου. Το κλίμα παραμένει θερμό και υγρό, χωρίς πολικούς πάγους.

Ηώκαινος εποχή (56–34 εκ. έτη)
Η Ηώκαινος εποχή χαρακτηρίζεται από θερμοκρασιακό μέγιστο Παλαιόκαινου και Ηώκαινου (PETM: Paleocene–Eocene Thermal Maximum) με παγκόσμια άνοδο θερμοκρασίας ~6–8 °CZachos et al., 2008..

Τα πρώτα σύγχρονα θηλαστικά (π.χ. ιπποειδή, κητώδη, νυκτόβια θηλαστικά) διαφοροποιούνται. Εμφανίζονται οι πρώτες φάλαινες (π.χ. Βασιλόσαυρος) και προσαρμόζονται στη θαλάσσια ζωή.

Ολιγόκαινος εποχή (34–23 εκ. έτη)
Κατά την Ολιγόκαινο εποχή Το κλίμα ψυχραίνει σημαντικά. Εμφανίζονται οι πρώτοι μεγάλοι παγετώνες στην Ανταρκτική.

Είναι η εποχή κατά την οποία εξελίσσονται τα πρώτα αληθινά πιθηκοειδή (Κατάρρινοι και Πλατύρρινοι). Επίσης, εξαπλώνονται τα λιβάδια , οδηγώντας σε εξέλιξη των φυτοφάγων θηλαστικών όπως είναι οι πρόγονοι των αλόγων και των αντιλοπών.

Νεογενής περίοδος (23–2,58 εκ. έτη)
Η Νεογενής περίοδος περιλαμβάνει δύο εποχές το Μειόκαινο και Πλειόκαινο. Είναι η περίοδος κατά την οποία οι ήπειροι και τα οικοσυστήματα αρχίζουν να αποκτούν την τωρινή τους μορφή.

Μειόκαινος εποχή (23–5,3 εκ. έτη)

Η Μειόκαινος εποχή χαρακτηρίζεται από ραγδαία εξέλιξη των θηλαστικών και την εμφάνιση πολλών συγχρόνων οικογενειών.

Τα μεγάλα λιβάδια της Αφρικής και της Ευρασίας διαμορφώνονται, ενισχύοντας την εξέλιξη ζώων με γομφίους κατάλληλους για βόσκηση. Οι πρόγονοι των σημερινών πιθήκων και του ανθρώπου διαφοροποιούνται στην ΑφρικήBegun, 2002.

Πλειόκαινος εποχή (5,3–2,58 εκ. έτη)
Στην Πλειόκαινο εποχή οι ήπειροι βρίσκονται πλέον σε σχεδόν σύγχρονες θέσεις. Ο Ισθμός του Παναμά κλείνει (~3 εκ. έτη), συνδέοντας τη Βόρεια και τη Νότια Αμερική.

Το κλίμα γίνεται πιο ξηρό και ψυχρό, με εκτεταμένες σαβάνες και οι πρώτες ανθρωπίδες (Αυστραλοπίθηκος) εμφανίζονται στην Αφρική, θέτοντας τα θεμέλια για την εξέλιξη του γένους Homo.

Τεταρτογενής περίοδος (2,58 εκ. έτη – Σήμερα)
Η Τεταρτογενής περίοδος περιλαμβάνει το Πλειστόκαινο και το Ολόκαινο και θεωρείται η πιο πρόσφατη και πιο καθοριστική περίοδος για την ιστορία του ανθρώπου και του κλίματος.

Πλειστόκαινος εποχή (2,58 εκ. – 11.700 έτη)
Η Πλειστόκαινος εποχή χαρακτηρίζεται από επαναλαμβανόμενους παγετώνες και μεσοπαγετώδεις περιόδους. Σε αυτή την εποχή εμφανίζεται και διαφοροποιείται το γένος Homo. Ο Homo erectus εξαπλώνεται εκτός Αφρικής, ενώ αργότερα εμφανίζονται ο Homo neanderthalensis και τελικά ο Homo sapiens.

Η λεγόμενη «μεγαπανίδα» (μαμούθ και γιγαντιαίοι βραδύποδες) εξαφανίζεται στο τέλος του Πλειστοκαίνου, πιθανώς από συνδυασμό κλιματικής αλλαγής και ανθρωπογενούς πίεσης.

Ολόκαινος εποχή (11.700 έτη – Σήμερα)
Κατά την Ολόκαινο εποχή, με τη λήξη της τελευταίας παγετώδους περιόδου, οι θερμοκρασίες σταθεροποιούνται. Αναπτύσσεται η γεωργία (~10.000 έτη πριν), συμβάν που οδηγεί στη νεολιθική επανάσταση.

Ο ανθρώπινος πολιτισμός αναπτύσσεται με εκθετικό ρυθμό, οδηγώντας στις σύγχρονες κοινωνίες.

Η Ανθρωπόκαινος εποχή (προτεινόμενο στάδιο)
Πολλοί γεωλόγοι θεωρούν ότι έχουμε εισέλθει σε μία νέα γεωλογική εποχή, την Ανθρωπόκαινο, εξαιτίας της βαθιάς επίδρασης του ανθρώπου στα οικοσυστήματα, το κλίμα και τα γεωλογικά συστήματαCrutzen, 2002. Η ατμοσφαιρική αύξηση CO₂, η μαζική απώλεια βιοποικιλότητας και οι γεωλογικές αποθέσεις πλαστικών θεωρούνται αποτυπώματα που θα παραμείνουν στο γεωλογικό αρχείο.

Η γεωλογική ιστορία της Γης ως αφήγημα 
Η γελογική ιστορίααποτελεί ένα χρονικό αφήγημα διάρκειας 4,54 δισεκατομμυρίων ετών, όπου γεωλογικές διεργασίες και βιολογικές εξελίξεις αλληλεπιδρούν σε ένα αδιάκοπο δυναμικό σύστημα. Από τη δημιουργία του πρωταρχικού φλοιού και των πρώτων ωκεανών κατά την Προκάμβρια, έως την έκρηξη της ζωής στην Κάμβρια περίοδο, την κυριαρχία των δεινοσαύρων στον Μεσοζωικό και την ανάδειξη των θηλαστικών στον Καινοζωικό, ο πλανήτης γνώρισε διαδοχικούς κύκλους δημιουργίας και καταστροφής.

Κάθε γεωλογικός μεγααιώνας χαρακτηρίζεται από μοναδικά γεγονότα που σφράγισαν την εξέλιξη της ζωής και την ίδια τη μορφή της Γης. Στην προκάμβρια περίοδο εισάγονται οι θεμελιώδεις προϋποθέσεις: σχηματισμός ηπείρων, γένεση ζωής και οξυγόνωση της ατμόσφαιρας. Ο Παλαιοζωικός ανοίγει την «παράσταση» της βιοποικιλότητας με την Κάμβρια Έκρηξη και θέτει τις βάσεις της χερσαίας οικολογίας. Ο Μεσοζωικός δείχνει τη δύναμη των εξελικτικών δυνατοτήτων με την κυριαρχία των ερπετών και την ανάδυση των πρώτων πτηνών και θηλαστικών. Ο Καινοζωικός, τέλος, αποτυπώνει την ωρίμανση του πλανήτη σε μορφές που μοιάζουν με τις σημερινές και προβάλλει τον άνθρωπο ως έναν καινοφανή παράγοντα γεωλογικής αλλαγής.

Οι πέντε μεγάλες μαζικές εξαφανίσεις, που επαναλαμβάνονται με ρυθμό εκατοντάδων εκατομμυρίων ετών, υπενθυμίζουν ότι η πορεία της ζωής δεν είναι γραμμική, αλλά ευάλωτη σε ξαφνικές ανατροπές. Ωστόσο, η ίδια η ζωή δείχνει αξιοσημείωτη ανθεκτικότητα: κάθε εξαφάνιση έδωσε χώρο για νέες εξελικτικές καινοτομίες, οδηγώντας σε μεγαλύτερη πολυπλοκότητα και ποικιλομορφία.

Η εμφάνιση του Homo sapiens πριν από περίπου 300.000 χρόνια είναι ένα σχετικά πρόσφατο γεγονός στην κλίμακα της γεωλογικής ιστορίαςLewin & Foley, 2004. Παρ’ όλα αυτά, η επίδραση του ανθρώπου στο περιβάλλον και τα γεωλογικά συστήματα είναι τέτοια που οι επιστήμονες προτείνουν πλέον την αναγνώριση μιας νέας εποχής, του Ανθρωπόκαινου. Σε αυτήν, ο άνθρωπος γίνεται ταυτόχρονα προϊόν της γεωλογικής ιστορίας και καταλύτης νέων γεωλογικών διεργασιών.

Από φιλοσοφική άποψη, η γεωλογική ιστορία της Γης αναδεικνύει την προσωρινότητα της ανθρώπινης παρουσίας. Ενώ ο πλανήτης έχει αντέξει δισεκατομμύρια χρόνια μεταβολών, οι ανθρώπινες κοινωνίες υπάρχουν μόνο για μερικές χιλιάδες χρόνια. Η συνειδητοποίηση αυτής της χρονικής αναλογίας υπογραμμίζει την ανάγκη υπεύθυνης διαχείρισης των φυσικών πόρων και του κλίματος, ώστε η ιστορία να μη μετατραπεί σε καταγραφή μιας νέας, ανθρωπογενούς εξαφάνισης.

Παραπομπές

Βιβλιογραφία

Alvarez, L. W., Alvarez, W., Asaro, F., & Michel, H. V. (1980). Extraterrestrial cause for the Cretaceous-Tertiary extinction. Science, 208(4448), 1095–1108. https://doi.org/10.1126/science.208.4448.1095
Begun, D. R. (2002). European hominoids. In W. C. Hartwig (Ed.), The primate fossil record (pp. 339–368). Cambridge University Press. ISBN 978-0521663159
Benton, M. J. (2015). Vertebrate paleontology (4th ed.). Wiley-Blackwell. ISBN 978-1118406847
Benton, M. J. (2016). When life nearly died: The greatest mass extinction of all time (2nd ed.). Thames & Hudson. ISBN 978-0500291931
Crutzen, P. J. (2002). Geology of mankind. Nature, 415(6867), 23. https://doi.org/10.1038/415023a
Daeschler, E. B., Shubin, N. H., & Jenkins, F. A. (2006). A Devonian tetrapod-like fish and the evolution of the tetrapod body plan. Nature, 440(7085), 757–763. https://doi.org/10.1038/nature04639
Erwin, D. H., & Valentine, J. W. (2013). The Cambrian explosion: The construction of animal biodiversity. Roberts and Company. ISBN 978-1936221035
Knoll, A. H. (2015). Life on a young planet: The first three billion years of evolution on Earth (Princeton Science Library ed.). Princeton University Press. ISBN 978-0691165530
Lewin, R., & Foley, R. A. (2004). Principles of human evolution (2nd ed.). Wiley-Blackwell. ISBN 978-1405103780
Lyons, T. W., Reinhard, C. T., & Planavsky, N. J. (2014). The rise of oxygen in Earth’s early ocean and atmosphere. Nature, 506(7488), 307–315. https://doi.org/10.1038/nature13068

Wellnhofer, P. (2009). Archaeopteryx: The icon of evolution. Verlag Dr. Friedrich Pfeil. ISBN 978-3899371073

Zachos, J. C., Dickens, G. R., & Zeebe, R. E. (2008). An early Cenozoic perspective on greenhouse warming and carbon-cycle dynamics. Nature, 451(7176), 279–283. https://doi.org/10.1038/nature06588

Δείτε επίσης
Απόλυτη χρονολόγηση
Γεωχρονολόγηση
Σχετική χρονολόγηση
Φάση
Γεωλογικός χρόνος
Τεκτονικές πλάκες

 Περαιτέρω ανάγνωση 

Εξωτερικοί σύνδεσμοι

Cosmic Evolution — a detailed look at events from the origin of the universe to the present
Valley, John W. "A Cool Early Earth?" Scientific American. 2005 Oct:58–65. – discusses the timing of the formation of the oceans and other major events in Earth's early history.
Davies, Paul. "Quantum leap of life". The Guardian. 2005 Dec 20. – discusses speculation into the role of quantum systems in the origin of life
Evolution timeline  (requires Flash Player). Animated story of life since about 13,700,000,000 shows everything from the Big Bang to the formation of Earth and the development of bacteria and other organisms to the ascent of man.
Theory of the Earth and Abstract of the Theory of the Earth
Paleomaps Since 600 Ma (Mollweide Projection, Longitude 0) 
Paleomaps Since 600 Ma (Mollweide Projection, Longitude 180)