Реферат: Земля

Космонавты американского космического корабля «Аполлон» говорили, что, когда они были на Луне, Земля сголубой водой и белыми облаками была для них самым манящим объектом из всех,которые они могли наблюдать на небе. Их пристрастиепонятно. Они знали из личного опыта, на что похожаэта планета, и могли перевести вид облаков, океанови континентов в свой повседневный опыт—скажем,в морской бриз, накатывающий волны на освещенный солнцем берег.

Вероятно, то, что больше всего нравится людям на Земле, даже если они немогут выразить этого словами,— этокартина постоянного движения. На Земле покой заметен благодаря своей редкости.Движение всюду— отпостоянного смещения песчинок в дюнах, движения бактерий и других форм жизни домощных колебаний в самой Земле, когда она дрожит во время землетрясения и посленего.

Эта планета активна. В самом деле, она активна уже4,6млрд.-лет и не видно никаких признаков успокоения.Земная атмосфера, океаны, тонкая кора и глубокие недра находятся в движении стех пор, как образовались. Жизнь является составной частью поверхности поменьшей мере в течение 4/5истории планеты.

В процессе постоянной активности Земля в своей эволюции прошла черезразные стадии, сохраняя в течение всего времени состояние динамическогоравновесия. Равновесие включает в себя обмен веществом и энергией между недрами, поверхностью, атмосферой и океанами.Исследования в области геологии с привлечением результатов геохимии, геофизикии палеонтологии показали, как происходила эволюция поверхностных слоев Земли.Эти знания, объединенные с устоявшейся теорией внутреннего строения Земли игипотезами о движении внутренних слоев Земли, поставляют сведения дляпостроения теории эволюции планеты.

СтатьяКамерона (см. «Образование и эволюция Солнечной системы») описывает   процесс  возникновения Земли и других планет путем конденсации определенныхобластей солнечного протопланетного облака.Первоначальное строение протопланетного облака и его структура в более поздний период выводятся из строения земных горных пород, горныхпород, доставленных на Землю с Луны, метеоритов и атмосфер Земли, Марса, Венерыи Юпитера.

Появлению теории развития Земли больше всехспособствовали исследователи, изучавшие постепенную конденсацию и аккрециютвердой планеты по мере того какона увлекала огромны^....'ичествамалых частиц из протопланетногодиска, из которого обра-зовалась-теперешняяСолнечная система. Так как планетаросла, она начала нагреваться в результате совместного действия  гравитационного  сжатия, столкновений с метеоритами инагревания,   вызванного   радиоактивным распадом урана, тория и калия, (Хотя калий обычно не считается радиоактивнымэлементом,0,01°/о этого элемента на Земле является радиоактивнымизотопом калия-40.) В результате внутренние слоирасплавились. Процесс расплавленияможно назвать «железной катастрофой»; он включал в себя обширнуюперестройку всего тела планеты. Расплавленные капли железа и сопутствующих емуэлементов оседали к центру Земли и там образовали расплавленное ядро, котороеостается в значительной степени оасплавленными сегодня.

По мере того как тяжелые металлы оседали к центру, легкие «шлаки»всплывали наверх—квнешним слоям, которые в настоящее время составляют верхнюю мантию и кору.Возникновению более легких элементов, таких, как алюминий и кремний и дващелочных металла, натрий и калий, сопутствовало образование радиоактивныхтяжелых элементов урана и тория. Объяснение возникновения этих тяжелыхэлементов лежит в механизме, посредством которого атомы урана и тория образуюткристаллические соединения. Размер и химическое сродство атомов препятствуюттому, чтобы они образовывали плотные, компактные структуры, которые являютсяустойчивыми при высоких давлениях, существующих в глубоких недрах Земли.Следовательно, атомы урана и тория были «выжаты» и вынуждены переселятьсявверх, в область верхней мантии и коры, где они легко подошли к более открытымкристаллическим структурам силикатов и окислов, находящихся в горных породахземной коры.

По мере того как внутри Земли произошла дифференциация на ядро, мантию икору, вещество в верхних областях также расслаивалось на разные фракции,iНижние слои коры состоят из базальтов и габбро—темных горных пород, в состав которых входяткальций, магний и соединения, богатые железом, главным образом силикаты. Ониобразовались в результате частичного расплавленияи разделения более плотных веществверхней мантии. Базальт и габбро сами подверглись дифференциации в результатекристаллизации и частичного плавления и так же, как более легкие жидкиевещества, были выдавлены через кору. В верхних слоях коры и на поверхности онизатвердевали и образовывали такие более легкие горные породы вулканическогопроисхождения, как гранит, обогащенные кремнием, алюминием и калием.

Вопрос о том, в какой степени эти процессы были завершены на раннейстадии, по мнению автора, остается нерешенным. Некоторые геологи утверждают,что значительная, а возможно, и большая часть гранитной коры была образованауже на этой стадии. Другие считают, что процесс мог едва начаться даже через1млрд. лет после образования Земли.

Одним из результатов разогревания внутренних слоев явилось началовулканической деятельности и горообразования. Они привели не только к изменениюформы поверхности, но и к громадным изменениям в строении внутренних слоев. Втечение этого времени различные газы, которые вошли в состав планеты, когда онаобразовалась в результате аккреции, начали искатьпуть к поверхности. Среди них были углекислый газ, метан, водяной пар и газы,содержащие серу. Газы должны были течь к поверхности особенно интенсивно впериод перестройки и дифференциации. Они оставались на поверхности, так каксила тяжести на Земле была достаточной для того, чтобы помешать всем газам,кроме самых легких (водорода и гелия),уйтив окружающее пространство. Температура в то время должна была быть достаточнонизкой и допускала конденсацию воды. Растворяясь в воде, другие газы вступали вхимические реакции с такими элементами, как кальций и магний, которыевыщелачивались из горных пород, когда выпадение дождей начало приводить квыветриванию. Если бы температура была выше, наличие плотной атмосферы с большим содержанием углекислого газа привело бы кустановлению так называемого «парникового эффекта», который, по-видимому,возник на Венере, что привело к образованию горячей облачной атмосферы этойПланеты (с^.«Венера» Э. и Л.Янгов).

^Помере того как остывалаповерхность Земли и в результате конденсации воды образовались океаны, процессыэрозии под действием ветра и воды начали действовать в основном так же, как онидействуют и сейчас. Жидкая вода стала преобладающей формой переноса иперераспределения продуктов выветривания гор. Речные системы на поверхностиявляются видимыми следами сети, которая несла продукты выветривания к океанам,где большая их часть скапливалась в виде наносов осадочных отложений вдольконтинентальных шельфов и континентальных выработ^^) Остатки осадочных отложений врезультате оседания и движений мутьевыхпотоков распределились тонкимслоем глубоко на дне океанов.

Некоторые геохимики и геофизики рассматривали  несколько по-иному цепочку событий, которые привели к аккрецииЗемли из конденсирующегосясолнечного протопланетного облака. В соответствии сэтими воззрениями Земля и другие планеты являются продуктами   постепенной  конденсации солнечного протопланетного облака, в течение которойопределенные тяжелые элементы, главным образом железо,   кристаллизовались  .первыми, в товремя как более легкие части протопланетного облака находились еще вгазообразном состоянии. В процессе аккреции ядропланеты будет обогащено железом в центре, а более легкие фракции будутрасполагаться последовательно в порядке, соответствующем порядку ихкристаллизации из газа, собирающегося во внешних чаяхпо мере роста планеты.

Каковбы ни был механизм аккреции, история эволюции Земли на более поздней стадии(после первого миллиарда лет) в основном может быть восстановлена по записям,

<span Times New Roman",«serif»; mso-fareast-font-family:«Times New Roman»;mso-ansi-language:RU;mso-fareast-language: RU;mso-bidi-language:AR-SA;layout-grid-mode:line">

которые содержат в себе горные породы коры. То, о чем онисвидетельствуют, лучше всего может быть рассказано языком геологических «часов»,которые начали идти в докембрийскиевремена. Наиболее старые изизвестных в настоящее время горных пород—это метамор-физованныеосадочные и вулканические. горныепороды, которым по содержанию радиоактивных элементов может быть приписанвозраст около3,7млрд.лет. Они еще старше, чем очень старые горные породы, относящиеся к периодувремени, известному в геологии под названиемархейского. Считается, что горные породы, относящиеся к этому периоду, имеютвозраст более2,2— 2,8млрд.лет (возраст границы с более молодыми геологическими  эпохами меняется вразных частях районов Земли с древними горными породами). Большинство «записей», содержащихся в горных породах, отрывочны, но ониреальны, и никому больше не приходится полагаться на одни лишь соображенияправдоподобия теории^

Оказывается, что горные породы архейской эры несколько отличаются отпород последующих периодов в том смысле, что в это время были распространеныопределенные их типы, а многие другие типы относятся к более поздним периодам.Среди архейских пород преобладают базальты и андезиты—вулканические породы, богатые железом и магниемпри недостатке натрия и калия и относительно низком содержании кремниевыхсоединений. Песчаники и сланцы архейской эры образовались в результате выветривания и переработки этих вулканических пород. Здесьотсутствуют большие тела из гранита—породы, более богатой щелочами и кремниевыми соединениями. Такиеотклонения в строении по отношению к более поздним породам наводят на мысль,что выделение гранитных пород в результате кристаллизации и частичногоплавления пород с меньшим содержанием кремния продвинулось не настолько далеко,как это произошло позднее.

Архейские породы служат также подтверждением того, что характертектонических явлений, т. е. горообразовательнаяактивность, которая определила форму поверхности, отличался от современного. Внастоящее время принято, что тектонические явления связаны с существованиембольших плит литосферы (которая включает в себя кору и часть верхней мантии),движущихся над астеносферой(горячим, пластичным и, вероятно, частично расплавленнымслоем мантии). Движущей силой являются движения в мантии, хотя точная природаэтого движения•не определена. Геологическаяактивность землетрясений, вулканов и горообразования концентрируется вдольграниц плит.

Считается, что архейские породы очень рассеяны и дают мало информации,однако изучение наиболее старых архейских площадок в Канаде и площадок такогоже возраста в Африке и Скандинавии не подтверждает того, что горообразованиепроисходило там вдоль границ больших плит. Это подтверждает модель интенсивнойдеформации вдоль границ неправильных площадок гораздо меньшей протяженности,чем плиты. Многие геологи подозревают, что архейский период был временем, когдалитосфернаякора была очень тонкой, временемактивной вулканической деятельности и столкновений между множеством маленькихтонких «плиточек»с возникновением «швов», или поясов сморщивания, спаивающих их вместе.

Хотя архейская эра заметно отличалась от современной тектоническим стилеми средним строением вулканических пород, она была похожа на современную  всеми существенными процессами эрозии иосаждения на поверхности. Все отличительные признаки выветривания, механическойпереработки пород, переноса реками и осаждения в областях, где кора постепеннопонижается и допускает скопления больших толщиносадочных пород, обнаруживаются в осадочных породах архейского периода. Этобыло показано более30летназад Петтенд-жилломиз Университета Джонса Гоп-кинса, который изучал ранние докемб-рийскиеосадочные породы в районе озераВерхнее. Глядя на эти песчаники, сланцы и конгломераты, трудно найтикакое-нибудь заметное различие между ними и относящимися к более позднемупериоду, так как все это— затвердевшиеэквиваленты современного гравия, песка и глины.

В настоящее время в эрозии и химическом разрушении пород принимаютучастие земные растения. Однако известно, что высшие растения на суше возниклине ранее чем через2млрд.лет после архейского периода, т. е. в серединепалеозойской эры. Вероятно, до того, как возникли растения, на сушесуществовали более низшие формы, так же как они, несомненно, существовали и вморе.

Доказательство существования морских водорослей в позднюю до-кембрийскуюэпоху было получено несколько летназад, когда палеоботаник Баргхорниз Гарвардского университета,работающий вместе с Таймером, специалистом поосадочным породам из Университета штата Висконсин,обнаружил микроскопические остатки морских водорослей в кремнистом сланце из Ганфлинта—плотной осадочной породе, состоящей из кремнезема. По содержаниюрадиоактивных элементов и периоду их полураспада было установлено, что возрастэтого сланца порядка2млрд.лет. После этого другие органические структуры, которые похожи на остаткиорганизмов, были обнаружены в еще более старых породах. Самая старая из них—кремнистый сланец из Свазиленда (Африка) —имеет возраст около3,4млрд. лет.

Эта работа по поиску свидетельств древней жизни является кропотливымтрудоемким процессом. Тысячи образцов пород должны быть распилены насверхтонкие пластины, а затем отполированы для того, чтобы их можно былоизучать под оптическим и электронным микроскопами.   Хотя  органический углерод был обнаружен в старых породах задолго до открытияв упомянутых выше кремнистых сланцах, можно всегда предположить множествопростых химических механизмов для объяснения этого. Полученное недавнодоказательство существования характерных форм клеточной жизни в древние временатрудно опровергнуть.

Теперь о том, как возникла жизнь на Земле. Это рассказ о правдоподобныххимических механизмах, которые следуют из определенных предположений о раннемхимическом составе поверхности. Можно начать с возникновения ранней архейскойатмосферы (образовавшейся в результате выхода газа из внутренних слоев), вкоторой преобладали вода, метан и аммиак. Свободный  кислород отсутствовал, так как он является продуктом жизни, а не предшественникомее; Атмосфера могла также включать в себя заметные количества углекислого газа.

Существование и характер этой атмосферы связаны с тем фактом, что Земляменьше Юпитера и больше Луны. Юпитер способен удержать свой водород, которыйбыл самым обильным элементом в солнечном протопланет-номоблаке. Лунане могла удержать никакого газа

В воздушной оболочке Земли и под ней в поверхностных слоях моря и большихозерах было интенсивным ультрафиолетовое излучение Солнца. Поверхность не былазащищена от ультрафиолета  слоем   озона,  как сейчас,   за   неимением  кислорода (02 ),изкоторого образовался бы озон (С)з).Высокая энергия ультрафиолетового излучения способствовала синтезу множестваорганических соединений, например аминокислот.   Возможно, многие изэтих соединений уже существовали там, посколькутеперь известно, что многие простые органические соединения присутствуют вмежзвездном пространстве.

Однако синтез недолговечных органических соединений—это не то же, что возникновение жизни.Следующими шагами должен быть рост больших молекул и затем нуклеиновых кислот,который в конечном итоге приведет к возникновению генетического механизмавоспроизведения, так что клетки могут делиться и порождать новые клетки,подобные им самим.

Нельзя точно сказать, каков должен быть диапазон химических условий,необходимый для поддержания жизни. (Неопределенность может быть уменьшена врезультате полета американских космических аппаратов, которые должны былиопустить на поверхность Марса в1976г.сейчас известно только,  что  Земля  поддерживает жизнь, и это обстоятельствообязано продолжительному существованию жидкой воды. В настоящее время Земляявляется единственной планетой, про которую известно, что она удовлетворяетэтому условию. Постоянно обнаруживаемые следы жизни  на Земле, относящиесяпо крайней мере к последним3,5млрд.лет, показывают, что жидкая вода имелась в течениевсего этого времени.

Когда возникла жизнь, она начала оказывать важное влияние на поверхностьЗемли и газовую оболочку, окружающую ее. В формации БиттерСпрингс,расположенной в центральной Австралии,  которой  немного меньше1млрд. лет, палеоботаники обнаружили клеточные морскиеводоросли, подобные по многим геометрическим характеристикам сине-зеленымводорослям. Современные сине-зеленые водоросли, как и все другие фото-синтезирующиерастения, выделяют кислород. Кконцу протерозойской эры, которая лежит между архейским периодом и началомпалеозойской эры, в атмосфере должно было накопиться достаточное количествокислорода для поддержания эволюции высших организмов. Они были многоклеточными,т. е. живыми организмами, имеющими много клеток сразличающимися характеристиками. Оказывается, всем этим организмам необходимыпо крайней мере небольшие количества свободного кислорода для их биохимическихпроцессов.

Кислород не является единственным атмосферным газом, возникшим приналичии жизни. В незначительных количествах присутствует, например, метан.По-видимому, его источником первоначально являлись метанообра-зующиебактерии, выделяющие обильно«болотный газ». Атмосфера также включает в себя другие газы, которые являютсяскорее продуктами деятельности биосферы, чем более простых небиологическиххимических реакций.

Протерозойская эра была временем, когда мир был населен бактериями,морскими водорослями и другими примитивными одноклеточными организмами,которые, вероятно, существовали и на суше, и на море. Их влияние на процессы,происходящие на поверхности, видно на протерозойских породах. Наиболеехарактерно это для стро-матолитов—формацийгорных пород, состоящих из известковых выделений нитевидных водорослей иосадочных пород, задержанных ими. Строматолитыв настоящее время обнаружены втаких местах, как Багамские и Бермудские острова,где известняки лежат внизу на абиссальных равнинах. Другое свидетельствопротерозойской жизни обнаружено в нескольких угольных пластах, образованныхмассами пропитанных углеродом остатков водорослей.

Если бы наблюдатель посмотрел вниз на Землю с искусственного спутника впротерозойское время, он описал бы ее поверхность так же, как наблюдатель,находящийся в подобной ситуации, сделал бы сейчас. Только прибор дляопределения химического состава атмосферы смог бы обнаружить какие-то различия.Доказательством этого подобия служат протерозойские породы, которые принадлежатк тем же типам и имеют тот же состав, что и породы всех более поздних периодов.

К поздней протерозойской эпохе система Земля—Луна после изменений, имевших место в начальныйпериод, превратилась в основном в ту систему, которую мы видим в настоящеевремя. Приливы должны были быть несколько выше, чем сейчас, но отличие былонебольшим. Примерно в то время, когда Луна стала холодной, длительный нагрев идифференциация верхней мантии Земли и коры привели к интенсивному захватубольших тел гранитных пород и к образованию опоясывающих горных цепей,источником которых, как предполагают, является тектоника плит.

Из анализа как протерозойских, так и более поздних пород получены данныео периодических изменениях знака магнитного поля Земли, происходивших в течениебольшей части ее истории. По мере того как нагретая порода остывает, онанамагничивается в направлении магнитного поля Земли, и силовые линиивмораживаются, когда порода отвердевает. Кроме того, определенные осадочныепороды, которые содержат  намагниченные  частицы, сохранили, направление поля  тех времен, когда ониотлагались. Причины перемен лежат в нестабильности движений в жидком ядре, которыегенерируют магнитное поле Земли.

Палеомагнитныеданные рассказываюттакже и о движении полюсов. Это не означает, что северный и южный полюсыдвижутся; наоборот, детали поверхности Земли сдвигаются относительно полюсов.Этот вывод, подкрепляемый палеомагнитными данными,основан на геологических записях древнего климата, таких, как угольные пласты вполярных районах и ледниковые отложения вблизи экватора.

Оказывается, что в протерозойское время околоюжного полюса находился большой континент, и основным процессом, определяющим палеогеогра-фию, был его дрейф.

Породы хранят свидетельства о периоде главной ледниковой эпохи, первой,существование которой твердо доказано. Эти свидетельства оказываютсянедостаточными для точного установления возраста этого ледникового периода.Неизвестно, имел ли он ту же длительность, что и недавние (плейстоценовые)ледниковые периоды, состоял ли он так же, как и они, из многих эпизодов, когдаледники наступали и отступали. Можно лишь предположить, что механизмы, подобныетем, что приняты для ледниковых периодов плейстоцена, являются общими: этодвижение континентальной массы, лежащей у одного изполюсов и ограничивающей способность океана и атмосферы распределять тепловуюэнергию равномерно по сфере. Для внешнего наблюдателя Земля в то времявыглядела немного похожей на Марс, за исключением того, что на экваторе ужебыли океаны. Один из интересных вопросов  относительно ледниковыхэпох Земли состоит в следующем: почему на Земле установилось тепловоеравновесие при такой температуре, которая достаточно низка для того, чтобыобразовались большие полярные шапки, но слишком высока для полного замерзаниявсей поверхности?

Точно так же, как история человечества сливается с его предысторией,последние570млн.лет истории Земли (начиная с палеозойской эры) связаны с9/10продолжительности еепредшествовавшей эволюции, которая долгое время оставалась тайной. Болеестолетия последние570млн.лет рассматривались как геологически «известный» период; поэтому его часто называли «фанерозойским», от греческого«phaneros» —открывать. Хотя первыегеологи обнаружили, что некоторые докембрийскиетерритории поддаются картированиюобычными геологическими методами, не было ископаемых, имеющих достаточноесходство с формами, существующими в настоящее время; и это делало докемб-рийскийпериод «немым». Стратиграфическаяшкала времени—исключительно детальные и точные часы— основана на быстрыхэволюционных изменениях высших форм жизни, свидетельства о которых сохранилисьв ископаемых остатках кораллов и тысяч других видов многоклеточных организмов:

Изучающие историю Земли неперестают удивляться исключительной скорости изменений в период существованиямногоклеточных.3или4млрд. лет, т. е. втечение почти всей истории, Земля была населена одноклеточной жизнью. Послеэтого не более чем за несколько сотен миллионов лет появилось фантастическоеразнообразие беспозвоночных организмов. Быстро возникли все основные типыживотного мира, и скоро за ними последовали сосудистые растения и позвоночных. Было ли все это случайностью, результатом удачногорасположения континентов и морей, игрой окружающей среды?Или это было неизбежнымследствием возникновения кислородной атмосферы Земли в результате фотосинтеза,производимого водорослями?' Наиболее вероятным сейчаскажется, что именно эволюция атмосферы в направлении к современному уровнюсодержания кислорода стимулировала биологическую приспособленность. Одним изпроявлений такой приспособленности было появлениераковины у животных, которая служила броней, защищающей мягкие ткани отхищников, и базой прикрепления мускулов. Раковины дают нам основу для пониманияпоследующего направления эволюции планеты и ее обитателей. Результаты палео-биологическихисследований, основанные наизучении только мягких частей организмов, дали бы слишком тусклые очертанияпрошлого.

Раковины—этобольше, чем временные метки в истории: они вызвали важные изменения в динамикевнешних слоев Земли, Океаны стали населять организмы,в состав которых входили карбонат кальция, фосфат кальция и окись кремния вогромных количествах. Их остатки отлагались в осадочных породах, превращаясь вконце концов в известняк, сланец и фосфатный известняк или фосфатную породу(главный источник сельскохозяйственных удобрений).

Более точные сведения, относящиеся уже к палеозойскому периоду, позволяютгеологам проследить эффекты дрейфа континентов. В частности, можно болееуверенно установить очертания древнего Атлантического океана, который  лежал между Европейско-Африканской массойсуши и Америкой, перед тем как во времена, близкие к палеозойской эре,образовался сверхконтинент Пангея. Образование Панеибыло одним из редких, особыхсобытий более поздней истории Земли, одним из важных возмущений более или менеегладко протекающей эволюции планеты.

Одним из главных последствий образования Пангеибыло исчезновение сотен видов беспозвоночных и начало всеобъемлющих изменений втипах и относительной населенности различных видов животных и растений. Большаячасть пространства, занятого мелкими отмелями, окружающими каждый континент,исчезла, когда континенты столкнулись, оставив только узкую полосу вокруг сверхконтинента. Отмели служили убежищами наиболеепродуктивного биологического населения палеозойского мира. Географическоесжатие и совпадавшие с ним климатические изменения, включая оледенения техчастей, которые теперь являются Африкой, Австралией и Южной Америкой, былидостаточны для исчезновения многих видов. Выжившие закладывали основы новыхвидов послепа-леозойскогомира.

Пангеяраскололась в триасовыйпериод (самую раннюю часть мезозойской эры),и,если отметить это событие, а также последующее рождение современногоАтлантического океана и дрейф континентов к их теперешнему положению, рассказ офизической эволюции Земли можно считать в основном законченным. Самые старыечасти океанского дна, которые сохранились в настоящее время, появились в эту эпоху, и так началась поддающаясярасшифровке история мировых океанов. Ее можно проследить по магнитным «полосам»и зонам разломов морского дна, образовавших хребты и трещины посреди океана.

Новые формы жизни, которые эволюционировали в первый период мезозойскойэры, дали начало новому миру. Появились цветковые растения, и Земля заигралакрасками цветов и листвы деревьев, травы и огромного количества кустарников ицветов. В морях появился новый вид фотосинте-зирующихводорослей—диатомеи;это одноклеточные организмы,покрытые тонкой оболочкой из окиси кремния. Диатомеиответственны за большую часть первичной продукции фотосинтеза органическоговещества в морях.

Примерно в то же самое время появились известковые фораминиферы. Это одноклеточные животные,которые обитают вне растений на поверхности моря. Их раковины, состоящие изкарбоната кальция, постоянно опускались на дно океанов, являясь источникомнового типа глубоководных отложений—фораминиферальногоила. Остатки этих фораминифердали сюжет своеобразногодетективного рассказа: температуру древнего мира и, следовательно, климатоказалось возможным определить по изотопному составу и внешней форме раковин. Иформа раковины, и относительное содержание в ней нормальных атомов кислорода(кислорода-16)иредкого тяжелого изотопа (кислорода-18)зависят от температуры воды, в которой жило животное. Измеренная таким образомтемпература океана позволила обнаружить важные климатические изменения впрошлом.

В течение большей части последних 50млн. лет (т. е.большей части кайнозойской эры) температура поверхности Земли падала. Этоостывание достигло кульминации в последние несколько миллионов лет и проявилосьв повторяющихся оледенения. Самые современные из них стали свидетелямипоявления нового вида—человека и повлияли на его эволюцию. Достаточнопродвинувшись в своей эволюции, человек в период первобытного состоянияперемещался по мере того, как ледники покрыли большую часть Северной Европы, Азии и Северной Америки.В течение короткого10000-летнего периода после того, как ледники отступили и заняли своетеперешнее положение полярных шапок (возможно, это было временное отступление),человек стал видом, которыйраспространился и занял почти всю поверхность планеты и превратился вбиологическую популяцию, способную глубоко повлиять на ход истории Земли какпланеты. Только сейчас он стал отдавать себе отчет в том, что некоторые аспектыего деятельности могут изменить тонкую оболочку атмосферы, океанов и пресныхвод, которые делают возможным его существование.