Архей

Архей эоны 3800—2500 млн ж. бұрын

Архей (археозой) — прекембрийдің үш бөлімшесінің ортаңғысы (осыдан 4-2,5 млрд ж. бұрын). Қазіргі кезде архей ресми түрде эон болып табылады. «Архей» терминін 1872 ж. америкалық геолог Джеймс Дана ұсынған. Жержылнамалық шкалаға сәйкес, архей эоны төрт эраға жіктеледі, олар:

• еоархей (4500-3600 млн жыл бұрын),
• палеоархей (3600-3200 млн жыл бұрын),
• мезоархей (3200-2800 млн жыл бұрын)
• неоархей эралары (2800-2500 млн жыл бұрын) деп аталады.

Архей — архей эрасы және архей тобы ұғымдарының қысқаша аталуы. Грек тілінде archаіos деген сөз ежелгі деген мағынаны білдіреді. Архей – Жердің геологиялық даму тарихындағы ең ежелгі эра болып табылады. Радиометрлік зерттеулер Архей эрасына қатысты тау жыныстары осыдан шамамен 3,6 – 4 млрд. жыл бұрын қалыптаса бастағандығын көрсетеді. Бұл эраның жоғарғы деңгейі, яғни оның протерозой эрасына ауысу уақыты шамамен 2,6 – 2,8 млрд. жыл бұрын өткен. Архейде қалыптасқан тау жыныстары негізінен метаморфтық өзгерістерге ұшыраған тау жыныстарынан: гнейстен, кристалды тақтатастан, сирек жағдайда амфиболиттен, мәрмәрдан және кварциттен тұрады. Органикалық қалдықтар кездеспейді, бірақ олардың құрамында графиттің ұшырасып қалуы архей эрасында да тіршілік нышаны болғандығын білдіреді. Архейде түзілген тау жыныстары көптеген көне геологиялық құрылымдардың негізін қалайды. Олардың арасында маңызды кендер кездеседі.

Соңғы ғылыми деректер бойынша Жер бетінде алғаш рет тірі организмдер 3,2-3,8 млрд жыл бұрын пайда болған. Жер бетінде алғаш рет пайда болған организмдер прокариотты, гетеротрофты, анаэробты тіршілік еткен. Олар оттекті қажет етпей, мұхит суының құрамындағы дайын органикалық заттармен қоректенген. Сонымен қатар мұхит суындағы Күннің ультракүлгін сәулелері мен найзағайлардың разрядтарының әсерінен бөлінген бейорганикалық заттардан түзілген органикалық заттарды қорегі үшін пайдаланған.

Архей заманындағы Жер атмосферасының құрамы, негізінен, CO2, CО, H2, N2, су буларынан түзілген.Аздаған мөлшерде NH3, H2S, CH4 кездескен, ал бос күйінде оттек мүлде болмаған. Бос күйінде оттектің болмауы мұхит суында абиогендік жолмен түзілген органикалық заттардың жинақталуына әсер еткен.

Жер бетіндегі алғашқы гетеротрофты жолмен, яғни оттектің қатысуынсыз ашыту тәсілімен тотықтандырып отырған. Ашыту жолымен органикалық заттар толық ыдырамайды әрі шамалы ғана энергия түзіледі. Сондықтан архей заманында тірі организмдердің тарихи дамуы өте баяу жүріп, ұзақ уақыт аралаығын қамтыған.

Уақыт өте келе гетеротрофты организмдер қарқынды түрде көбейіп, оларға қажетті абиогендік жолмен түзілген органикалық заттар қоры таусыла бастады да, бірте-бірте автотрофты прокариотты, анэробты организмдер пайда болды. Мұндай организмдер өз беттерінше бейорганикалық заттардан органикалық заттарды түзуге қабілетті болды. Олар алдымен хемосинтез, кейіннен фотосинтез процесін пайдаланды.

Фотосинтез кезінде бөлінген бос күйіндегі оттек мұхит суындағы екі валентті темірді, күкірт пен марганец қосылыстарын тотықтырды. Соның нәтижесінде бұл заттар ерімейтін күйге өтіп, мұхит түбіне шөгіп, темір, күкірт, марганец кен орындарына айналды. Мұны қазіргі кезде адам баласы өз қажетіне пайдаланып келеді. Мұхиттағы еріген заттардың тотығуы миллиондаған жылдар бойы жүріп отырған. Кейіннен су құрамында оттек жинақтала келе диффузиялы түрде атмосфера құрамына таралған.

Мұхит пен атмосфера құрамында оттектің жинақталуынан организмдердің тіршілік әрекеттерінен түзілген органикалық қосылыстардың біраз бөлігі мұхит түбіне шоғырланып, мұнай, газ түрінде сақталған.

Атмосфера құрамында бос күйінде оттектің жинақталуы қазіргі деңгеймен салыстырғанда бір пайыз мөлшерге жеткенде аэробты тәсілмен қорекенетін автотрофты және гетеротрофты организмдердің пайда болуына әсер еткен.

Аэробты тотығу кезінде органикалық заттар ең соңғы өнімдерге дейін ыдырайды және бұл кезде, яғни оттексіз тотығумен салыстырғанда энергия 18 есе көп бөлінеді. Аэробты процестерде энергия едәуір мөлшерде көп бөлінгендіктен организмдер арасында эволюция процесі де жылдам жүре бастаған. Әртүрлі прокариотты жасушалардың бір-бірімен селбесуінен алғашқы эукариотты біржасушалы организмдер пайда болған. Кейіннен эукариотты организмдерге жынысты көбею процесі орын алған. Бұл да архей заманындағы елеулі эволюциялық процестің пайда болуына әсер еткен. Жынысты көбею кезінде генетикалық ақпарат алмасу ДНҚ молекулалары арқылы жүзеге асып отырған. Жынысты көбею процесінің пайда болуы эволюциялық процестердің жылдам жүруіне ерекше әсер еткен. Өйткені бұл кезде мутациялық өзгергіштікпен бірге үйлесімді өзгергіштіктің де әсері байқалады.