شناخت زمین و ادوار آن

در کتب لغت آمده است: «زمین شناسی علمی است مربوط به مطالعه مواد تشکیل دهنده زمین و همچنین مطالعه طبیعت زمین و موقعیت این مواد و عوامل و عللی که این موقعیت را مشخص و معین ساخته اند.»

زمین شناس هنگامی که طبقات پوسته زمین را مطالعه می کند، این طبقات را به ترتیب (از زیر یا از رو) طبقه بندی نموده و نام هر طبقه را با تاریخ پیدایش آن مشخص می کند و در حین عمل در لابلای طبقات بقایای حیوانات و نباتات را کشف می نماید که به آنها سنگواره یا فسیل (Fossil) نام نهاده اند.

معنای فسیل، بقایای موجوداتی است که در این تحقیقات پیدا شده اند و خود از کلمه لاتین Fossiliis می باشد، شناخت این فسیل ها در اصل مربوط به علم دیگر زمین شناسی به نام پالئونتولوژی (Paleontologie)، که علم شناخت آثار مهم باستان شناسی نباتات و حیوانات قدیم است، می باشد. فسیل ها با معلوم ساختن تاریخ طبقات مختلف رسوبی، علم ستراتیگرافی (شناخت لایه های زمین) را مشخص و معین می کنند.

فسیل عبارت از بقایای موجودات زنده ای است که در زمان های گذشته روی زمین می زیسته اند و چگونگی حفظ آنها تا امروز مسئله فسیل را به وجود آورده است. اگر به پیرامون خود بنگریم، مشاهده خواهیم کرد که در میان انبوهی از حیوانات و گیاهان عجیب و شگفت آور احاطه شده ایم که سراسر خاک و آب و حتی یخچال ها را فرا گرفته اند. در این میان از پیکر غول آسای قبل گرفته تا جانوران بسیار ریز مانند حیوانات ذره بینی آب (Plankton) و موجودات میکروسکوپی دیگر که از فیلتر می گذرند مانند انواع ویروس ها، در حدود چهار میلیون نوع موجود زنده می شناسیم و تعداد زیادی از این موجودات را حیوانات دیگر خواه در حین حیات و خواه پس از مرگ خورده اند، بطوریکه چیزی از آنها باقی نمانده است.

آن دسته موجوداتی که مانده اند به طریق فسیل حفظ شده اند، عمل فسیل شدن (Fossilisation) بسیار بندرت و در موارد استثنایی انجام می گیرد. برای اثبات صحت این گفته کافی است که قدری درباره آنچه که از زمان گذشته در دسترس ما است بیندیشیم. از میلیون ها انسان که از بدو آفرینش در روی زمین می زیسته اند، فقط چند گورستان، با چند گودال عمومی مردگان با مقداری استخوان ها باقی مانده است.

از هزاران میلیون نوع گیاه و حیوانی که همزمان با انسان ها زندگی می کرده اند، چیزی در دست نداریم، ولی فسیلیزاسیون مقدار بسیار کمی از موجودات زنده را حفظ کرده است، زیرا ماده اصلی ترکیب دهنده حیوانات و موجودات زنده را آب تشکیل داده که طبیعتاً نمی تواند پایدار بماند. در این صورت برای فسیلیزاسیون آنچه که لازم است استخوان های ستون فقرات، صدف حیوانات صدفدار یا پوست لخت آنها است (Foraminifera) و شرط دیگر فسیل شدن این است که این مواد، در پناه نگهبانان جوی واقع شوند که در طول زمان استخوان ها و صدف ها را حفظ کند. شانس حفظ سایر اعضای موجودات زنده بسیار کم است و احتیاج به شرایط خاصی دارد که آن شرایط در ته دریا موجود است.

در سطح زمین و در معرض هوا شرایط فسیلیزاسیون تقریباً وجود ندارد. دلیل این مدعا وجود تعداد تقریباً زیاد فسیل های دریایی در مقابل تعداد بسیار کم فسیل خشکی و در رسوبات می باشند. فسیل برای روشن کردن تاریخ موجودات زنده سهم بسزایی دارد و در نتیجه اگر در سلسله مراتب ستراتیگرافی پایین بیاییم متوجه خواهیم شد که تعداد فسیل ها بتدریج کم می شود.

به استثنای دگرگونی ها و تغییر و تبدیل های ناگهای زمین. ضمناً روش های جدید گزارش تاریخ به ما اجازه می دهد که برای این طبقات، تاریخ قطعی تعیین کنیم. اینک چگونگی تعیین تاریخ و عمر آنها را در زیر شرح می دهیم. ضمناً باید بگوییم که نتیجه کنونی این است که امروزه همه خاک های روی زمین به چهار دسته یا دوره فسیلی تقسیم شده اند که جدول تقسیمات از بالا به پایین از جدیدترین تا قدیمی ترین دوره در زیر نشان داده شده است.

از این فسیل ها یک مجموعه حیوانات دارای مشخصات دریایی هستند که بیش از 500 میلیون سال از آن می گذرد. در همه جای دنیا در زیرزمین های کامبرین فسیلی، زمین های دیگری یافت می شود، که دارای ضخامت بیش از 30,000 متر است و خصوصیت اصلی آنها این است که OZOIQUE یعنی فاقد زندگی و فسیل می باشد و متعلق به دوره بسیار ممتدی است که به بیش از 3 میلیارد سال می رسد و شامل شش هفتم تاریخ زمین است. در این صورت از دوره اصلی تاریخ زمین هیچگونه نشانه مرتب و منظمی باقی نمانده است.

زمین های این زمان انتکامبرین (Antecambriens) یا پرکامبرین (Precambrian) نامیده می شوند، این دسته از تخته سنگ های خاصی تشکیل یافته اند که ترکیبات این سنگ ها به شکل طبقات متبلور است و از سنگ های دوران دیگر متمایز می گردد و بدین دلیل بدان Cristallphilliens نام داده اند. از نتیاج این خصوصیت این است که زمین های کامبرین به جزء چند مورد بسیار نادر فسیل ندارد و فسیل های باقیمانده، عبارت از باقیمانده حیوانات یا نباتات دریایی مخصوص باکتری ها و آلک ها (Algud) یا خزه های آبی رنگ است. این آلک ها اولین گیاهان فسیلی شناخته شده اند که از باکتری ها مجزا نیستند، باکتری ها با یک ماده مُلَون پوست که آبی رنگ است همچنین بوسیله چند سلول مشخص گردیده اند. قدیمی ترین موجود زنده ای که تاکنون شناخته شده و در کامبرین فنلاند یافت گردیده، در حدود 1400 میلیون سال عمر دارد و به نام Coryciumenigmticum نامیده شده است. لذا می توان عمر زمین را تاکنون در حدود سه میلیارد و 500 میلیون سال دانست، ولی هنوز این عمر زمین نیست زیرا به پوسته اولیه نرسیده ایم. در اینجا باید از فرضیه «اوری» که مبتنی بر پایه ذرات فضایی سنگ های آسمانی و ستارگان کوچک و زمین می باشد، نام ببریم که می گوید: «اولین پوشش زمین یک قشر خارجی بازالتی (Basaltique) بوده که به زودی آب گودال های آن را پُر کرده است.»

در ابتدا نباید اکسیژن آزاد در فضای زمین وجود داشته باشد، زیرا این ماده از تحلیل کلروفیل بدست می آید، در این صورت زندگی فقط در محیط مایع یعنی در دریای اولیه و در تحت شرایط ژئوشیمی و سپس بیوشیمی وجود داشته باشد، پست ترین نوع باکتری ها و آلک هایی که در زمین های پرکامبرین دیده ایم در چنین محیطی پرورش یافته اند.

حال بر می گردیم به عقب، بین دوران کنونی و چهار میلیون نوع موجود زنده تا مسئله تحول حیات را مورد بررسی قرار دهیم. معلوم شده که زمین شناسی با مطالعه روی موجود زنده که در دوره های مختلف و متوالی زمین شناسی در زمین ساکن بوده اند، و همچنین با مطالعه در روی باقیمانده آن حیوانات و موجودات که به طریق فسیل نگهداری شده اند، بستگی دارد.

موضوع فسیل، مانند علم زمین شناسی علمی جدید است که بیش از یک قرن از عمر آن نمی گذرد. فیثاغورس اولین کسی بود که در قرن 6 قبل از میلاد به فکر شناسایی طبیعت افتاد و پس از او تا زمان رنسانس دیگر کسی به مطالعه در این باره اقدام نکرد، و در دوره رنسانس دو دانشمند بزرگ، یکی لئوناردو داوینچی و دیگری برنارد پالیسی کوزه گر به اهمیت فسیل پی بردند و آن را یکی از دلایل وجود دانستند. پس از مدتی طولانی در قرن 18 بوفن (Buffon) موسس پالئولوژی ظهور کرد.

پس از او هم کوویه (Cuvier) و لامارک (Lamarck) و سایر پیش قدمان این علم، یک قرن بعد داروین (Darwin) دکترین تحول خود را بر اساس محکم تری بنا نهاد. قبلاً گفتیم که تاریخ فسیل مبتنی بر دو اصل زیر می باشد:

1. هرچه فسیل ها به زمان عقب تر می روند، تعدادشان بیشتر می شود، در نتیجه ما فقط فسیل های دریایی را می شناسیم که در سطح کنونی زمین وجود دارد و به زحمت یک چهارم تمام مساحت کره زمین را نشان می دهد. فسیل های دوره پرکامبرین در اثر تغییراتی که زمین ها در طی زمان یافته اند، تقریباً محو و نابود گشته اند.
2. آنچه مسلم است این است که بطورکلی همه موجودات زنده، در طول دوران های زمین شناسی تعدادشان زیاد شده و تغییر یافته اند، یعنی از ساده ترین شکل به پیچیده ترین شکل درآمده اند. همچنین تعداد و دسته جات فسیلی را می شناسیم که ناگهان در یک دوره ای از تاریخ زمین شناسی به وجود آمده اند و بطور ناگهانی هم از بین رفته اند، مانند تریلوبیت ها (Trilobites) طایفه ای از حیوانات دوره اول زمین شناسی و آمونیت ها (Ammonites) حیوانات صدفدار و خزندگان غول پیکر دوره دوم و نومولیت های (Nummulites) نوعی حیوانات صدفدار دوره سوم، انسان در ابتدای دوره چهارم زمین شناسی، یعنی یک میلیون سال قبل به وجود آمده (این نظریه درست نیست، زیرا علوم امروز ثابت کرده اند که آنها انسان نماها بوده اند نه انسان فعلی. انسان فعلی حداکثر تاریخ پیدایش آن بیش از دویست هزار سال نیست.) که زمین شناسی و علوم مربوط به آن به ما می آموزد که حیات پیچیده و پُر از ابهامی که ما را احاطه کرده اند، 35 میلیون قرن یعنی 3 میلیارد و 500 میلیون سال عمر دارد و در سحرگاه این زمان های نامحدود، دارای پدیده های اولیه و ابتدایی مانند باکتری ها و آلک های آبی رنگ بوده که شناخته شده اند که امروزه هم مانند آن روزها در زمین وجود دارند.

حال این سوال پیش می آید که این موجودات زنده از کجا آمده اند؟ در این باره باز هم ستاره شناسی برای ما اطلاعاتی دارد، که می گوید: «سنگ هایی که از آسمان به زمین می افتد، قطعات مجزا شده از ستارگان هستند، یکی از آنها که به زمین می افتد، کلیدی برای حل قسمتی از معمای ما است. تجزیه شیمیایی این سنگ ها نشان داده که از یک مخلوط سیلیکات که عیناً مانند ترکیبی که در تشکیل سنگ های زمینی وجود دارد، ترکیب یافته اند.»

تجزیه بعضی از سنگ های دیگر ترکیبات زغالی و ترکیباتی شبیه فسیل هایی را که در روی زمین یافت شده، نشان داده است. دو دانشمند آمریکایی به تازگی پس از تجزیه سنگ های آسمانی که در سال 1864 در آمریکای جنوبی که به زمین افتادند، معلوم ساختند که در ترکیب آنها مواد زنده ای وجود دارد که به دو شکل خودنمایی می کنند، یکی مواد شبیه قیر و دیگری به شکل اجزای کوچک، شبیه سلول های بعضی آلک های اولیه.

البته ابتدای حیات و اینکه از کجا آمده هنوز برای ما معلوم نیست. ولی با کشف میکروسکوپ الکترونیکی می توانیم باز هم جلوتر برویم، که امروزه به کمک این دستگاه چگونگی ساختمان باکتری ها که قدیم ترین موجودات زنده شناخته شده اند و بزرگی آنها 500 میلیونیم میلیمتر است بر ما روشن شده است.

همچنین میکروسکوپ، ساختمان ویروس را معلوم ساخته، که بدن این موجودات به شکل چوب های کوچک یا کره هایی است که از دسته ای پروتئین ساخته شده اند و به بزرگی چند میلیونیم میلیمتر می باشند. کوچکترین سلول ها فقط از یک مولکول ساخته شده اند. این کشف شگفت انگیز حاصل مطالعات دانشمند آمریکایی، استانلی (Stanley) روی کپک توتون بوده است.

پس می توان تصور کرد که در تشکیل زمین مولکول های اصلی و ابتدایی دسته ویروس ها و باکتری ها از کربن و ازت به وجود آمده است و این موجودات در دوره پرکامبرین وجود داشته اند و پس از تکامل اسرارآمیز و متوالی خود به حیوانات دوره کامبرین رسیده اند و در دوره کامبرین تحول بسیاری پیدا کرده اند.

منابع

مقاله علمی و آموزشی «شناخت زمین و ادوار آن»، نتیجه ی تحقیق و پژوهش، گردآوری، ترجمه و نگارش هیئت تحریریه علمی پورتال یو سی (شما می توانید) می باشد. در این راستا کتاب اطلاعات عمومی گنجینه های دانش، نوشته ی دکتر زین العابدین کاظمی و دکتر سیدمحمود اختریان و… از نشر محمد، منتشر شده در تیر 1388 با شابک 978-964-336-132-7 به عنوان منبع اصلی مورد استفاده قرار گرفته است.