Как люди узнают о тех событиях, которые происходили на Земле до появления человека? В основном по остаткам древней жизни. Такие остатки ученые — геологи и палеонтологи — периодически находят в самых разных местах: например, на бывшем дне океана, ставшем пустыней, в отложениях древних озёр, в обрывах горных хребтов, в вечной мерзлоте, в разных слоях горных пород. Но как определить, какие из них старше, а какие, по геологическим меркам, более молодые?
Наука, изучающая слои Земли, называется стратиграфией (от лат. stratum — слой и греч. grapho — пишу). Стратиграфический принцип положен в основу изучения жизни Земли. Его предложил датский ученый Нильс Стено в XVII веке, а в первой половине XIX века, в результате исследований многих ученых, была намечена общая последовательность событий в истории Земли.
Находя остатки или отпечатки ископаемых растений или животных в слоях горных пород, ученые узнавали по ним временной промежуток, в который формировались эти слои. Например, если в слоях, которые залегают выше других, найдены отпечатки какого-то растения, а ниже их не встречено, значит, раньше этого растения не существовало. По подобным ископаемым остаткам даются датировки и других, сходных по составу горных пород. Принцип сравнительного анализа лёг в основу геохронологии (от греч. ge — земля, chronos — время и logos — учение).
Относительная геохронология основана на последовательности сменяющих друг друга событий. С развитием науки и техники стало возможным измерять возраст абсолютной геохронологии изотопным методом.
Геохронологическая шкала
Чтобы понять порядок (хронологию) древних событий, была предложена геохронологическая шкала, согласно которой вся жизнь нашей Земли разделена на большие временные промежутки — эры. Учёные полагают, что сама наша планета образовалась в результате Большого взрыва около 4,5 млрд лет назад, но только к концу этого древнейшего периода на поверхности появилась вода, сформировалась атмосфера и зародилась жизнь. Архей и протерозой называют также «криптозой», т.е. «время скрытой жизни». В это время организмы, населяющие Землю, не имели твёрдого скелета, таким образом, от них не могло остаться ничего, кроме отпечатков или следов жизнедеятельности. Остальные эры — палеозой, мезозой и кайнозой — объединены в фанерозой — время явной жизни. Организмы фанерозоя имеют твердый минеральный скелет.
Сейчас благодаря высокоточным приборам, позволяющим исследовать древние породы, сделаны выводы о возможности существования некоторых форм жизни и в те далёкие времена юности нашей планеты.
Границами между крупными временными отрезками — эрами — являются события планетарного масштаба, такие как распады континентов, великие вымирания флоры и фауны, падение метеоритов и т.д., в результате которых происходила существенная перестройка поверхности планеты и менялись условия и формы жизни на ней.
Всего выделено пять эр:
— архейская (эра древнейшей жизни, началась 3,9 млрд лет назад);
— протерозойская (эра ранней жизни, началась 2,5 млрд лет назад);
— палеозойская (эра древней жизни, началась 545 млн лет назад), в ней периоды: кембрий, ордовик, силур, девон, карбон, пермь;
— мезозойская (эра средней жизни, началась 248 млн лет назад), в ней периоды: триас, юра, мел;
— кайнозойская (эра новой жизни, началась 65 млн лет назад и продолжается по сей день), в ней периоды: палеоген, неоген, антропоген.
Эры подразделяются на периоды по наиболее значимым событиям, воссозданным благодаря находкам ископаемых растений и животных. Периоды получили свои названия по местности, где впервые были описаны породы этого возраста, по названиям племён, населявших эти места, либо по каким-то другим характерным признакам. Например, название юрского периода мезозойской эры связано с горной системой Юра (Юрскими горами) на границе Франции и Швейцарии, кембрийский период палеозойской эры получил название по одноимённым горам в Шотландии, карбоновый, или каменноугольный, период палеозойской эры обязан своим названием мощным толщам каменного угля, образовавшимся в это время, а антропогеновый период кайнозойской эры связан своим названием с появлением человека (от греч. antropos — человек, genos — рождение).