předchozí kapitola "Země a vznik života" - vznik Sluneční soustavy, vývoj Země, vznik a význam Měsíce, první známky života

Vývoj Země a první život

Fotosyntéza

Jestliže doba od dopadu první kapky vody na povrch Země až po vznik prvních jednoduchých buněk trvala "pouhých" 200 milionů let, na vznik prvních vícebuněčných organismů si musíme počkat další více než tři miliardy let. Je to hodně dlouho a i na tomto je vidět, že ten proces vzniku vyšších forem života není tak jednoduchý a samozřejmý. Za tu dobu se s jakoukoliv planetou mohlo stát cokoliv. Od změny podmínek prostředí a tím přerušení vývoje života až po zánik planety samé.

U nás to však proběhlo "hladce". Ale ne, že by se nic nedělo. Naopak.

Naše první buňky se v klidu dál rozmnožovaly, pomalu se stěhovaly do teplejších mělčin a tam se začaly spojovat do větších celků. Asi tak po 300 milionech letech vytvořily jakési velké shluky, tak trochu jako velké houby. Taková obrovská pýchavka ze sinic – bakterií. Říká se jim stromatolity. Ty první jsou staré asi 3,5 miliardy let. (použitý zdroj - animovaný cyklus National Geographic - "Tajemství vesmíru")

A právě s těmito stromatolity přišla na svět nová chemická reakce, na níž stojí celý náš dnešní život - fotosyntéza. Je to vlastně schopnost nějakého organismu přijmout sluneční světlo a oxid uhličitý, a pomocí vody toto všechno proměnit na cukr a kyslík. 

Můžeme se dohadovat co "naučilo" naše buňky tuto schopnost. Možná to byla nějaká náhodná mutace v jejich dosavadním RNA, možná přirozený vývoj, každopádně je to velice významný mezník v našem vývoji. Cukry se staly další potravou pro první jednoduché bakterie a vlastně stojí za vznikem pozdějších vícebuněčných organismů.

No a bublinky kyslíku vycházely ze stromatolitů do moře, vystoupaly na hladinu a pak dál nad povrch. Začala se pomalu vytvářet kyslíková atmosféra. Biologové však soudí, že ty první fotosyntézy proběhly ještě bez tvorby kyslíku. Kyslíkaté procesy snad přišly až o více než miliardu let později a datují je někdy před 2 miliardami let.

Ne všechen kyslík však vystoupal nad hladinu. Ještě ve vodě se spojoval s molekulami železa, které se v ní volně pohybovaly a vytvořily tak zrnka rzi. Tato rez pak sedala ke dnu, postupně se shromažďovala v obrovské nánosy a dnes ji známe jako železnou rudu. Všechno to, co dnes těžíme a pak proměňujeme v železo, má svůj původ právě teď a tady. 

Kontinentální desky

A tak ubíhají další a další stamiliony let. V mořích se nacházejí stále jen pouhé jednobuněčné bakterie, jejich množství se však stále zvyšuje a rovněž stoupá koncentrace kyslíku v atmosféře. Měsíc se pomalu vzdaluje, zpomaluje se rotace země a den trvá 16 hodin. Je to poklidné období a Země je stále jeden oceán, posetý spoustou drobných sopečných ostrůvků…

Až do doby před zhruba 1,5 miliardou let.

Rozžhavené jádro Země vyvíjí čím dál větší tlak na zemskou kůru na dně oceánu. Ta nakonec na několika místech praská a vznikají tak samostatné kontinentální desky, které se jen tak volně pohybují na silné vrstvě magmatu. S pohybem desek se pohybují i ty ostrůvky, srážejí se dohromady do stále větších ostrovů, kontinentů, až se asi po 400 milionech let vytváří jeden obrovský superkontinent – Rodinia. Srážkami ostrůvků se na jejich povrchu vyvolalo vrásnění, a tak byl povrch Rodinie mírně hornatý. Něco jak na Marsu. Jsme v období před 1,1 miliardou let, na Zemi je asi 30 stupňů C a den trvá 18 hodin. 

A takhle to na Zemi trvalo bez nějakých výrazných změn dalších 350 tisíc let. Je to však již poslední delší období, kdy byla naše planeta v relativním poklidu…

Vulkány a Ledová koule

Před asi 750 miliony let opět nastupuje žhavé jádro Země. Teplota je tam obrovská – vyšší než na Slunci. Teplota a tlak znovu působí na povrch země a Rodinia se začíná rozpadat na menší části.

Tlak v jádru je však stále obrovský a dere se stále víc na povrch. Na celé zeměkouli se objevuje obrovské množství sopek. Je to velice silné vulkanické období.

A teď to bude trochu složité. Do atmosféry se dostává obrovské množství kouře, plynu a zejména oxidu uhličitého. Ten reaguje s vodou, vzniká kyselina sírová a s ní kyselé deště. Kyselina i oxid se dostává do hornin, které je v obrovském množství absorbuje.

Oxid uhličitý tak postupně mizí z atmosféry a to způsobuje silné ochlazení. Během několika tisíc let se Země ochladila na minus 50 stupňů C. Od obou pólů směrem k rovníku země zamrzá až do výšky několika km. Naše planeta je ledová koule.

Oteplování a rozvoj organismů

A opět uběhne spousta času a dostáváme se do období asi před 650 miliony let.

Během té doby v jádru Země opět stoupá tlak a ten znovu prorazí vrstvu ledu na povrchu. Sopky opět oživí svoji činnost a vypouští do atmosféry další dávku oxidu uhličitého. Protože nikde nejsou horniny, nemá se oxid kam vstřebávat, zůstává v ovzduší a může tak zadržovat teplo ze Slunce. Tím se opět otepluje.

Ale během zalednění došlo v atmosféře planety k další chemické reakci. Ultrafialové záření působilo na vodu v ledové vrstvě a vznikl peroxid vodíku – H2O2. Ten se nyní během tání štěpí a vzniká další ohromné množství kyslíku. Jeho koncentrace v atmosféře tak opět podstatně vzrostla. Zhruba asi před 600 miliony let je již teplota na Zemi jak v létě. 

Jeden by řekl, že dřívější mikroorganismy pod tím ledovým příkrovem měly jen malou naději na přežití. Ale ono ne. Nejen že se udržely, ale došlo i k jejich vývoji. A jak se otepluje Země, oteplují se i oceány a v nich vznikají první vícebuněčné organismy. Bakterie již mají jádro a vše již směřuje k vývoji o řád vyšších živočichů i rostlinných řas.

A nejznámější z nich je trepka. Jméno, které ve školách vyvolává salvy smíchu. Podobně jako krásnoočko, či měňavka. Toto všechno jsou mikroorganismy, které nyní vznikají a které nazýváme souhrnně prvoci. Nemají žádnou budoucí vývojovou řadu. Tehdy vznikli, a tak je tu máme dodnes. Jejich velikost měříme na setiny milimetru a jsou všude tam, kde je vlhko. Oceníme ji například při samočistění vody, ale naopak stojí za malárií, spavou nemocí nebo úplavicí…

Pomalu končí období prekambria – starohor a dostáváme se do jedné z nejdynamičtějších fází vývoje života – kambrium – nejstarší období prvohor.

Ale nyní na chvíli odbočíme a ještě u té prehistorie chvíli zůstaneme. Podíváme se ještě jednou na vývoj naší Země, tentokrát jak se vyvíjel její povrch, konkrétně naše kontinenty…

Pohyb a vývoj kontinentů

(použitý zdroj - Algol - 3,3 Billion Years of Continental Drift)

Jen tak pro srovnání. Toto dole vlevo je mapa světa dnes. A to vpravo bychom mohli nazvat mapou světa před více než třemi miliardami let.

Ten malý kousíček země úplně vpravo je první zaznamenaný "ostrůvek", který se objevil na naší, tehdy vodní kouli. Našli byste ho na rovníku v tichomořské Mikronésii někde poblíž dnešního souostroví Kiribati. Bylo to před 3,3 miliardami let. A byl navíc zvláštní i tím, že se na něm nacházely zárodky hned tří kontinentů. A ta místa jsou tu dodnes. To červené rameno vlevo, to je Afrika, přesněji - budoucí Madagaskar. To do fialova vpravo jednou bude západní Austrálie. A v tom pravém úhlu modře, je Indie. 

A všechna tato místa jsou i něčím výjimečná. V pobřežních mělčinách právě tohoto ostrůvku, zejména u té Austrálie, se našly nejstarší stromatolity právě z této doby. Pamatujete? Stromatolity – takové ty velké jakoby houby z bakterií, které poprvé vyslaly do atmosféry vlastní kyslík. Tak to bylo v té době a v tomto místě. Indie zase stála za vznikem našeho nejvyššího horstva – Himalájí, a Madagaskar – to je prostě Madagaskar.

K těmto třem kontinentům se zanedlouho přidá ještě čtvrtý, bude to Antarktida a bude mít světle modrou barvu.

Tento ostrůvek, pak bude společně putovat po celé zeměkouli celé tři miliardy let. Společně projdou k jižnímu pólu, pak zpátky někam k Malajsii, pak se nějakou dobu budou točit kolem rovníkové Afriky, pak opět zpátky, pak na severní pól a odtud přes Tichý oceán zase k jižnímu pólu a až tam se jejich cesty definitivně rozdělí a jednotlivé části se usadí na svých dnešních místech. Během této doby urazí asi 80.000 km a postupně se na něj budou nabalovat další části příslušných kontinentů. Tento "ostrůvek" je mi velice sympatický a stojí za to sledovat jeho pohyb. 

Postupně se objevovaly další a další ostrovy a všechny nějak cestovaly, každý jinak a každý jinou rychlostí a cestou se různě srážely a spojovaly, a pak zase rozpadaly. Toto je před 2,1 miliardou let a to zelené, tak to je budoucí severní Amerika a ty další modré ostrovy jsou různé části Eurasie, které jsou však ještě hodně "potrhané". A ještě hodně dlouho budou. Náš první ostrůvek je někde u Japonska a již delší dobu je k němu připojena i Antarktida.

Také se již objevuje čím dál víc ostrovů budoucí Afriky a taky tu máme i jižní Ameriku – žlutá.

Ale pozor ! Dole u jižního pólu – v tom oválku – se poprvé objevuje naše střední a jižní Evropa. Možná dokonce naše republika. Zatím je to jen malinký ostrůvek, ale brzy se rozroste a přilepí se k sousednímu kontinentu Atlantica, konkrétně k její budoucí části, severní Africe. A společně pak budeme putovat hodně dlouho.

A tady je další fáze. Jednotlivé ostrovy se přesouvají jednak k severnímu pólu, ale pak zejména k východní části dnešního Tichého oceánu.

Náš první ostrůvek byste již nepoznali. Protahuje se napříč celým severním polárním kruhem a přidávají se k němu další části jeho kontinentů.

Naše jižní část Evropy se stále drží severoafrické desky až se s ní nakonec sloučí.

A je před 1,050 miliardou let a všechny stávající ostrovy, prakticky veškerá stávající souš, se slila do jednoho obrovského superkontinentu – Rodinie. Leží v místě dnešního Tichého oceánu a táhne se od severního pólu až téměř k jižnímu polárnímu kruhu. Zajímavé je také to, že téměř všechny světadíly jsou již jakž takž kompaktní a vytváří souvislá území. Nad hladinou je již většina současného světa.

A teď se posuneme o celou půl miliardu let. Za tu dobu se na Zemi ochladilo, byla z ní ledová koule a pak opět roztála, a nyní už je zde opět letní teplota. Rodinie se rozpadla, kontinenty se přesunuly k jižnímu pólu a opět spojily. Je tu další superkontinent Pannotia.

Je to období asi před 600 miliony let a zde již můžeme vystopovat také umístění naší země – Česka. Je to ten malý cancourek úplně nahoře naší jihoevropské desky. Zajímavé však je, že to jsou pouze Čechy a Morava, třeba takové Slovensko, a dokonce s částí jižní Moravy – tak asi Břeclav až Hodonín - jsou v tom spodním cípu.

Přímo na jižním pólu je Baltica – severní Evropa, a ten modrý proužek vpravo od ní jsou Britské ostrovy s částí Německa. A hned pod ní taky Florida a celý východní pás Ameriky a Kanady.

A tady – asi před 450 miliony let jsme se definitivně odpoutali od Afriky. Tady dole ten malý výřez ukazuje, jak asi ta naše jihoevropská deska vypadala. Je tam zcela zřejmé Španělsko, nad ní většina Francie, pak jižní část Německa a úplně nahoře Čechy s Moravou.

Dole naležato je Itálie a na ni je přilepené Slovensko s jihovýchodní Moravou, Maďarsko a celý Jadran. A společně letíme nahoru.

A nahoru neletíme jenom my, ale do prostoru dnešní Afriky směřují vlastně všechny ostatní kontinenty, aby se zhruba po 200 milionech let všechny spojily do posledního a asi nejznámějšího superkontinentu – Pangea.

Je to dost dynamické období. A vlastně bude až do naší doby. Zemská kůra jakoby se houpala. Zejména euroasijská deska je tomu vystavena. Trhá se na jednotlivé menší kry, ty jsou hned nad hladinou, hned zase mizí pod vodou, srážejí se a zase se rozdělují, cestují z místa na místo. Pod hladinou se ocitáme střídavě i my.

Náš bývalý první ostrůvek už je dávno kolos a zahrnuje komplet celou Austrálii a Antarktidu. V této době je součástí kontinentu Gondwana a usazuje se na jižním pólu.

A je tu tedy Pangea. A zhruba uprostřed jsme my. Ve výřezu je opět vidět naše postavení. Vlastně je tam téměř celá Evropa. Sice trochu "pomačkaná", ale vše na svých místech. Pouze Itálie, Balkán a až po Slovensko jsou ještě někde pod Francií. Možná jsou dokonce i pod hladinou moře. Ve výřezu jsou patrné i jednotlivé kry, na kterých různé části území leží. To jsou takové ty bílé linky. Teď je to všechno pěkně pohromadě, ale za chvíli se to zase celé rozpadne.

A už se to rozpadlo. Odděluje se severní Amerika a Evropa, ta mizí zčásti pod hladinou, později se osamostatňuje i jižní Amerika a dole se trhá "náš ostrůvek". Naše část se nyní hodně "houpe". Chvíli jsme nad hladinou, chvíli pod ní.

Je asi před 65 miliony let. Tady je teď potrhané skoro všechno. Jižní Evropa je z větší části pod vodou, sev. Amerika je na tři části, Afrika na dvě, Antarktida a Austrálie se již usazují a Indie se vydává na svou legendární pouť k Asii. A pěkným fofrem. Jestliže se jednotlivé desky pohybují běžně asi tak 1,5 centimetrů za rok, Indie teď letí 15 až 20 cm.

A někdy v tomto období také na naši Zemi dopadá obří asteroid, který navždy ovlivní dosavadní pozemský život. Vyhynou dinosauři, nastoupí savci…

Ten asteroid měl asi 10 km v průměru a dopadl někam do míst dnešního Mexického zálivu. Na obrázku je ono místo označeno hvězdičkou.

Nicméně, už se dostáváme do závěrečné fáze, kdy se jednotlivé kontinenty začnou dostávat definitivně do dnešní podoby. Tady je stav před asi 45 miliony let. Krom Eurasie je již všechno pohromadě. Indie se dostává k Asii, tlačí před sebou přilehlé pásy ostrovů a nárazem vytváří naše nejvyšší pohoří - Himaláje.

Náš kout je stále ještě hodně roztříštěný, ale za chvíli se dá do pohybu Afrika směrem k nám, ta nás vmáčkne do Baltiky nad námi a dá nám již konečnou podobu. Tímto "vmáčknutím" vzniknou Alpy a dotvoří se všechna pohoří a pahorkatiny ve střední Evropě. Náš svět je hotov. A v těch kroužcích, tak to jsou místa, která se kdysi před více než třemi miliardami let, jako první ostrůvek, poprvé vynořily z tehdejšího oceánu. Madagaskar, východní cíp Indie, severní pobřeží Antarktidy a Žraločí zátoka v západní Austrálii.

A jak to bude dál...

Dalibor Šrámek, únor 2026  

následuje kapitola "Vývoj života" - kambrická exploze, prudký rozvoj živočichů, postupné proměny v ryby, obojživelníky, suchozemce, ještěry a savce