Predkambrium (iné názvy:prekambrium,predprvohory,pravek Zeme,prahory (v širšom zmysle); zriedkavo:progonozoikum,kryptozoikum (po slovensky ajdoba [aleboobdobie]skrytého života[1]),archeozoikum; staršie:azoikum,proterozoikum,archaikum,archea,prahory,primér) je voľné označenie pre celé obdobie v geologickomvývoji Zeme od jej vzniku (4570 miliónov rokov pred Kr.) resp. vznikuzemskej kôry (4400 miliónov rokov) po začiatokkambria (tedaprvohôr – 542 miliónov rokov). Ide o najdlhšie obdobie v histórii Zeme, počas ktorého sa vyvinuljadrá všetkých dnešných kontinentov. Chronostratigraficky je chápané ako prvý z dvocheontermov.
Rané obdobie Zeme sa končí približne vznikom pevnejzemskej kôry. Nasledujúcu vývojovú etapu označujeme ako predkambrium. Začína sa asi pred 4 mld. rokov, v čase, keď teplota zemského povrchu klesla pod 100 °C a vodné pary sa mohli vyzrážať na vodu. Predkambrium sa skončilo približne pred 590 mil. rokmi, a trvalo približne 4000 mil. rokov, čo je asi šesťkrát viac ako celé vývojové obdobie Zeme pred touto érou aj po nej – inak povedané zaberá viac ako tri štvrtiny celej histórie Zeme. V tomto období vznikali nielen prvé kontinenty, ale aj jednobunkové organizmy, rastlinný a živočíšny svet.
Je viacero periodizácií predkambria. Podľa chronostratigrafickej tabuľky Medzinárodnej komisie pre stratigrafiu sa delí na:
Stanovenie veku hornínrádiometrickou metódou umožňuje deliť predkambrium na základe geologických fenoménov, hlavne podľa horotvorných cyklov v zemskej kôre. Rozlišujeme 7 veľkých celosvetových horotvorných epoch (Tektogenéz):
Stav a tvárnosť pevnej Zeme v predkambriu určovali tektonické sily pochádzajúce z pohybov zemskej kôry a procesy mechanického, čiastočne aj chemickéhozvetrávania. Tam, kde sa zemská kôra trhala, vznikali ochladením vytekajúcej žeravejmagmy (láva) mohutné horninové masívy – magmatické horniny (vulkanity). Súčasne s nimi však vznikali horniny aj usadzovaním. Tieto ranésedimenty obsahovali predovšetkým železné rudy (magnetit),pyroxény (gr.pyros = oheň axenos = cudzí) abazalt. To dokazuje, že vznikli usadzovaním zvetraných magmatických hornín. Spolu s nimi sa chemickými procesmi tvorili aj kremité sedimenty. Neskôr sa vyskytlidroby – tmavosivé pieskovcové uloženiny, zložené prevažne zkremeňa,živcov a z úlomkov iných nestabilných hornín spojenýchílovitou zložkou.
Vulkanické asedimentárne horniny sa ako súčasť zemskej kôry v pri orogenéze mohli dostať do podmienok s vysokým tlakom a teplotou, čo spôsobilo zmeny ich kryštalickej stavby. Tento proces nazývamemetamorfóza, alebo premena hornín. Jej produktom súmetamorfované horniny – metamorfity, označované aj akokryštalické bridlice. Metamorfity vznikali aj vtedy, keď žeravá magma prenikala tenkou zemskou kôrou a svojou vysokou teplotou menila horniny okolo seba. V tomto prípade hovoríme okontaktnej metamorfóze. Ak magma tuhla vo veľkých hĺbkach zemskej kôry (za vysokého tlaku), vzniklihlbinné horniny aleboplutonity. Sú to horniny, ktoré mali dostatok času na kryštalizáciu a majú preto pomerne veľké kryštály (do niekoľkých cm). V predkambriu vznikli mnohégranity (lat.granum = zrno) čižežuly. Mladá zemská kôra sa teda skladala z vulkanitov, plutonitov, sedimentov a z metamorfovaných hornín.
Atmosféra obsahovala vysoký podielkyseliny uhličitej, preto bola voči pôvodným horninám veľmi agresívna. Množstvá produktov jej pôsobenia, často rozpustných vo vode, odnášali vodné toky do morí. Tam neutralizovali rozpustené kyseliny, dôsledok vulkanizmu z druhej polovice archaika. Tak sa moria stali veľkými zbernými panvami roztokovchloridov.
Vplyvom rozličných procesov stúpla po čase v atmosfére koncentráciadusíka akyslíka. Tieto plyny sa rozpúšťali aj v morskej vode a menili ju na chloridkarbonátovú. Z nej sa potom mohli vyzrážať zlúčeniny nového typu: prvé uhličitanové horniny a iné chemogénne sedimenty (železné kremičitany akojaspility aleboitabirity).
Sedimentárne panvy, ktoré vznikali v tomto období, sa postupne zaplňovali sedimentmi a súčasne aj produktami vulkanizmu, ktorý často asociuje s vývojom paniev. Hlboké priekopové prepadliny, vyplnené masami hornín, sa zo žeravotekutého zemského plášťa dvíhali a vrásnili, čím vznikali nové pohoria. Tie sa ešte predrifejom (posledný útvar proterozoika) spájali a vytvárali novékratogény.
Už v staršom proterozoiku vstupuje do procesu tvárnenia pevnej zeme nová sila,ľadovce. Napríklad v Severnej a Južnej Amerike či v južnej Afrike rozdrvili ľadovcové splazy horninu na íl až piesok, či jemný štrk alebo naokrúhliaky, z ktorých vznikali akumulácie materiálu – morény.
Na začiatku predkambria pokryla žeravotekutý zemský plášť stuhnutá zemská kôra, ktorá však nebola stabilná. Miestami poklesla, pričom v zemskej kôre vznikali depresie, ktoré označujeme akogeosynkilály. Iné oblasti sa vplyvom síl vznikajúcich pohybom hustej kvapaliny vrásnili a dvíhali – zemská kôra vytváralavrasové pohoria. Tieto procesy nazývame tektogenéza (lat.tegere = kryť, pokrývať, gr.genesis = vznik, vývoj) alebodiastrofizmus (staršie pomenovanie).
Vznikajúce panvy a vrasové pohoria sa v plytkých častiach zemskej kôry trhali a drobili, pričom tekutý materiál zemského plášťa prenikla na týchto miestach na povrch a jeho tuhnutím opäť vznikla nová kôra. V oblastiach vrasových pohorí sa sformovali relatívne stabilné kryhy, ktoré tvorili jadrá neskorších kontinentov. ďalšími horotvornými pohybmi sa k nim ukladali nové pevné vrstvy. Tieto kontinentálne kryhy alebo štíty sa nazývajúkratogény. Z mnohých kratogénov vzniknutých v predkambriu môžeme podľa zachovaných zvyškov skúmať Kanadský štít, známy aj akoLaurentia, Baltsko-rusky štít, nazývaný ajFennosarmatia, rozprestierajúci sa takmer na celú Škandináviu a siahajúci až poUral, štítAngara na východnejSibíri, štítSinia v Číne. Na južnej pologuli je to obrovský štítGondwana, ktorý sa skladal z neskorších kontinentov a subkontinentov Južnej Ameriky, Afriky, Austrálie a Antarktídy.
Obdobie predkambria sa často označuje aj ako kryptozoikum, „obdobie skrytého života organizmov”. Skutočnosť, že na začiatkuprvohôr bol živočíšny svet už široko rozvinutý, viedla k záveru, že život na Zemi vznikol už predtým. Starší názor, že predkambrium bolo obdobím bez života (odtiaľ niekdajšie označenie azoikum, čo značí bez života), sa ukázal nesprávnym.
Dnešný obraz Zeme asi po 4,7 miliárd rokov od jej vzniku ako planéty
Pred približne štyrmi miliardami rokov sa začala vytvárať štruktúra jednotlivých obalov Zeme. Zemská kôra postupne tuhla a odovzdávala väčšinu plynov do prvotnej atmosféry. Prebiehali mohutnésopečné výbuchy, z trhlín v zemskej kôre sa vylievali prúdy žeravejlávy. Horúcu krehkú zemskú kôru bombardovalo množstvometeoritov. V atmosfére nebolkyslík a na povrch dopadalo smrtiaceultrafialové žiarenie. Zemský povrch bol preto zatiaľ neobývateľný.
Zhruba od začiatkuarchaika odstredného archaika začal povrch Zeme chladnúť. Prvé horninyruly agabrá, ktoré sa zachovali do dnešných čias v nepremenenej forme sú však staršie. Pochádzajú zhadaika a majú vek asi 4,03 – 3,95 miliardy rokov.Zemská kôra v podobe ako ju poznáme dnes sa začala formovať vo období medzi stredným archaikom avrchným archaikom. Vznikli prvé kratogény (štíty atabule aleboplatformy) – pevné časti kontinentálnej zemskej kôry a ukončila sa i diferenciácia oceánskej kôry.
Koncom prekambria (pred približne 850 – 600 milión rokmi) došlo ku sérii obrovských zaľadnení, ktoré pokrývali takmer celú (ak nie úplne celú) Zem. Stopy vtedajšieho zaľadnenia našligeológovia aj v horninách, ktoré sa tvorili v oblastiach, ktoré sa vtedy nachádzali blízko rovníka. Tieto údaje viedli k vytvoreniu teórie prekambrického zaľadnenia (Varangersko-sturtské zaľadnenie) nazývanej „Zem, snehová guľa“ (angl. Snowball Earth). Teória tiež vysvetľuje, že rýchly rozvoj života na prelome prekambria a prvohôr (tvz. „kambrická explózia“) súvisel s ústupom zaľadnenia. Po ťažkom prežívaní organizmov v chladných podmienkach sa po oteplení začali organizmy rýchlo vyvíjať a zapĺňať novéekologické niky (v ktorých bola konkurencia zo začiatku menšia). Zlepšené podmienky tiež prispeli ku vzniku komplexných mnohobunkových organizmov.
Asi pred 3,8 miliardami rokov vznikol v bezkyslíkovom prostredí prvý život na Zemi – bezjadrové jednobunkové organizmy. Podmienky na zachovanieskamenelých pozostatkov týchto prvých primitívnych organizmov boli veľmi nepriaznivé. Väčšina starých hornín bola v neskorších obdobiachpremenená, prípadnezvetrala, takže sa zvyšky vtedajších organizmov zničili. V juhozápadnomGrónsku sa napriek tomu našli horniny 3,8 miliárd rokov staré a obsahujúce skameneliny týchto prvotných organizmov. Z obdobia pred 3,6 miliardami rokov sú zAustrálie známe prvé fosílne mikroorganizmy, v ktorých už možno prebiehala fotosyntéza. V horninách juhoafrického pohoriaMakhonjwa (=Barberton Greenstone Belt) objavili zvyšky skamenených organizmov starých 3,4 miliardy rokov – guľovité kremičitanovovápenaté telieska veľkosti 0,5 – 5 mm, ktoré taxonomicky tvoria rodRamsaysphaera. Mali organickú vnútornú štruktúru podobnú priestorovým mriežkam. Živili sa pravdepodobneheterotrofným spôsobom, pričom boli odkázané na organickú potravu. Vytvárali veľké slizovité kolónie v plytkých vodách. Ich skameneliny jednoznačne dokazujú rast a delenie, teda spôsob rozmnožovania týchto organizmov. Vložky kalcitu a kremeňa sa vysvetľujú ako odpad ich primitívnej látkovej premeny. Organizmy spred 3,3 miliárd rokov sa našli aj vo vrstvách železných rúd z okoliaOdesy naUkrajine. V už spomínanom pohorí Makhonjwa na juhu Afriky sa v súbore hornín Fig Tree našli mikroorganizmy spred 3,2 miliárd rokov. Majú tyčinkovitý tvar a štruktúru podobnú baktériám, preto sa označujú akoeobaktérie (t.j. rod Eobacterium). Na tom istom mieste (čiže Fig Tree, 3,2 miliárd rokov) sa našli aj organizmy príbuznériasam označované akoarcheosféroidy (t.j. rod Archaeosphaeroides). Spomínané nálezy z Fig Tree sú však sporné. VMinnesote (USA) sa zachovali 3 miliardy rokov staré horniny so zvyškami prvýchfotosynteticky aktívnych mikroorganizmov.
Medzi najstaršie skameneliny fotosyntetizujúcich organizmov patriaStromatolity, ich vek sa odhaduje na 3,5 až 2,8 miliárd rokov. Tieto zvláštne útvary sú tvorené množstvom vrstiev z vápenca, medzi ktorými sú tenké organické vrstvy. Drobné čiastočky vápenca sa zachytávajú na lepkavom slize, ktorý vytvárajú organizmy pripomínajúce veľmi jednoduchésinice. Stromatolity majú guľovitý alebo bochníkovitý tvar a môžu dosahovať veľkosť až niekoľko metrov. Vyskytujú sa v živej podobe dodnes. Darí sa im v plytkých a teplých vodách rovnako ako v minulosti.
Pred 2,5 miliardami rokov sa atmosféra natoľko ochladila, že po prvý raz klesli teploty pod bod mrazu, čo umožnilo tvorbuľadu. Atmosféra bola však ešte buď bez kyslíka, alebo na kyslík iba veľmi chudobná. Na celej Zemi sa vytvárali veľké, plytké okrajové moria, v ktorých prebiehal búrlivý vývojcyanobaktérií (siníc), jednoduchých mikroorganizmov, ktoré pri asimilácií uvoľňujú kyslík. V dôsledku zvyšujúcej sa tvorby ozónu vo vyšších vrstvách atmosféry sa postupne budovala ochrana pred životunebezpečným ultrafialovým žiarením Slnka. Hustota a tlak v atmosfére zodpovedali dnešným pomerom. Chemické zloženie sa však líšilo od dnešného. Obsahkyslíka v ovzduší predstavoval iba asi 1% dnešnej hodnoty, zato kysličníka uhličitého bolo oveľa viac.
Pred 1,5 miliardami rokov sa vyvinuli prvéeukaryotické organizmy, ktorýchbunky majújadro oddelené odcytoplazmymembránou. Tým sa líšia od vývojovo staršíchprokaryotických organizmov, ku ktorým patria sinice a baktérie, ktorých jadro nie je oddelené od cytoplazmy membránou. Predstavujú teda vyšší stupeň organizácie bunky. Spočiatku sú to len jednobunkové organizmy, ale stavba ich bunky je základom všetkých mnohobunkových organizmov.
Charnia masoni, pravdepodobne predchodca koralov, zatiaľ ešte bez pevnej schránky
Asi pred miliardou rokov pôvodne vysoký obsah oxidu uhličitého v atmosfére poklesol približne na dnešnú úroveň. Na viacerých miestach Zeme sa objavili kremité ihlice. Patrili pravdepodobne prvým zástupcom kmeňahubiek (Porifera). V horninách južnej Austrálie sa našlo veľa rozličných druhov mikroorganizmov starých asi 900 miliónov rokov. Mnohé z nich mali už pravébunkové jadro. Pred 800 miliónmi rokov sa vyvíjali prvé jednoduchépŕhlivce (Cnidaria). Najstaršie odtlačky pochádzajú z oblastí Severnej Ameriky. V porovnaní s hubkami sú aj najjednoduchšiemedúzy podstatne vyššie vyvinuté organizmy. Majú už tráviacu dutinu a niekoľko skupín buniek špecializovaných na určité funkcie, teda už pravé orgány. Hubky na rozdiel od pŕhlivcov nemajú ani telové orgány, ani tkanivové a nervové bunky a organizácia ich tela je na bunkovej úrovni.
Pŕhlivce (Cnidaria), tak akokoraly, patria ku kmeňumechúrnikov (Coelenterata). Ich charakteristickým znakom boli zvláštnepŕhlivé bunky, ktoré mali rozložené po celom tele. Používali ich nielen na obranu, ale aj na usmrtenie koristi. Pŕhlivce žili pod morskou hladinou buď jednotlivo, alebo vytvárali kolónie. Rozmnožovali sa nepohlavne (pučaním) alebo pohlavne. Dochádzalo k striedaniu dvoch foriem: prisadnuto žijúcich polypov a voľne plávajúcich medúz. Niektoré skupiny pŕhlivcov mali jednu z foriem vyvinutú silnejšie, pri iných mohla niektorá forma chýbať. Doteraz poznáme iba odtlačky medúz primitívnych pŕhlivcov, ktoré žili už v prekambriu. Mali kotúčový tvar a pripomínali dáždnik. Nálezy boli zaradené do roduBrooksella, triedyProtomedusae (pramedúzy).
Skameneliny prvých mnohobunkových živočíchov sa našli v 600 až 700 miliónov rokov starých horninách zediakara v Austrálii. Zachovali sa tu odtlačky ich mäkkých tiel. Tieto skamenené stopy nám pripomínajú mechúrniky, článkonožce a červy. RodySpriggina aDickinsonia sa ponášali naobrúčkavce.
Kronika Zeme, z nemeckého originálu Die Chronik der Erde, Felix R. Paturi, Dr. Michael Herholz, prof. Dr. Friedrich Straus (koncepcia slovenského vydania - Karol Biermann, František Hanus), Fortuna Print, spol. s.r.o., Bratislava 1996,ISBN 80-7153-114-6
