Home arrow บทความวิทยาศาสตร์ arrow การเคลื่อนที่ของแผ่นเปลือกโลกกับกำเนิดของชีวิต
  
เมนูอื่นๆ
Home บทความวิทยาศาสตร์ เซ็นสมุดเยี่ยม
การเคลื่อนที่ของแผ่นเปลือกโลกกับกำเนิดของชีวิต PDF พิมพ์
 
กนกพรรณ เสลา
ศูนย์พันธุวิศวกรรมและเทคโนโลยีชีวภาพแห่งชาติ
    หลังบิก แบง (Big Bang) โลกในยุคแรกเป็นของเหลวหนืดร้อนที่ถูกกระหน่ำชนด้วยอุกกาบาตตลอดเวลา องค์ประกอบของโลกที่เป็นธาตุหนัก เช่น เหล็ก และนิกเกิล จมตัวลงสู่แก่นกลางของโลก ขณะที่องค์ประกอบที่เป็นธาตุเบา เช่น ซิลิกอน ลอยตัวขึ้นสู่เปลือกนอก ก๊าซต่างๆ เช่น ไฮโดรเจนและคาร์บอนไดออกไซด์ พยายามแทรกตัวออกจากพื้นผิว ก๊าซไฮโดรเจนถูกลมสุริยะจากดวงอาทิตย์ทำลายให้แตกเป็นประจุ ส่วนหนึ่งหลุดออกสู่อวกาศ อีกส่วนหนึ่งรวมตัวกับออกซิเจนกลายเป็นไอน้ำ เมื่อโลกเย็นลง เปลือกนอกตกผลึกเป็นของแข็ง ไอน้ำในอากาศควบแน่นเกิดเป็นฝน น้ำฝนละลายก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์และตกลงมาสะสมบนพื้นผิว เกิดทะเล เกิดมหาสมุทร
(Big Bang) โลกในยุคแรกเป็นของเหลวหนืดร้อนที่ถูกกระหน่ำชนด้วยอุกกาบาตตลอดเวลา องค์ประกอบของโลกที่เป็นธาตุหนัก เช่น เหล็ก และนิกเกิล จมตัวลงสู่แก่นกลางของโลก ขณะที่องค์ประกอบที่เป็นธาตุเบา เช่น ซิลิกอน ลอยตัวขึ้นสู่เปลือกนอก ก๊าซต่างๆ เช่น ไฮโดรเจนและคาร์บอนไดออกไซด์ พยายามแทรกตัวออกจากพื้นผิว ก๊าซไฮโดรเจนถูกลมสุริยะจากดวงอาทิตย์ทำลายให้แตกเป็นประจุ ส่วนหนึ่งหลุดออกสู่อวกาศ อีกส่วนหนึ่งรวมตัวกับออกซิเจนกลายเป็นไอน้ำ เมื่อโลกเย็นลง เปลือกนอกตกผลึกเป็นของแข็ง ไอน้ำในอากาศควบแน่นเกิดเป็นฝน น้ำฝนละลายก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์และตกลงมาสะสมบนพื้นผิว เกิดทะเล เกิดมหาสมุทร      สิ่งมีชีวิตที่กำเนิดขึ้นบนโลกในยุคแรกๆ เป็นสิ่งมีชีวิตประเภทเซลล์เดียว เช่น ไซยาโนแบคทีเรีย ซึ่งใช้คาร์บอนไดออกไซด์ในการสังเคราะห์แสง เพื่อสร้างพลังงาน และปล่อยก๊าซออกซิเจนออกมาเป็นของเสียของเซลล์ ก๊าซออกซิเจนที่ถูกปล่อยออกมาลอยขึ้นสู่ชั้นบรรยากาศ แตกตัวและรวมตัวเป็นก๊าซโอโซน ช่วยป้องกันอันตรายจากรังสีอุลตราไวโอเล็ตให้กับโลก และสืบเนื่องจากการเพิ่มขึ้นของก๊าซออกซิเจนในชั้นบรรยากาศรวมทั้งก๊าซโอโซนที่เกิดขึ้นนี้เอง ทำให้เกิดสิ่งมีชีวิตมากขึ้น จากสิ่งมีชีวิตเซลล์เดียวพัฒนาขึ้นเป็นสิ่งมีชีวิตที่ซับซ้อนขึ้น ทำให้ยิ่งเพิ่มปริมาณของออกซิเจนมากขึ้นอีก จึงอาจกล่าวได้ว่า ออกซิเจนมีบทบาทสำคัญต่อการเปลี่ยนแปลงของสิ่งมีชีวิตบนพื้นผิวโลกในเวลาต่อมา

การเคลื่อนที่ของแผ่นเปลือกโลก

 

    โลกมีโครงสร้างเป็นชั้นๆ ผิวโลกชั้นลิทโธสเฟียร์ (Lithosphere) มีลักษณะเป็นแผ่นเปลือกโลก (Tectonic Plates) ขนาดต่างๆ มากกว่า 10 แผ่น โดยแผ่นเปลือกโลกเคลื่อนที่ตลอดเวลา โดยเคลื่อนที่เข้าหากัน แยกออกจากกัน หรือ สวนทางกัน ส่วนที่ชิดกันของแผ่นเปลือกโลกมีลักษณะเป็นรอยตะเข็บหรือรอยต่อแคบๆ แผ่นเปลือกโลกถูกขับเคลื่อนให้แยกออกจากกันได้ เนื่องจากมีแรงขับดันจากการไหลทะลักขึ้นมาของลาวาภายในเปลือกโลกที่เกิดขึ้นอย่างสม่ำเสมอ เช่น การไหลทะลักของลาวาที่เกิดขึ้นตามรอยตะเข็บกลางมหาสมุทร ทำให้เกิดแนวหินภูเขาไฟที่มีอายุต่างๆ กัน (แนวภูเขาไฟที่มีอายุอ่อนสุดอยู่ใกล้ตะเข็บมากที่สุด) การที่แผ่นเปลือกโลกแยกจากกัน ทำให้ปลายอีกด้านหนึ่งของแผ่นเปลือกโลกถูกขับเคลื่อนไปชนกับแผ่นเปลือกโลกอีกอัน (Collide) ทำให้เกิดการยกตัวเป็นภูเขาสูงหรือมุดลงใต้แผ่นเปลือกโลกที่อยู่ติดกัน (Subduction) บริเวณรอยตะเข็บแบบมุดตัวนี้ คือ บริเวณที่หินมีการหลอมละลายเกิดแนวภูเขาไฟบริเวณไหล่ทวีป (Volcanic arc)

 
การเคลื่อนที่ของทวีป

    ในต้นมหายุคพรีแคมเบรียน (
Precambrian) เมื่อประมาณ 4,600 ล้านปีที่แล้ว คือ ยุคอาร์เชียน (Archean) ซึ่งเป็นยุคเริ่มต้นกำเนิดโลก โลกในยุคนี้มีชั้นบรรยากาศที่ประกอบด้วยไฮโดรเจน ยังไม่มีมหาสมุทร อุณหภูมิของโลกในยุคเริ่มแรกร้อนมาก เมื่ออุณหภูมิลดลง จึงเริ่มมีการกลั่นตัวของไอน้ำ ต่อมาจึงเกิดเป็นมหาสมุทร คาร์บอนและซัลเฟอร์ไดออกไซด์จากชั้นบรรยากาศละลายลงสู่น้ำ และบรรยากาศเริ่มมีก๊าซไนโตรเจน และโลกในยุคช่วงนั้นมีการระเบิดของภูเขาไฟตลอดเวลา
Precambrian) เมื่อประมาณ 4,600 ล้านปีที่แล้ว คือ ยุคอาร์เชียน (Archean) ซึ่งเป็นยุคเริ่มต้นกำเนิดโลก โลกในยุคนี้มีชั้นบรรยากาศที่ประกอบด้วยไฮโดรเจน ยังไม่มีมหาสมุทร อุณหภูมิของโลกในยุคเริ่มแรกร้อนมาก เมื่ออุณหภูมิลดลง จึงเริ่มมีการกลั่นตัวของไอน้ำ ต่อมาจึงเกิดเป็นมหาสมุทร คาร์บอนและซัลเฟอร์ไดออกไซด์จากชั้นบรรยากาศละลายลงสู่น้ำ และบรรยากาศเริ่มมีก๊าซไนโตรเจน และโลกในยุคช่วงนั้นมีการระเบิดของภูเขาไฟตลอดเวลา

 

    นักวิทยาศาสตร์เชื่อว่า ในอีก 1,000 ล้านปีต่อมา หรือเมื่อ 3,800 ล้านปีที่แล้ว โลกเริ่มมีสิ่งมีชีวิตเกิดขึ้น คือ จุลินทรีย์ Archaea ซึ่งสามารถทนอยู่ได้ในที่อุณหภูมิสูง และไม่ต้องการออกซิเจนในการดำรงชีพ ซึ่งเป็นที่มาของชื่อยุคอาร์เชียน (Archean) และจากการค้นพบซากฟอลซิลที่มีอายุเก่าแก่ที่สุดของจุลินทรีย์ Archaea อายุประมาณ 3,000 ล้านปี ทำให้สันนิษฐานได้ว่า ในตอนปลายของยุค Archean ราวๆ 3,500 ถึง 2,500 ล้านปีที่แล้ว ในมหาสมุทรมีการสะสมของแร่ธาตุเหล็ก และมีสิ่งมีชีวิตที่เริ่มใช้ออกซิเจน ในรูปของ Fe2O3

3,800 ล้านปีที่แล้ว โลกเริ่มมีสิ่งมีชีวิตเกิดขึ้น คือ จุลินทรีย์ Archaea ซึ่งสามารถทนอยู่ได้ในที่อุณหภูมิสูง และไม่ต้องการออกซิเจนในการดำรงชีพ ซึ่งเป็นที่มาของชื่อยุคอาร์เชียน (Archean) และจากการค้นพบซากฟอลซิลที่มีอายุเก่าแก่ที่สุดของจุลินทรีย์ Archaea อายุประมาณ 3,000 ล้านปี ทำให้สันนิษฐานได้ว่า ในตอนปลายของยุค Archean ราวๆ 3,500 ถึง 2,500 ล้านปีที่แล้ว ในมหาสมุทรมีการสะสมของแร่ธาตุเหล็ก และมีสิ่งมีชีวิตที่เริ่มใช้ออกซิเจน ในรูปของ Fe2O3

Pangaea?

 

 

ภาพการเปลี่ยนแปลงของเปลือกโลกตั้งแต่ยุค Permian ถึง Cretaceous
http://paralleldivergence.com/2007/03/02/the-inflation-of-earth/
       เมื่อ 570-286 ล้านปีที่แล้ว ในมหายุคที่เรียกว่า พาลีโอโซอิก (Paleozoic) ในตอนแรกทวีปต่างๆ ยังแยกจากกัน แต่ต่อมาเกิดการเคลื่อนตัวของแผ่นเปลือกโลกทำให้กลายเป็นมหาทวีป เรียกว่า Pangaea หรือ Pangea โดยมหาทวีปนี้รวมตัวกันอยู่ทาง ซีกโลกใต้ ในยุคนี้โลกปกคลุมด้วยธารน้ำแข็งเป็นส่วนใหญ่ ลงมาจากทางเหนือของแอฟริกา อเมริกาใต้ ออสเตรเลีย ซึ่งจากหลักฐานของการค้นพบซากฟอสซิล แสดงให้เห็นได้ว่ามีสิ่งมีชีวิตมากมาย (อัลเฟรด โลทาร์ เวเกเนอร์ (Alfred Lothar Wegener) ได้ตั้งสมมติฐานว่า แต่เดิมผืนแผ่นดินทั้งหมดบนโลก เป็นแผ่นดินผืนเดียวกัน เรียกว่า พันเจีย (Pangaea) ซึ่งเป็นภาษากรีก แปลว่า แผ่นดินทั้งหมด)

 

     เมื่อ
570-286 ล้านปีที่แล้ว ในมหายุคที่เรียกว่า พาลีโอโซอิก (Paleozoic) ในตอนแรกทวีปต่างๆ ยังแยกจากกัน แต่ต่อมาเกิดการเคลื่อนตัวของแผ่นเปลือกโลกทำให้กลายเป็นมหาทวีป เรียกว่า Pangaea หรือ Pangea โดยมหาทวีปนี้รวมตัวกันอยู่ทาง ซีกโลกใต้ ในยุคนี้โลกปกคลุมด้วยธารน้ำแข็งเป็นส่วนใหญ่ ลงมาจากทางเหนือของแอฟริกา อเมริกาใต้ ออสเตรเลีย ซึ่งจากหลักฐานของการค้นพบซากฟอสซิล แสดงให้เห็นได้ว่ามีสิ่งมีชีวิตมากมาย (อัลเฟรด โลทาร์ เวเกเนอร์ (Alfred Lothar Wegener) ได้ตั้งสมมติฐานว่า แต่เดิมผืนแผ่นดินทั้งหมดบนโลก เป็นแผ่นดินผืนเดียวกัน เรียกว่า พันเจีย (Pangaea) ซึ่งเป็นภาษากรีก แปลว่า แผ่นดินทั้งหมด)

 

      ต่อมาเมื่อประมาณ 245-210 ล้านปีที่แล้ว พันเจียเริ่มแยกออกเป็นทวีปใหญ่ 2 ทวีป คือ ลอเรเซีย (Lauresia) อยู่ทางตอนเหนือ และ กอนด์วานา (Gondwana) อยู่ทางตอนใต้ โดยพื้นทวีปทางตอนใต้ได้แตกและเคลื่อนที่แยกออกจากกันเป็นอินเดีย อเมริกาใต้ และแอฟริกา โดยที่ออสเตรเลียยังคงเป็นส่วนหนึ่งของกอนด์วานา

     สภาพภูมิอากาศในช่วงนั้นอบอุ่นมาก ไม่มีหล้กฐานในชั้นหินที่แสดงให้เห็นว่า ยุคนี้มีธารน้ำแข็ง แต่ตอนปลายของยุค เกิดการเปลี่ยนแปลงของสภาพอากาศเป็นเย็นลง ซึ่งอาจเป็นผลจากการพุ่งชนของดาวเคราะห์และ การระเบิดของภูเขาไฟ

สภาพภูมิอากาศในช่วงนั้นอบอุ่นมาก
ไม่มีหล้กฐานในชั้นหินที่แสดงให้เห็นว่า ยุคนี้มีธารน้ำแข็ง แต่ตอนปลายของยุค เกิดการเปลี่ยนแปลงของสภาพอากาศเป็นเย็นลง ซึ่งอาจเป็นผลจากการพุ่งชนของดาวเคราะห์และ การระเบิดของภูเขาไฟ

    จนเมื่อประมาณ 210-140 ล้านปีที่ผ่านมา ในยุคจูแรสสิค (Jurassic) ทวีปออสเตรเลียยังคงเชื่อมอยู่กับแผ่นแอนตาร์กติก และอเมริกาเหนือกับยุโรปก็ยังคงมีพื้นที่ทวีปที่ต่อเนื่องกัน

เมื่อประมาณ 140-66.4 ล้านปี ในยุคครีเทเชียส (Creataceous) มหาสมุทรแอตแลนติกแยกตัวขยายกว้างขึ้น ทำให้ทวีปแอฟริกาเคลื่อนที่ห่างออกไปจากแผ่นทวีปอเมริกาใต้
    ในช่วงนี้บรรยากาศของโลกค่อนข้างอบอุ่น ไม่มีหลักฐานร่องรอยของธารน้ำแข็งให้พบเห็น

มหายุคเซนโนโซอิก (Cenozoic) เมื่อ 66 ล้านปี - 10,000 ปีที่แล้ว เปลือกโลกเคลื่อนตัวทำให้มหาสมุทรแอตแลนติกขยายใหญ่ เกิด Mid Atlantic Ridge ประเทศอินเดียเคลื่อนที่ชนกับทวีปเอเชียเกิดเทือกเขาหิมาลายา เปลือกโลกแอฟริกาดันเข้าไปชนกับยุโรปเกิดเทือกเขาแอลป์ ในอเมริกาเหนือเกิดเทือกเขารอคกี้ และที่ราบสูงโคโลราโด

 

    บางช่วงในยุคนี้ อากาศหนาวจัดเกิดน้ำแข็งเกาะตัวหนาบนพื้นดิน ทำให้ระดับน้ำทะเลลดลง จนพื้นดินใต้ทะเลโผล่พ้นน้ำเกิด Land bridges เชื่อมระหว่างทวีป (ทำให้มีการอพยพของสิ่งมีชีวิต) สภาพภูมิอากาศตอนเริ่มยุคอีโอซีน (Eocene) ร้อนมาก มีต้นปาล์มและสัตว์เลื้อยคลานพวกจระเข้ที่บริเวณขั้วโลกเหนือ หลังจากนั้นโลกเย็นลงเป็นยุคน้ำแข็ง (Little Ice Age)

บางช่วงในยุคนี้ อากาศหนาวจัดเกิดน้ำแข็งเกาะตัวหนาบนพื้นดิน
ทำให้ระดับน้ำทะเลลดลง จนพื้นดินใต้ทะเลโผล่พ้นน้ำเกิด Land bridges เชื่อมระหว่างทวีป (ทำให้มีการอพยพของสิ่งมีชีวิต) สภาพภูมิอากาศตอนเริ่มยุคอีโอซีน (Eocene) ร้อนมาก มีต้นปาล์มและสัตว์เลื้อยคลานพวกจระเข้ที่บริเวณขั้วโลกเหนือ หลังจากนั้นโลกเย็นลงเป็นยุคน้ำแข็ง (Little Ice Age)
    จากแถบสีแสดงให้เห็นบริเวณที่พบหลักฐานฟอสซิลของสัตว์และพืช ซึ่งเดิมเมื่อทวีปต่างๆติดกันเป็นมหาทวีปกอนวาน่านั้น สัตว์และพืชเหล่านั้นได้อาศัยอยู่ และทำให้พบซากฟอสซิลกระจายตามทวีปต่างๆ หลังจากเกิดการเคลื่อนที่ออกจากกันแล้วในปัจจุบัน

สีน้ำตาล แสดงการกระจายของประชากร Lystrosaurus สัตว์เลื้อยคลานชนิดหนึ่งจากยุค Triassic สูญพันธุ์ไปแล้ว

ซึ่งเดิมเมื่อทวีปต่างๆติดกันเป็นมหาทวีปกอนวาน่านั้น สัตว์และพืชเหล่านั้นได้อาศัยอยู่ และทำให้พบซากฟอสซิลกระจายตามทวีปต่างๆ หลังจากเกิดการเคลื่อนที่ออกจากกันแล้วในปัจจุบัน

สีน้ำตาล แสดงการกระจายของประชากร Lystrosaurus สัตว์เลื้อยคลานชนิดหนึ่งจากยุค Triassic สูญพันธุ์ไปแล้ว

Lystrosaurus สัตว์เลื้อยคลานชนิดหนึ่งจากยุค Triassic สูญพันธุ์ไปแล้ว

สีเขียว แสดงการกระจายของประชากร Glossopteridales พืชชนิดเฟิร์นมีเมล็ด มีลักษณะใบคล้าย ลิ้น สูญพันธุ์ไปแล้ว

Glossopteridales พืชชนิดเฟิร์นมีเมล็ด มีลักษณะใบคล้าย ลิ้น สูญพันธุ์ไปแล้ว

สีส้ม แสดงการกระจายของประชากร Cynognathus เป็นสัตว์เลื้อยคลาน เลี้ยงลูกด้วยนม กินเนื้อเป็นอาหาร อยู่ในตระกูล Therapsida อยู่ในยุค Triassic

สีฟ้า แสดงการกระจายของประชากร Mesosaurus เป็นสัตว์เลื้อยคลานรูปร่างหน้าตาคล้ายจระเข้ อาศัยตามแม่น้ำหรือทะเล พบฟอสซิลที่บราซิลและนามีเบีย


Views: 4671

ความคิดเห็นแรก

Only registered users can write comments.
Please login or register.

Powered by AkoComment Tweaked Special Edition v.1.4.6
AkoComment © Copyright 2004 by Arthur Konze - www.mamboportal.com
All right reserved

< ก่อนหน้า   ถัดไป >
ขณะนี้มี 64 บุคคลทั่วไป ออนไลน์
สถิติผู้เยี่ยมชม
ผู้เยี่ยมชม: 5970882  คน
หนังสืออิเล็กทรอนิกส์
ฟิสิกส์ 1 (ภาคกลศาสตร์)
ฟิสิกส์ 1 (ความร้อน)
ฟิสิกส์ 2
กลศาสตร์เวกเตอร์
โลหะวิทยาฟิสิกส์
เอกสารคำสอนฟิสิกส์ 1
ฟิสิกส์ 2 (บรรยาย)
ฟิสิกส์พิศวง
สอนฟิสิกส์ผ่านทางอินเตอร์เน็ต
ทดสอบออนไลน์
วีดีโอการเรียนการสอน
แผ่นใสการเรียนการสอน
เอกสารการสอน PDF
หน้าแรกในอดีต

ทั่วไป
การทดลองเสมือน
บทความพิเศษ
ตารางธาตุ(ไทย1)
พจนานุกรมฟิสิกส์
ลับสมองกับปัญหาฟิสิกส์
ธรรมชาติมหัศจรรย์
สูตรพื้นฐานฟิสิกส์
การทดลองมหัศจรรย์
กิจกรรมการทดลองทางวิทยาศาสตร์

บททดสอบ
แบบฝึกหัดกลาง
แบบฝึกหัดโลหะวิทยา
แบบทดสอบ
ความรู้รอบตัวทั่วไป
อะไรเอ่ย ?
ทดสอบ(เกมเศรษฐี)
คดีปริศนา
ข้อสอบเอนทรานซ์
เฉลยกลศาสตร์เวกเตอร์
แบบฝึกหัดออนไลน์

สรรหามาฝาก
คำศัพท์ประจำสัปดาห์
ความรู้รอบตัว
การประดิษฐ์แของโลก
ผู้ได้รับโนเบลสาขาฟิสิกส์
นักวิทยาศาสตร์เทศ
นักวิทยาศาสตร์ไทย
ดาราศาสตร์พิศวง
สุดยอดสิ่งประดิษฐ์
การทำงานของอุปกรณ์ทางฟิสิกส์
การทำงานของอุปกรณ์ต่างๆ

การเรียนฟิสิกส์ผ่านทางอินเตอร์เน็ต
การวัด
เวกเตอร์
การเคลื่อนที่แบบหนึ่งมิติ
การเคลื่อนที่บนระนาบ
กฎการเคลื่อนที่ของนิวตัน
การประยุกต์กฎของนิวตัน
งานและพลังงาน
การดลและโมเมนตัม
การหมุน
สมดุลของวัตถุแข็งเกร็ง
การเคลื่อนที่แบบคาบ
ความยืดหยุ่น
กลศาสตร์ของไหล
กลไกการถ่ายโอนความร้อน
เทอร์โมไดนามิก
คุณสมบัติเชิงโมเลกุลของสสาร
คลื่น
การสั่น และคลื่นเสียง
ไฟฟ้าสถิต
สนามไฟฟ้า
ความกว้างของสายฟ้า
ตัวเก็บประจุ
ศักย์ไฟฟ้า
กระแสไฟฟ้า
สนามแม่เหล็ก
การเหนี่ยวนำ
ไฟฟ้ากระแสสลับ
ทรานซิสเตอร์
สนามแม่เหล็กไฟฟ้า
แสงและการมองเห็น
ทฤษฎีสัมพัทธภาพ
กลศาสตร์ควอนตัม
โครงสร้างของอะตอม
นิวเคลียร์

สมัครสมาชิก
เพื่อรับเอกสารเพิ่ม!