Nebulosa sistema solare: gas, polveri, planetesimi (silicati ferro e magnesio) Aggregazione in protopianeta, riscaldamento per effetto dell’impatto di planetesimi, decadimento radioattivo, contrazione gravitazionale Temperatura in aumento, fusione del ferro e sua caduta verso il centro; aumento ulteriore di temperatura( 2000° ), con parziale fusione del globo e differenziazione con risalita verso la superficie dei materiali più leggeri Differenziazione da pianeta omogeneo a pianeta suddiviso in involucri: nucleo interno ed esterno, mantello inferiore e superiore,astenosfera,litosfera Calore irradiato e raffreddamento consente la soldfificazione della crosta litosferica (successivamente fratturata in zolle da correnti convettive)

Pianeta in formazione Nube di gas e polveri interstellari Condensazione di gas e polveri Differenziazione interna e prima atmosfera Pianeta bombardato da meteoriti, asteroidi, comete Formazione oceani Formazione continenti

La tettonica a zolle descrive la formazione delle strutture continentali e oceaniche e la loro distribuzione variabile nelle ere geologiche fino alla conformazione attuale

Ere geologiche e periodi Archeozoica 4.6 mil.di – 570 milioni anni fa Paleozoica 570 milioni – 235 milioni anni fa cambriano-ordoviciano-siluriano devoniano-carbonifero-permiano Mesozoica 235 milioni – 65 milioni anni fa triassico-giurassico-cretaceo Cenozoica 65 milioni – 2 milioni anni fa eocene-oligocene-miocene-pliocene Neozoica 2 milioni anni fa – oggi pleistocene-olocene

Orogenesi principali Caledoniana paleozoica-siluriano,devoniano inghilterra-norvegia-groelandia Ercinica paleozoica-carbonifero, permiano inghilterra-europa Inizio smembramento della pangea apertura oceano atlantico migrazione delle zolle tettoniche Alpino-imalaiana cenozoica-eocene, oligocene americhe, europa, asia

Origine rocce,acqua, aria, vita sulla terra

Tra i 92 elementi chimici presenti nella nebulosa dalla quale si è formato il sole , pianeti, asteroidi, comete, tutti presenti anche sulla terra, quelli più diffusi sulla terra sono il ferro, ossigeno, silicio, magnesio ; alluminio, calcio, potassio, sodio Vari elementi combinandosi danno origine ai minerali che a loro volta sono componenti delle rocce: magmatiche (intrusive-effusive) metamorfiche sedimentarie

Atmosfera terrestre

L’atmosfera terrestre avrebbe avuto origine da gas presenti nella nebulosa (idrogeno, elio..) e da gas e vapori derivati dall’interno della terra nella sua fase di differenziazione in involucri,vulcanesimo Atmosfera primordiale : idrogeno, elio, gas rari (dispersi poi quasi totalmente nello spazio) per la debole forza gravitazionale terrestre H He rari Atmosfera primitiva (riducente: assenza di ossigeno libero): metano, ammoniaca, vapore aqueo H2O NH3 CH4 H2 He Amosfera secondaria ossidante (dopo la comparsa dell’ossigeno per fotosintesi clorofilliana) Gas presenti in particolare :azoto, ossigeno, ozono, vapore acqueo, ossidi di azoto, di zolfo, di carbonio, metano, gas rari, idrogeno, elio CO2 O2 N2

L’atmosfera partecipa al controllo del riscaldamento globale delle terre e dei mari (effetto serra, distribuzione del calore tra latitudini diverse, fotosintesi, respirazione, combustioni; protezione da radiazione cosmiche, raggi ultravioletti solari (ozonosfera)… La comparsa della fotosintesi con la produzione di ossigeno ,immesso anche nella troposfera, permette la formazione dell’ozono O3 e di una zona nella stratosfera (ozonosfera) che protegge gli esseri viventi dalle radiazioni ultraviolette solari e permette di salire in superficie nell’ambiente marino e successivamente di colonizzare anche l’ambiente delle terre emerse (prima i vegetali e poi gli animali)

Effetto serra La anidride carbonica (e il vapore acqueo) risulta trasparente alle radiazioni solari con ridotta lunghezza d’onda e riflette quelle a onde lunghe irraggiate dalla terra CO2 normale CO2 in eccesso Con CO2 normale, la bassa atmosfera viene riscaldata dalle onde lunghe irraggiate dalla terra che sono in parte riflesse dalla CO2 Un aumento di CO2 comporta anche una aumentata quantità di radiazione riflessa verso terra, con aumento conseguente della temperatura Possibili effetti: fusione dei ghiacciai, innalzamento livello dei mari, variazioni climatiche, distribuzione precipitazioni modificata, migrazioni animali…

Ozono:nella troposfera l’ozono può formarsi durante i temporali Nella stratosfera , ozonosfera, le radiazioni ultraviolette solari vengono assorbitie da gas ozono che si decompone in Ossigeno atomico e molecolare con reazione di equilibrio ozono << >> ossigeno atomico + ossigeno molecolare CFC Cl2 Cl O3 O2 O3 O2 CFC La ozonosfera protegge gli esseri viventi dalla radiazione ultravioletta una riduzione della ozonosfera può produrre danni agli organismi a

Ozono:nella troposfera l’ozono può formarsi durante i temporali Nella stratosfera , ozonosfera, le radiazioni ultraviolette solari vengono assorbitie da gas ozono che si decompone in Ossigeno atomico e molecolare con reazione di equilibrio ozono << >> ossigeno atomico + ossigeno molecolare CFC Cl2 Cl O3 O2 O3 O2 CFC La ozonosfera protegge gli esseri viventi dalla radiazione ultravioletta una riduzione della ozonosfera può produrre danni agli organismi a

ozonosfera O3 Viventi aerobici su terra emersa O2 O2 Vita anaerobica marina, protetta da radiazione Individui fotosintetici La atmosfera primordiale non conteneva O2 e la radiazione solare ultravioletta (pericolosa per i viventi) penetrava tutta la atmosfera: con la comparsa di individui con fotosintesi, viene liberato O2 che accumulandosi permette la comparsa di O3 (con ozonosfera che offre protezione ai viventi che possono emergere dall’acqua):aumenta attività fotosintetica, aumenta O2 e permette metabolismo ossidativo e aumento viventi vegetali e animali che usano O2 come comburente a

Idrosfera terrestre Oceani, laghi, fiumi, ghiacciai, atmosfera, cellule L’acqua presente sulla terra può essere giunta mediante impatto di comete( problema per discordanza isotopica) e numerosi e grandi asteroidi simili a condriti carbonacee ricchi di ghiaccio; per reazione tra H+ solari e minerali ossigenati presenti nei granuli dipolveri della nebulosa ; formatasi per reazione tra H2 e O2 nella atmosfera: nella atmosfera sarebbe stata immessa con le eruzioni vulcaniche

Comparsa della vita e sua evoluzione Non si conosce in maniera definitiva la modalità secondo la quale la vita è comparsa sulla terra (sintesi abiologica…???) Prime tracce evidenti di microrganismi (simili a batteri, alghe azzurre) procarioti, eterotrofi :in Australia, datate a 3.5 miliardi di anni Primi microrganismi anaerobici, unicellulari, viventi nell’acqua per trovare protezione dalle radiazioni ultraviolette, chemiosintetici La comparsa di specie capaci di fotosintesi (circa 3 miliardi anni fa: cianobatteri) permette la liberazione di ossigeno nell’atmosfera ( e formazione di ozonosfera protettiva) e il passaggio da anaerobici a aerobici, con possibilità di reazioni metaboliche ossidative con maggior rendimento (2 miliardi anni fa, O2 atmosferico circa 1% concentrazione attuale) Primi pluricellulari (vermi. Meduse.molluschi) Ediacara (Australia) 700 milioni anni fa

Ere geologiche+periodi Archeozoica 4.6 mil.di – 570 milioni anni fa Paleozoica 570 milioni – 235 milioni anni fa cambriano-ordoviciano-siluriano devoniano-carbonifero-permiano Mesozoica 235 milioni – 65 milioni anni fa triassico-giurassico-cretaceo Cenozoica 65 milioni – 2 milioni anni fa eocene-oligocene-miocene-pliocene Neozoica 2 milioni anni fa – oggi pleistocene-olocene

Procarioti, fotosintetici, autotrofi, aerobici batteri, alghe azzurre 4.6 miliardi anni fa Formazione della terra 4 miliardi anni fa Evoluzione chimica Con il nome di fauna di Ediacara si intende un complesso di forme di vita pluricellulare risalenti al Proterozoico superiore (tra 620 e 550 milioni di anni fa), i cui resti sono stati rinvenuti in varie parti del mondo. Il nome deriva dall’Ediacara Member dell’Australia sudoccidentale, la zona in cui sono stati rinvenuti i migliori fossili di questo tipo. 3 miliardi anni fa Evoluzione organica procarioti, eterotrofi, chemiosintetci,anaerobici batteri, alghe azzurre 2 miliardi anni fa Procarioti, fotosintetici, autotrofi, aerobici batteri, alghe azzurre Eucarioti : oceani 0.6 miliardi anni fa ozonosfera 0.4 miliardi anni fa Eucarioti : terra emersa

Alghe azzurre, rosse, brune dinoflagellati, diatomee, funghi angiosperme dicotiledoni monocotiledoni cicadine ginnosperme gnetali ginkoali felci Alghe azzurre, rosse, brune dinoflagellati, diatomee, funghi briofite licopodi Alghe verdi Batteri fotosintetici

Successione temporale Cambriano : alghe Ordoviciano:alghe siluriano :briofite, felci, licopodi Devoniamo :pteridofite(felci) Carbonifero, permiano,triassico-giurassico gimnosperme Cretaceo-cenozoico angiosperme

Cambriano : invertebrati Ordoviciano cordati(graptoliti) Siluriano vertebrati :ostracodermi Devoniano pesci :placodermi, crossopterigi Carbonifero anfibi Permiano rettili Giurassico uccelli Cretaceo mammiferi Neozoica uomo (glaciazioni)

Poriferi (spugne) Esempi tipi animali viventi : invertebrati protozoi Celenterati (coralli, meduse) Molluschi (gasteropodi, bivalvi, cefalopodi, scafopodi

Platelminti-anellidi Echinodermi (ricci, stelle di mare, oloturia) Artropodi (insetti, crostacei, ragni, scorpioni) Platelminti-anellidi

Esempi di tipi attualmente viventi: vertebrati dipnoi ciclostomi elasmobranchi actinopterigi crossopterigi

anfibi Esempi di tipi attualmente viventi: vertebrati rettili mammiferi uccelli

Esempi di tipi attualmente viventi invertebrati protozoi vertebrati Poriferi (spugne) Celenterati (coralli, meduse) Molluschi (gasteropodi, bivalvi, cefalopodi Artropodi (insetti, crostacei, ragni, scorpioni) Echinodermi(ricci, stelle di mare, oloturia) ciclostomi pesci Anfibi (rane, rospi, tritone, salamandra) Rettili(lucertole, serpenti, cocodrilli, tartarughe, camaleonte) uccelli mammiferi

Esempio ipotetico di albero filogenetico naturale mammiferi uccelli insetti rettili miriapodi anfibi chilopodi actinopterigi dipnoi aracnidi elasmobranchi crossopterigi crostacei ciclostomi molluschi pre artropodi pre vertebrati echinodermi pre cordati anellidi platelminti bilaterii celenterati poriferi radiati protozoi

Considerazione: è una meraviglia ! Tutto quello che esiste nell’universo ed è conosciuto grazie alla ricerca e osservazione scientifica, pure nella infinita varietà di forme che presenta, risulta costituito sempre solo da tre particelle materiali fondamentali: quark up, quark down, elettrone in presenza di 4 forze : forte, elettromagnetica, debole, gravitazionale up down elettrone Fotone hf