中元古代(Mesoproterozoic,符號MP)是地質時代中的一個代,開始於同位素年齡1600百萬年(Ma),結束於1000Ma。中元古代期間藍藻、褐藻發育,出現大型巨觀藻類。中元古代屬於前寒武紀元古宙,上一個代是古元古代,下一個代是新元古代。中元古代包括了狹帶紀、延展紀、蓋層紀。
狹帶紀
狹帶紀(Stenian,符號MP3)是地質時代中的一個紀,開始於同位素年齡1200±0百萬年(Ma),結束於1000±0Ma。狹帶紀期間藍藻、褐藻發育,出現大型宏觀藻類。狹帶紀屬於前寒武紀元古宙中元古代;狹帶紀的上一紀為延展紀,下一紀為拉伸紀。
對地球的起源、歷史和結構進行研究的學科。主要研究地球的物質組成、內部構造、外部特徵、各圈層間的相互作用和演變歷史。在現階段,由於觀察、研究條件的限制,主要以岩石圈為研究對象,並涉及水圈、大氣圈、生物圈和岩石圈下更深的部位,以及某些地外物質。
褐藻
褐藻(Phaeophyta)是一群較高等的藻類,有1,500種左右,主要分布於大陸附近的水域,則淡水種罕見。褐藻門外表從暗褐色的橄欖綠都有,其取決於褐藻素與葉綠素的比例。至於它們的大小各異,從只有數厘米的水雲屬到1∼100米的巨藻屬。褐藻門則同時可以無性生殖和有性生殖繁殖。
金藻
金藻,Chrysophyta(Chrysos在希臘文中文金黃色的意思),群體生活,約有1500種,外觀呈金黃褐色,光合色素包含葉綠素A、C、胡蘿蔔素、葉黃素,以昆布多糖(Laminarin, 一種β1-3葡萄糖聚合物)為主要碳水化合物貯存形式,鞭毛為頂生,有1或2根鞭毛。細胞壁為含矽質的膠質複合物,大多生活於淡水。當環境變化或惡劣時,會產生囊胞來渡過該時期。在前寒武紀岩層中有發現。僅有金藻綱(Chrysophyceae)一個綱。
延展紀
延展紀(Ectasian,符號MP2)是地質時代中的一個紀,開始於同位素年齡1400±0百萬年(Ma),結束於1200±0Ma。延展紀期間藍藻、褐藻發育,出現大型巨觀藻類。延展紀屬於前寒武紀元古宙中元古代;延展紀的上一紀為蓋層紀,下一紀為狹帶紀
前寒武紀(英語:Precambrian)是地質年代中,對於顯生宙之前數個宙(eon)的非正式名稱,原本正式的名稱是隱生宙(Cryptozoic eon),但後來拆分成冥古宙、太古宙與元古宙三個時代。開始於大約45億年前的地球形成時期,結束於約5億4200萬年前,大量的肉眼可見的硬殼動物誕生之時。
儘管前寒武紀占了地球歷史中大約八分之七的時間,但人們對這段時期的了解相當少。這是因為前寒武紀少有化石紀錄,且其中多數的化石,如疊層石,只適合用來作生物地層學研究。此外,許多前寒武紀時期的岩石已經嚴重變質,使其起源變得晦澀不明。而其他的要不是已經腐蝕毀壞,就是還埋藏在顯生宙地層底下。
大約在45億年前左右,原始的地球從環繞太陽的物質之中聚集而成。不久之後可能又因為小行星(大小如火星)的撞擊,而分離出月球(參見大碰撞說)。一開始地球表面皆為岩漿覆蓋,穩固地殼則大約出現於44億年前。目前已知最古老的岩石發現於澳大利亞西部,放射性分析顯示一塊鋯石結晶已有大約44億400萬年歷史。
在格陵蘭西岸海外群島曾發現一些古老石頭,內含38億年前的碳,可能是早期的有機物[4]。此外在澳大利亞西部有一些保存良好的細菌,年代已超過34億6000萬年。目前已知最早的複雜多細胞生命型態,可能出現於大約6億年前;而世界各地有許多5億4200萬年前到6億年前之間的軟體無殼動物化石,稱為埃迪卡拉生物群(Ediacaran biota)。至於硬殼動物則出現於前寒武紀結束之後。
大約在5億4400萬年前,也就是前寒武紀的結尾,出現了許多不同型態的動物。這些動物群統稱為小殼動物群(small shelly fauna),目前所知有限。寒武紀的極早期發生了寒武紀大爆發(生命型態的快速分化與數量增加),導致伯吉期動物群(Burgess fauna)的出現。
前寒武紀中包含有成鐵紀、層侵紀、造山紀、固結紀、蓋層紀、延展紀、狹帶紀、拉伸紀、成冰紀與埃迪卡拉紀。之後的下一個時期寒武紀,則是顯生宙里的第一代(era)第一紀(period)。
元古宙(Proterozoic):從寒武紀下緣的5億4200萬年前開始,一直延續到25億年前。過去曾有許多不同的界定範圍,不過目前已固定從5億4200萬年前開始計算。“元古宙”一詞早期是“前寒武紀”的同義詞,包括了所有寒武紀以前的時代。
新元古宙(Neoproterozoic):元古宙晚期,大約從寒武紀底層下緣開始,直到9億年前為止。不過目前傾向指5億4200萬年前到6億年前。
埃迪卡拉紀(Ediacaran):國際地質科學聯盟(IUGS)在2004年宣布了埃迪卡拉紀的官方定義。此紀開始於6億2000萬年前,結束於5億4200萬年前,也就是寒武紀開端。這段期間曾存在埃迪卡拉動物群。
成冰紀(Cryogenian):提議中的新元古宙分期。
拉伸紀(Tonian):提議中的新元古宙分期。
中元古宙(Mesoproterozoic):元古宙中期,大約為9億年前到16億年前。
古元古宙(Paleoproterozoic):元古宙早期,大約為16億年前到25億年前。
太古宙(Archaean):約25億年前到38億年前。: Roughly from 2500-3800 Ma.
冥古宙(Hadean):早於38億年前。地球上已知最早的鋯石結晶經測試已有44億年歷史。其他隱生宙岩石紀錄有些來自月球或隕石。
蓋層紀
蓋層紀(Calymmian,符號MP1)是地質時代中的一個紀,開始於同位素年齡1600±0百萬年(Ma),結束於1400±0Ma。蓋層紀期間藍藻、褐藻發育,出現大型巨觀藻類。蓋層紀屬於前寒武紀元古宙中元古代;蓋層紀的上一紀為固結紀,下一紀為延展紀。
藻類
藻類包括數種不同類以光合作用產生能量的生物。它們一般被認為是簡單的植物,並且一些藻類與比較高等的植物有關。雖然其他藻類看似從藍綠藻得到光合作用的能力,但是在演化上有獨立的分支。所有藻類缺乏真的根、莖、葉和其他可在高等植物上發現的組織構造。藻類與細菌和原生動物不同之處,是藻類產生能量的方式為光合自營性。 藻類涵蓋了原核生物、原生生物界和植物界。原核生物界中的藻類有藍綠藻和一些生活在無機動物中的原核綠藻。屬於原生生物界中的藻類有裸藻門、甲藻門(或稱渦鞭毛藻)、隱藻門、金黃藻門(包括硅藻等浮游藻)、紅藻門、綠藻門和褐藻門。而生殖構造複雜的輪藻門則屬於植物界。屬於大型藻者一般僅有紅藻門、綠藻門和褐藻門等為大型肉眼可顯而易見之固著性藻類。此類大型藻幾乎99%以上之種類棲息于海水環境中,故大型藻多以海藻稱之。另外,有些肉眼可見的固著性藍綠藻和少數之硅藻嚴格而言應該亦屬於大型藻的範圍。
生態
藻類不但在水體非常顯著,在陸域環境也很常見。然而陸域藻類通常較不顯眼,且於潮濕、熱帶地區比干燥地區特別常見,因為藻類缺乏維管束和其他營陸地生活的適應構造。藻類在其他地點如雪地或以地衣的形式在裸露岩石表面與真菌共生。
種類繁複的藻類在水域生態系扮演重要角色。微觀下懸浮於水柱者﹝浮游植物﹞提供食物給大多數海洋食物鏈。藻類密度非常高﹝水華﹞時,可能使水變色,與其他生物競爭或使其他生物中毒或窒息。海草大部分生長在淺海水中,然而有些已有生長於300米深的紀錄。有些供人類食用或生產有用物質如洋菜、鹿角菜膠或肥料。
分類
雖然傳統上藍綠藻歸於藻類,稱為藍綠藻門(Cyanophyte),近年研究通常將它排除,因為和藻類差異甚大,諸如缺乏膜包圍的胞器,含有單一環狀染色體,細胞壁含有肽聚糖,核糖體大小、成分和真核生物不同。藍綠藻在特化摺疊的原生質膜(稱為葉綠囊膜)上行光合作用。因此,它們即使擁有類似的生態棲位,彼此仍然差異很大。
依現在的定義,藻類是真核生物,在稱為葉綠體的膜狀胞器內行光合作用。葉綠體內含環狀DNA,結構和藍綠藻相似,可能代表退化的藍綠藻內共生體。各演化系(lineage)藻類葉綠體的確切特性均不相同,反映出不同的內共生事件。下表列出三個主要群組,它們的演化系關係表示於左側。需注意許多群組均包含不再行光合作用的成員。有些仍保有色素體但非葉綠體,有些則已經完全喪失。