تاريخ الحياة على الأرض

إذا كنت ستضع النطاق الزمني الكامل لوجود الأرض (حوالي 4.6 مليار سنة) على مدار الساعة ، فإن الوقت الذي قضاه البشر هنا يمثل حوالي دقيقة واحدة فقط. نحن موجودون منذ حوالي 0.004 في المائة من العمر الإجمالي للأرض.

هذا مليارات السنين من الوقت قبل أن نأتي إلى الساحة. ماذا حدث بقية الوقت عندما لم نكن هنا؟ متى الحياة و الكائنات الحية نشأ لأول مرة على الأرض؟

دعنا نستعرض تاريخ الحياة على الأرض بما في ذلك عندما نشأت لأول مرة ، والنظريات المبكرة لكيفية تطور الكائنات الحية ، وأصل الحياة عبر الدهور وكيف وصلنا إلى ما نحن عليه اليوم.

يتم تقسيم الجدول الزمني للأرض إلى أجزاء زمنية تسمى "الدهور". يمثل كل من هذه الدهور أحداثًا مهمة في حياة الكوكب وتاريخ الحياة على الأرض.

تم تسمية Hadean Eon على اسم الإله اليوناني Hades. في وقت تكوينها قبل 4.6 مليار سنة ، كانت الأرض في الأساس عبارة عن كرة كبيرة شديدة الحرارة (فوق نقطة غليان الماء ، ساخنة) من الغازات السامة والحمم البركانية والانفجارات والكويكبات والمعادن. بعبارة أخرى ، كان من الجحيم السام.

ليس هذا فقط ، ولكن لم تتشكل صخور أو قارات أو محيطات بعد. تعد البيئات البرية والبحرية الموجودة على الأرض الآن حاسمة بالنسبة لـ

بمعرفة ذلك ، من المفهوم أن هذا الدهر ، الذي استمر لمدة 6 ملايين سنة ، لم يستطع تحمل أي حياة.

ومع ذلك ، فإن هذه الأرض المبكرة لديها حدث واحد مهم يُعتقد أنه تسبب في أحد العناصر الحاسمة للحياة. ال مرحلة القصف الثقيل كانت فترة خلال Hadean Eon عندما تم قصف الأرض بالحطام الفضائي والكويكبات والمواد الأخرى.

يعتقد العلماء أن هذه الكويكبات قد تكون ساعدت في تكوين شرارة الحمض النوويوالمياه السائلة والتكوينات الجيولوجية الهامة.

بعد Hadean Eon جاء Archean Eon ، والذي استمر من 4.0 مليار إلى 2.5 مليار سنة مضت.

كان الحدث الرئيسي الأول لتطور الحياة هو تأثير ثيا، أو تكوين القمر. خلال عصر Hadean Eon ، كانت الأرض تدور بشكل أسرع مما هي عليه الآن. جعل هذا الأرض غير مستقرة وأنتج أنماطًا قاسية للطقس / المناخ.

فيما يُعرف باسم تأثير ثيا ، اصطدم جسم بحجم المريخ بالأرض ، مما أدى إلى تحطم قطع كبيرة من الحطام. يُعتقد أن قوة الجاذبية الأرضية أبقت القطع الأكبر في مدارها ، وقد اجتمعوا معًا لتشكيل جسم واحد كبير نعرفه الآن باسم القمر.

بعد هذا التأثير الكبير ، تباطأ الدوران واستقر ، مما قد يؤدي إلى ميل الأرض و أدت إلى تغييرات موسمية نعرف الآن أنها عامل مهم في إنشاء النظم البيئية والمناطق الأحيائية والكائنات الحية الاقتباسات.

إلى جانب ذلك ، وقعت ثلاثة أحداث مهمة جدًا خلال هذه الفترة الزمنية:

• تشكلت المحيطات.
• ظهر أول دليل على الحياة.
• بدأت القارات والصخور في التكون (ما يقدر بنحو 40 في المائة من القارات تشكلت خلال هذه الفترة).

عندما بردت الأرض وتشكلت طبقات الأرض ، تم إطلاق كميات كبيرة من بخار الماء. استمرت درجة الحرارة في الانخفاض ، مما سمح لبخار الماء أن يبرد إلى ماء سائل وتكوين المحيطات منذ حوالي 3.8 مليار سنة.

ماذا يعني هذا؟ وهذا يعني أن الحياة ظهرت على الأرجح أولاً في المحيطات لأن المحيطات تشكلت أولاً ، وهي المكان الأول الأدلة الأحفورية تم اكتشافه من الحياة. أيضًا خلال هذه الفترة الزمنية ، لم يكن هناك أكسجين صالح للاستخدام في الغلاف الجوي ، مما يعني أن أشكال الحياة الأولى كانت كذلك اللاهوائية.

تُعرف النظرية الرئيسية لكيفية ظهور الحياة بنظرية "الحساء البدائي" أو التولد.

الحساء البدائي: افترض العلماء أنه بمجرد تشكل المحيطات ، فإن جميع المكونات والعناصر والمواد الضرورية لـ كان خلق الحياة وجزيئات الحياة المعقدة (البروتينات والحمض النووي وما إلى ذلك) تطفو في نوع من "البدائية" حساء."

يعتقدون أن كل ما يحتاجه هذا هو شرارة من الطاقة (مثل صاعقة أو انفجار ، وكلاهما كان شائعًا في في وقت مبكر من بيئة الأرض) من أجل إنشاء جزيئات أساسية للأحماض الأمينية / البروتينات النابضة بالحياة والأحماض النووية (الجينية مواد). ال تجربة ميلر أوري كرر ظروف الأرض المبكرة لإظهار أن التفاعلات الكيميائية يمكن أن تحدث بهذه الطريقة لإنشاء أحماض أمينية بسيطة.

بمجرد إنشاء هذه الجزيئات ، يعتقد العلماء أن الأشياء نشأت تدريجيًا ، مما يؤدي ببطء إلى تكوين المزيد والمزيد من الجزيئات المعقدة عبر تفاعلات كيميائية بسيطة. بمجرد إنشاء اللبنات الأساسية ، اجتمعوا جميعًا في النهاية لتشكيل كائنات حية. يُعرف هذا التكوين التدريجي للحياة من الجزيئات غير العضوية أيضًا باسم فرضية أوبارين هالدين.

الكويكبات: نظرية أخرى تتعلق بمرحلة القصف الثقيل. تعرضت الأرض المبكرة باستمرار للقصف بالكويكبات والمواد الفضائية. يفترض بعض العلماء أن جزيئات الحياة ، أو حتى أشكال الحياة نفسها ، قد تم نقلها إلى الأرض عبر هذه الكويكبات.

يعتقد العلماء أن الكائنات أحادية الخلية القائمة على الحمض النووي الريبي تشكلت في الفتحات الحرارية المائية في أعماق المحيط منذ حوالي 3.8 مليار سنة.

اكتشف العلماء أدلة أحفورية لحصائر الطحالب واستخدموا تقنيات التأريخ الإشعاعي حتى يعود تاريخها إلى حوالي 3.7 مليار سنة. البكتيريا الزرقاء تم العثور على الحفريات أيضًا ومؤرخة بحوالي 3.5 مليار سنة.

لم يكن هذا محوريًا فقط بمعنى أن هذه هي الكائنات الحية الأولى المعروفة على الأرض ، ولكنها وضعت أيضًا الأساس لظهور الحياة كما نعرفها اليوم. كانت هذه الكائنات منتجة / ذاتية التغذية ، مما يعني أنها صنعت طعامها وطاقتها باستخدام ضوء الشمس باستخدام التمثيل الضوئي.

البناء الضوئي يستخدم ضوء الشمس بالإضافة إلى ثاني أكسيد الكربون لإنتاج السكر والأكسجين. كانت هذه الأمثلة عن الحياة المبكرة والكائنات المبكرة مسؤولة عن إنتاج كل أكسجين الأرض تقريبًا ، مما سمح بمزيد من الحياة للمضي قدمًا. يسمى تكوين الأكسجين الموجود على الأرض بواسطة هذه الكائنات بـ حدث الأوكسجين الكبير. (قد ترى أيضًا مصطلح "حدث الأكسدة العظيم".)

في هذه المرحلة ، يُفترض أن الحياة كلها كانت لاهوائية وبدائية النواة. لم تظهر الأدلة على الحياة الأرضية إلا قبل 3.2 مليار سنة ، بعد تشكل القارات. وبما أن طبقة الأوزون لم تتشكل بعد ، الأشعة فوق البنفسجية من الشمس جعلت معظم الحياة البرية على قشرة الأرض مستحيلة ، مما أدى إلى الحفاظ على الحياة كلها تقريبًا في المحيط.

تبع دهر البروتيروزويك الأرتشي ، واستمر من 2500 مليون إلى 541 مليون سنة مضت.

بعد حدث الأكسجة العظيم ، ماتت كل تلك الكائنات اللاهوائية الأصلية لأن الأكسجين كان سامًا لها. ومن المفارقات أن حياتهم الخاصة وزيادة مستويات الأكسجين على الأرض أدت إلى انقراضهم.

كانت الحياة على وشك الاختبار مرة أخرى. تفاعل كل الأكسجين الجديد مع المستويات العالية من الميثان في الغلاف الجوي لتكوين ثاني أكسيد الكربون. أدى هذا إلى خفض درجة حرارة الأرض بسرعة ، مما أدى إلى إغراقها في "كرة ثلجية الأرض" ، والتي كانت عصرًا جليديًا استمر حوالي 300 مليون سنة.

حدث أيضًا خلال هذا الدهر تكوين الصفائح التكتونية والتكوين الكامل للقارات على قشرة الأرض.

سمحت زيادة مستويات الأكسجين أيضًا بتكوين وتثخين طبقة الأوزونالذي يحمي الأرض من إشعاع الشمس الخطير. هذا سمح للحياة بالظهور على الأرض.

وخلال هذا العصر أيضًا نشأت الخلايا حقيقية النواة ، بما في ذلك الكائنات متعددة الخلايا الأولى والحياة متعددة الخلايا. ظهرت الخلايا حقيقية النواة عندما ابتلعت الخلايا البسيطة خلايا أخرى ، بما في ذلك الخلايا الشبيهة بالميتوكوندريا والخلايا الشبيهة بالبلاستيدات الخضراء ، مكونة خلية واحدة أكبر ومعقدة. هذا يسمى نظرية التعايش الداخلي.

تباعدت الحياة من هنا وتطورت من مجرد كائنات بدائية النواة وحيدة الخلية مثل البكتيريا والعتائق إلى حياة حقيقية النواة ومتعددة الخلايا مثل الفطريات والنباتات والحيوانات.

بعد دهر البروتيروزويك جاء دهر دهر الحياة. هذا ال الدهر الحالي، وهي مقسمة إلى عصور وفترات وعهود وأعمار.

ربما يكون الحدث الأكبر التالي في تطور الحياة هو ما يسمى الانفجار الكمبري. حدث ذلك في عصر الباليوزويك ، الذي استمر من 541 مليون إلى 245-252 مليون سنة مضت. (يمكن أن تتغير سنوات العصر قليلاً حسب المصدر الذي تجده.)

قبل الانفجار الكمبري ، كانت الحياة صغيرة وبسيطة للغاية. كان الانفجار الكمبري هو انفجار وتنويع الحياة على الأرض ، وتحديداً الظهور المفاجئ والتعقيد للحيوانات والنباتات.

يعتقد العلماء أن هذا بسبب ارتفاع مستويات الأكسجين في الغلاف الجوي ، نهاية كرة الثلج الأرض وتطوير الظروف البيئية المواتية لزيادة الحياة في تعقيد.

جاء أولاً "عصر اللافقاريات". تطورت اللافقاريات ذات القشرة الصلبة من تلك ذات القشرة الناعمة. بعد ذلك جاءت الأسماك والفقاريات البحرية ، ومن هناك تطورت تلك الأسماك إلى برمائيات وحيوانات تعيش على اليابسة والماء.

تطورت جميع الحيوانات البرية تقريبًا من هذه الأسلاف المشتركة البحرية والأسماك. تطورت لتكون لها أشواك ، فقاريات ، فكين وأطراف. ظهرت الفقاريات لأول مرة في السجل الأحفوري منذ حوالي 530 مليون سنة.

كان هناك أيضًا انفجار هائل في النباتات والغابات ، بما في ذلك الغابات المطيرة ، في جميع أنحاء العالم. أدى هذا إلى زيادة كبيرة أخرى في مستويات الأكسجين في الغلاف الجوي بسبب المنتجات الثانوية لعملية التمثيل الضوئي لهذه النباتات. ظهرت الحشرات ، وكانت عملاقة بسبب الكميات الكبيرة من الأكسجين المتاح.

أحداث الانقراض الجماعي: توقفت كل هذه الحياة الجديدة مع انهيار الغابات المطيرة الكربونية. بسبب التغير المناخي السريع ، أدى ذلك إلى الانقراض الجماعي الأول للعديد من هذه الغابات والنباتات الجديدة.

في مكان هذه الغابات جاءت الصحاري الكبيرة ، مما أدى إلى تطور وهيمنة الزواحف.

ومع ذلك ، لم يكونوا آمنين. انقراض جماعي آخر أنهى هذه الحقبة ، يسمى انقراض العصر البرمي الترياسي. تشير السجلات الأحفورية والأدلة الأحفورية إلى أن ضربة كويكب قتلت 96 في المائة من الحياة في المحيط و 70 في المائة من الفقاريات الأرضية.

بعد هذا الانقراض قتل معظم الحياة على الأرض ، ظهرت الزواحف والديناصورات لتهيمن على الصحاري التي خلفتها وراءها.

سادت الديناصورات باعتبارها الحياة الرئيسية على الأرض لنحو 160 مليون سنة. ومن الديناصورات جاء التطور اللاحق للطيور.

أخذت الحياة النباتية منعطفًا خلال حقبة الدهر الوسيط. هذا العصر يسمى أحيانًا عصر الصنوبريات. طورت النباتات طريقة جديدة للتكاثر مع تطور الأشجار الصنوبرية الأولى (تستخدم إنبات البذور).

مع عودة المزيد من النباتات بعد حدث الانقراض السابق ، زادت مستويات الأكسجين مرة أخرى ، مما سمح لكائنات حية كبيرة جدًا. تذكر كيف كان حجم الديناصور ريكس؟ هذا بسبب وجود الكثير من الأكسجين في الغلاف الجوي لدعم مثل هذه الكائنات الحية الضخمة.

انتهى حقبة الدهر الوسيط أيضًا بحدث انقراض جماعي يسمى انقراض K-T (المعروف أيضًا باسم حدث انقراض العصر الطباشيري والباليوجيني) نتيجة اصطدام كويكب آخر.

انقرضت جميع الأنواع تقريبًا باستثناء الحياة البحرية والثدييات الصغيرة جدًا.

بدأ عصر حقب الحياة الحديثة مباشرة بعد انقراض K-T قبل 66 مليون سنة ، وهو العصر الذي نحن فيه الآن.

بعد حدث الانقراض ، تنوعت الحياة مرة أخرى مع ظهور الثدييات كنوع حيواني مهيمن. وشمل ذلك ظهور ثدييات بحرية كبيرة مثل الحيتان والثدييات الأرضية الكبيرة مثل الماموث.

تنوعت النباتات وتطورت الأعشاب مع انجراف القارات إلى تكويناتها الحالية بدلاً من البقاء كواحدة من العديد من القارات الفائقة التي ظهرت على مدار تاريخ الأرض.

فيما يتعلق بحياتنا ، نشأ سلفنا المشترك والرئيسيات الأولى منذ حوالي 25 مليون سنة. ظهر أول إنسان منذ حوالي 3 ملايين سنة ، مع الأول الانسان العاقل في أفريقيا قبل 300000 سنة.

حاليًا ، نحن في دهر دهر الحياة ، عصر حقب الحياة الحديثة ، العصر الرباعي. تسرد معظم المصادر ملفات عصر الهولوسين كالعصر الحالي (إذا كنت ترغب حقًا في أن تكون محددًا ، فإن آخر عصر من عصر الهولوسين هو عصر ميغالايان Age) ، ولكن في العقد الأول من القرن الحادي والعشرين ، أصبح العلماء أكثر اقتناعًا بأن البشر قد بدأوا حقبة أخرى تسمى الأنثروبوسين عصر.

في مايو 2019 ، صوتت مجموعة عمل الأنثروبوسين ، وهي مجموعة تعد جزءًا من اللجنة الدولية لطبقات الأرض ، لصالح جعل عصر الأنثروبوسين جزءًا من مقياس الوقت الجيولوجي ، مع منتصف القرن العشرين كنقطة انطلاق تقريبية.

هذا لا يعني حتى الآن أن الأنثروبوسين رسمي تمامًا لأن المجموعة لا تزال بحاجة إلى الحصول على الموافقة من كل من اللجنة الدولية لطبقات الأرض والاتحاد الدولي للعلوم الجيولوجية. ومع ذلك ، فهي خطوة جوهرية في عملية تحديد حقبة جديدة.

انقراض الهولوسين: يمكن أن يكون الكوكب في طريقه إلى تغيير جذري آخر في الحياة كما رأينا يحدث في العديد من العصور من تاريخ الأرض. يقول العلماء إنه بسبب تأثير الإنسان على بيئة الأرض ومناخها ، هناك انقراض جماعي يحدث في الوقت الحاضر يسمى "انقراض الهولوسين".

ما لم نغير تأثيراتنا على البيئة ، وتحديداً تلك التي تؤثر على تغير المناخ ، يمكن أن ننظر إلى تحول كبير آخر وانقراض الحياة (بما في ذلك أنفسنا) في المستقبل القريب

• تطور الإنسان ومراحل الإنسان
• أنواع الأحافير المختلفة
• أفكار تشارلز داروين الرئيسية حول التطور
• أنواع علوم الأرض
• أربعة عوامل من الانتقاء الطبيعي