Geschichte des Lebens auf der Erde

Wenn man die gesamte Zeitspanne der Existenz der Erde (ca. 4,6 Milliarden Jahre) auf eine Uhr schreiben würde, beträgt die Zeit, die der Mensch hier war, nur etwa eine Minute. Wir existieren seit etwa 0,004 Prozent des Gesamtalters der Erde.

Das ist Milliarden von Jahren, bevor wir überhaupt auf die Bühne kamen. Was ist den Rest der Zeit passiert, wenn wir nicht hier waren? Wann hat das Leben und Lebewesen zuerst auf der Erde entstehen?

Lassen Sie uns die Geschichte des Lebens auf der Erde durchgehen, einschließlich seiner Entstehung, frühe Theorien über die Entwicklung der Lebewesen, den Ursprung des Lebens im Laufe der Äonen und wie wir zu dem kamen, wo wir heute sind.

Die Zeitleiste der Erde ist in Zeitabschnitte unterteilt, die "Äonen" genannt werden. Jedes dieser Äonen markiert wichtige Ereignisse im Leben des Planeten und in der Geschichte des Lebens auf der Erde.

Das Hadäische Äon ist nach dem griechischen Gott Hades benannt. Zum Zeitpunkt ihrer Entstehung vor 4,6 Milliarden Jahren war die Erde im Wesentlichen eine große, extrem heiße (über dem Siedepunkt von Wasser, heiße) Kugel aus giftigem Gas, Lava, Explosionen, Asteroiden und Metallen. Mit anderen Worten, es war eine giftige Höllenlandschaft.

Darüber hinaus hatten sich noch keine Gesteine, Kontinente oder Ozeane gebildet. Terrestrische und marine Umgebungen, die jetzt auf der Erde existieren, sind von entscheidender Bedeutung für die for Evolution des Lebens weil sie Raum, Materialien, Klima und andere Eigenschaften bieten, die Organismen zum Überleben und Gedeihen benötigen.

Wenn man das weiß, ist es verständlich, dass dieses 6 Millionen Jahre andauernde Äon kein Leben aufrechterhalten konnte.

Diese frühe Erde hatte jedoch ein bedeutendes Ereignis, von dem angenommen wird, dass es eines der entscheidenden Elemente des Lebens entzündet hat. Das schweres Bombardement Stufe war eine Zeit während des Hadean-Äons, als die Erde mit Weltraumschrott, Asteroiden und anderen Materien bombardiert wurde.

Wissenschaftler glauben, dass diese Asteroiden dazu beigetragen haben könnten, die Bildung von DNA, flüssiges Wasser und wichtige geologische Formationen.

Nach dem Hadäischen Äon kam das Archäische Äon, das vor 4,0 Milliarden bis 2,5 Milliarden Jahren dauerte.

Das erste große Ereignis für die Evolution des Lebens war der Theia-Einfluss, oder die Bildung des Mondes. Während des Hadean-Äons drehte sich die Erde deutlich schneller als heute. Dies machte die Erde instabil und erzeugte extreme Wetter-/Klimamuster.

Beim sogenannten Theia-Einschlag kollidierte ein marsgroßes Objekt mit der Erde, was dazu führte, dass große Trümmerteile auseinanderbrachen. Es wird angenommen, dass die Gravitationskraft der Erde die größeren Teile in ihrer Umlaufbahn hielt und sie zusammenkamen, um einen großen Körper zu bilden, den wir heute als Mond kennen.

Nach diesem großen Aufprall verlangsamte und stabilisierte sich die Rotation, was zu einer Neigung der Erde und führte zu saisonalen Veränderungen, von denen wir heute wissen, dass sie ein wichtiger Faktor bei der Schaffung von Ökosystemen, Biomen und Organismen sind Anpassungen.

Darüber hinaus ereigneten sich in diesem Zeitraum drei sehr wichtige Ereignisse:

• Ozeane entstanden.
• Die ersten Spuren von Leben tauchten auf.
• Kontinente und Gesteine ​​begannen sich zu bilden (schätzungsweise 40 Prozent der Kontinente bildeten sich in dieser Zeit).

Als die Erde abkühlte und sich die Erdschichten bildeten, wurden große Mengen Wasserdampf freigesetzt. Die Temperatur sank weiter, was es diesem Wasserdampf ermöglichte, sich zu flüssigem Wasser abzukühlen und vor etwa 3,8 Milliarden Jahren die Ozeane zu bilden.

Was bedeutet das? Es bedeutet, dass das Leben höchstwahrscheinlich zuerst in den Ozeanen entstanden ist, weil sich die Ozeane zuerst gebildet haben, und sie sind dort, wo die ersten sind fossile Beweise des Lebens entdeckt wurde. Auch in dieser Zeit gab es keinen nutzbaren Sauerstoff in der Atmosphäre, was bedeutet, dass die ersten Lebensformen anaerob.

Die Haupttheorie, wie das Leben entstand, ist als "Ursuppe"-Theorie bekannt Abiogenese.

Ursuppe: Wissenschaftler stellten die Theorie auf, dass, sobald sich die Ozeane gebildet haben, alle Komponenten, Elemente und Materie, die für die Die Erschaffung des Lebens und die komplexen Moleküle des Lebens (Proteine, DNA usw.) schwebten in einer Art "ursprünglicher" Suppe."

Sie glauben, dass dazu nur ein Funken Energie benötigt wird (wie ein Blitzeinschlag oder eine Explosion, die beide in den USA üblich waren). Umwelt der frühen Erde), um essentielle Moleküle für lebensechte Aminosäuren/Proteine ​​und Nukleinsäuren zu schaffen (genetische Material). Das Miller-Urey-Experiment replizierten die Bedingungen der frühen Erde, um zu zeigen, dass auf diese Weise chemische Reaktionen ablaufen könnten, um einfache Aminosäuren zu erzeugen.

Sobald diese Moleküle geschaffen wurden, glauben Wissenschaftler, dass die Dinge allmählich entstanden und durch einfache chemische Reaktionen langsam immer komplexere Moleküle geschaffen wurden. Sobald die Bausteine ​​​​erstellt waren, kamen sie schließlich alle zusammen, um lebende Organismen zu bilden. Diese allmähliche Entstehung von Leben aus anorganischen Molekülen wird auch als Oparin-Haldan-Hypothese.

Asteroiden: Eine andere Theorie bezieht sich auf die Phase des schweren Bombardements. Die frühe Erde wurde ständig mit Asteroiden und Weltraummaterie bombardiert. Einige Wissenschaftler vermuten, dass Moleküle für Leben oder sogar Lebensformen selbst über diese Asteroiden zur Erde transportiert wurden.

Wissenschaftler vermuten, dass sich RNA-basierte einzellige Organismen vor etwa 3,8 Milliarden Jahren an hydrothermalen Quellen tief im Ozean gebildet haben.

Wissenschaftler entdeckten fossile Beweise für Algenmatten und verwendeten radiometrische Datierungstechniken, um sie auf ein Alter von etwa 3,7 Milliarden Jahren zu datieren. Cyanobakterien Fossilien wurden ebenfalls gefunden und auf ein Alter von etwa 3,5 Milliarden Jahren datiert.

Dies war nicht nur ausschlaggebend in dem Sinne, dass dies die ersten bekannten lebenden Organismen auf der Erde sind, sondern sie bildeten auch die Grundlage für die Entstehung des Lebens, wie wir es heute kennen. Diese Organismen waren Produzenten/Autotrophen, d.h. sie erzeugten ihre eigene Nahrung und Energie aus Licht der Sonne durch Photosynthese.

Photosynthese nutzt das Licht der Sonne plus Kohlendioxid, um Zucker und Sauerstoff zu gewinnen. Diese Beispiele für frühes Leben und frühe Organismen waren dafür verantwortlich, fast den gesamten Sauerstoff der Erde zu erzeugen, was mehr Leben ermöglichte. Die Bildung des Sauerstoffs der Erde durch diese Organismen wird als bezeichnet Großes Oxygenation-Event. (Sie können auch den Begriff "Großes Oxidationsereignis" sehen.)

An diesem Punkt wird angenommen, dass alles Leben anaerob und prokaryotisch war. Beweise für terrestrisches Leben tauchten erst vor 3,2 Milliarden Jahren nach der Bildung der Kontinente auf. Und da sich die Ozonschicht noch nicht gebildet hatte, UV-Strahlung von der Sonne machte fast alles Landleben auf der Erdkruste unmöglich und hielt fast alles Leben im Ozean.

Das proterozoische Äon folgte dem Archaikum und dauerte vor 2500 bis 541 Millionen Jahren.

Nach dem Großen Sauerstoffereignis starben alle diese ursprünglichen anaeroben Organismen ab, weil Sauerstoff für sie giftig war. Ironischerweise führten ihr eigenes Leben und ihr Anstieg des Sauerstoffgehalts der Erde zu ihrem Aussterben.

Das Leben sollte jedoch noch einmal auf die Probe gestellt werden. Der gesamte neue Sauerstoff reagierte mit dem hohen Methangehalt in der Atmosphäre zu Kohlendioxid. Dies senkte die Temperatur der Erde schnell und stürzte sie in die "Schneeballerde", eine Eiszeit, die etwa 300 Millionen Jahre dauerte.

In diesem Äon geschah auch die Bildung der tektonischen Platten und die vollständige Bildung der Kontinente auf der Erdkruste.

Ein steigender Sauerstoffgehalt ermöglichte auch die Bildung und Verdickung des Ozonschicht, das die Erde vor gefährlicher Sonnenstrahlung schützt. Dadurch konnte Leben an Land entstehen.

In diesem Zeitalter entstanden auch eukaryontische Zellen, darunter die ersten vielzelligen Organismen und das mehrzellige Leben. Eukaryotische Zellen entstanden, als einfache Zellen andere Zellen, einschließlich mitochondrialer und chloroplastenartiger Zellen, verschlangen und eine größere und komplexe Zelle bildeten. Das nennt man endosymbiotische Theorie.

Das Leben von hier divergierte und entwickelte sich von nur prokaryotischen und einzelligen Organismen wie Bakterien und Archaeen zu eukaryotischen und vielzelligen Lebewesen wie Pilzen, Pflanzen und Tieren.

Nach dem Proterozoikum kam das Phanerozoikum. Dies ist das aktuelle Äon, und es ist in Epochen, Perioden, Epochen und Zeitalter unterteilt.

Das vielleicht nächstgrößte Ereignis in der Evolution des Lebens ist das sogenannte The kambrische Explosion. Es fand im Paläozoikum statt, das vor 541 Millionen bis 245-252 Millionen Jahren dauerte. (Ära-Jahre können sich je nach gefundener Quelle leicht ändern.)

Vor der kambrischen Explosion war das Leben meist klein und sehr einfach. Die kambrische Explosion war die Explosion und Diversifizierung des Lebens auf der Erde, insbesondere das plötzliche Auftauchen und die Komplexität von Tieren und Pflanzen.

Wissenschaftler glauben, dass dies auf den Anstieg des Sauerstoffgehalts in der Atmosphäre zurückzuführen ist, dem Ende des Schneeball Erde und die Entwicklung günstiger Umweltbedingungen für die Zunahme des Lebens Komplexität.

Zuerst kam das "Zeitalter der Wirbellosen". Hartschalige Wirbellose haben sich aus weichschaligen entwickelt. Als nächstes kamen Fische und Meereswirbeltiere, und von dort entwickelten sich diese Fische zu Amphibien und Land- und Wassertieren.

Fast alle Landtiere haben sich aus diesen gemeinsamen Vorfahren der Meere und Fische entwickelt. Sie entwickelten sich zu Stacheln, Wirbeltieren, Kiefern und Gliedmaßen. Wirbeltiere tauchten erstmals vor etwa 530 Millionen Jahren im Fossilienbestand auf.

Es gab auch eine riesige Explosion von Pflanzen und Wäldern, einschließlich Regenwäldern, auf der ganzen Welt. Dies führte aufgrund der Photosynthese-Nebenprodukte dieser Pflanzen zu einem weiteren enormen Anstieg des Sauerstoffgehalts in der Atmosphäre. Insekten tauchten auf, und sie waren aufgrund der großen Menge an verfügbarem Sauerstoff gigantisch.

Massensterbensereignisse: All dieses neue Leben kam mit dem Kollaps des Karbon-Regenwaldes zum Erliegen. Aufgrund des schnellen Klimawandels führte dies zum ersten Massensterben vieler dieser neuen Wälder und Pflanzen.

An die Stelle dieser Wälder traten große Wüsten, die zur Entwicklung und Beherrschung von Reptilien führten.

Sie waren jedoch nicht sicher. Ein weiteres Massenaussterben beendete diese Ära, genannt die Perm-Trias-Aussterben. Der Fossilienbestand und die fossilen Beweise deuten darauf hin, dass ein Asteroideneinschlag 96 Prozent des Lebens im Ozean und 70 Prozent der terrestrischen Wirbeltiere getötet hat.

Nachdem dieses Aussterbeereignis das meiste Leben auf der Erde tötete, tauchten Reptilien und Dinosaurier auf, um die zurückgelassenen Wüsten zu dominieren.

Dinosaurier dominierten etwa 160 Millionen Jahre lang das wichtigste Leben auf der Erde. Und von Dinosauriern kam die spätere Evolution der Vögel.

Das Pflanzenleben nahm während des Mesozoikums eine Wendung; die Ära wird manchmal das Zeitalter der Nadelbäume genannt. Pflanzen haben mit der Evolution der ersten Nadelbäume (sie verwenden die Samenkeimung) eine neue Art der Fortpflanzung entwickelt.

Als nach dem vorherigen Aussterben immer mehr Pflanzen zurückkamen, stieg der Sauerstoffgehalt wieder an, was sehr große Organismen ermöglichte. Erinnern Sie sich, wie groß Tyrannosaurus Rexes waren? Das liegt daran, dass die Atmosphäre so viel Sauerstoff enthielt, um so riesige Organismen zu ernähren.

Das Mesozoikum endete auch mit einem Massenaussterben namens K-T-Auslöschung (auch bekannt als die Kreide-Paläogen-Extinktionsereignis) als Folge eines anderen Asteroideneinschlags.

Fast alle Arten starben aus, mit Ausnahme von Meereslebewesen und sehr kleinen Säugetieren.

Das Känozoikum begann direkt nach dem K-T-Aussterben vor 66 Millionen Jahren, und es ist die Ära, in der wir uns gerade befinden.

Nach dem Aussterben diversifizierte sich das Leben erneut, wobei Säugetiere als dominierende Tierart auftraten. Dazu gehörte die Entstehung großer Meeressäuger wie Wale und großer Landsäugetiere wie Mammuts.

Pflanzen diversifizierten sich und Gräser entwickelten sich, als die Kontinente zu ihren heutigen Formationen drifteten, anstatt als einer der vielen Superkontinente zu verbleiben, die im Laufe der Erdgeschichte entstanden sind.

In Bezug auf unser eigenes Leben tauchten unser gemeinsamer Vorfahre und der erste Primat vor etwa 25 Millionen Jahren auf. Der erste Hominide tauchte vor etwa 3 Millionen Jahren auf, mit dem ersten Homo sapiens in Afrika vor 300.000 Jahren.

Derzeit befinden wir uns im Phanerozoikum, im Känozoikum, im Quartär. Die meisten Quellen listen die Holozäne Epoche als die aktuelle Epoche (wenn Sie wirklich genau sein möchten, das letzte Zeitalter der Holozän-Epoche ist das Meghalayan Alter), aber in den 2000er Jahren waren die Wissenschaftler mehr davon überzeugt, dass der Mensch eine andere Epoche namens Anthropozän begonnen hatte Epoche.

Im Mai 2019 stimmte die Anthropocene Working Group, eine Gruppe, die Teil der Internationalen Kommission für Stratigraphie ist, für machen die Anthropozän-Epoche zu einem Teil der geologischen Zeitskala, mit der Mitte des 20. Jahrhunderts als ungefährem Ausgangspunkt.

Dies bedeutet noch nicht, dass das Anthropozän vollständig offiziell ist, da die Gruppe noch genehmigt werden muss sowohl von der Internationalen Kommission für Stratigraphie als auch von der International Union of Geological Sciences. Es ist jedoch ein wesentlicher Schritt im Prozess der Abgrenzung einer neuen Epoche.

Aussterben des Holozäns: Der Planet könnte sehr wohl auf dem Weg zu einer weiteren drastischen Lebensveränderung sein, wie wir sie in vielen Epochen der Erdgeschichte erlebt haben. Wissenschaftler sagen, dass aufgrund des menschlichen Einflusses auf die Umwelt und das Klima der Erde heute ein Massenaussterben stattfindet, das als "Holozän-Aussterben" bezeichnet wird.

Wenn wir unsere Auswirkungen auf die Umwelt, insbesondere die Auswirkungen auf den Klimawandel, nicht ändern, könnten wir in naher Zukunft mit einer weiteren großen Veränderung und dem Aussterben von Leben (einschließlich uns selbst) rechnen.

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