Maapallon elämän historia

Jos aiot laskea maapallon koko ajanjakson (noin 4,6 miljardia vuotta) kelloon, aika, jonka ihmiset ovat täällä olleet, kestää vain noin minuutin. Olemme olleet olemassa noin 0,004 prosenttia maapallon koko iästä.

Se on miljardeja vuosia ennen kuin edes tulimme paikalle. Mitä tapahtui lopun ajan, kun emme olleet täällä? Milloin elämä ja elävät asiat syntyvät ensin maan päällä?

Käydään läpi maapallon elämän historia, mukaan lukien sen syntyessä, varhaiset teoriat siitä, miten elävät olennot kehittyivät, elämän alkuperä eonien kautta ja kuinka pääsimme nykyiseen sijaintiin.

Maan aikajana on hajotettu aikapaloiksi, joita kutsutaan "eoneiksi". Jokainen näistä eoneista merkitsee tärkeitä tapahtumia planeetan elämässä ja maan historiassa.

Hadean Eon on nimetty kreikkalaisen jumalan Hadesin mukaan. Muodostumisajankohtana 4,6 miljardia vuotta sitten maapallo oli pohjimmiltaan suuri, erittäin kuuma (veden kiehumispisteen yläpuolella, kuuma) pallo myrkyllistä kaasua, laavaa, räjähdyksiä, asteroideja ja metalleja. Toisin sanoen, se oli myrkyllinen hellscape.

Ei vain sitä, mutta kiviä, mantereita tai valtameriä ei ollut vielä muodostunut. Maan päällä olevat maanpäälliset ja meriympäristöt ovat nyt ratkaisevan tärkeitä elämän evoluutio koska ne tarjoavat tilaa, materiaaleja, ilmastoa ja muita ominaisuuksia, joita organismien tarvitsee selviytyä ja menestyä.

Tämän tietäessä on ymmärrettävää, että tämä kuusi miljoonaa vuotta kestänyt eon ei pystynyt ylläpitämään mitään elämää.

Tällä varhaisella maapallolla oli kuitenkin yksi merkittävä tapahtuma, jonka uskotaan herättäneen yhden elämän keskeisistä osista. raskas pommitusvaihe oli jakso Hadean Eonin aikana, jolloin maata pommitettiin avaruusjätteillä, asteroideilla ja muulla aineella.

Tutkijat uskovat, että nämä asteroidit ovat saattaneet auttaa muodostamaan DNA, nestemäistä vettä ja tärkeitä geologisia muodostumia.

Hadean Eonin jälkeen tuli Archean Eon, joka kesti 4,0 miljardista 2,5 miljardiin vuoteen sitten.

Ensimmäinen merkittävä tapahtuma elämän evoluutiolle oli Theian vaikutustai kuun muodostuminen. Hadean Eonin aikana maa pyöri huomattavasti nopeammin kuin nyt. Tämä teki maasta epävakaan ja aiheutti äärimmäisiä sää- / ilmastomalleja.

Theia-iskussa tunnetulla Marsin kokoisella esineellä oli törmäys maapalloon, minkä seurauksena suuret roskat palasivat. Uskotaan, että maapallon painovoima piti suuremmat kappaleet kiertoradallaan, ja ne muodostivat yhdessä muodostaen yhden suuren ruumiin, jonka tunnemme nyt kuuna.

Tämän suuren iskun jälkeen kierto hidastui ja vakiintui, mikä on saattanut johtaa Maan ja johti kausivaihteluihin, joiden tiedämme nyt olevan tärkeä tekijä ekosysteemien, biomien ja organismien luomisessa mukautukset.

Sen lisäksi tänä aikana tapahtui kolme erittäin tärkeää tapahtumaa:

• Muodostuneet valtameret.
• Ensimmäiset todisteet elämästä ilmestyivät.
• Mantereita ja kiviä alkoi muodostua (arviolta 40 prosenttia maanosista muodostui tänä aikana).

Kun maa jäähtyi ja maan kerrokset muodostuivat, vapautui suuria määriä vesihöyryä. Lämpötilan lasku jatkoi, mikä antoi vesihöyryn jäähtyä nestemäiseksi vedeksi ja muodostaa valtameret noin 3,8 miljardia vuotta sitten.

Mitä tämä tarkoittaa? Se tarkoittaa, että elämä syntyi todennäköisesti ensin valtamerissä, koska valtameret muodostuivat ensin, ja ne ovat siellä, missä ensimmäiset fossiiliset todisteet elämän löydettiin. Myös tänä aikana ilmakehässä ei ollut käyttökelpoista happea, mikä tarkoittaa, että ensimmäiset elämänmuodot olivat anaerobinen.

Tärkein teoria siitä, kuinka elämä syntyi, tunnetaan nimellä "alkukeitto" -teoria tai abiogeneesi.

Alkuperäinen keitto: Tutkijat teorioivat, että kun valtameret ovat muodostuneet, kaikki komponentit, elementit ja aineet, jotka ovat välttämättömiä merelle elämän luominen ja elämän monimutkaiset molekyylit (proteiinit, DNA ja niin edelleen) kelluivat eräänlaisena keitto."

He uskovat, että kaikki mitä tarvittiin, oli energian kipinä (kuten salamanisku tai räjähdys, jotka molemmat olivat yleisiä varhaisen maan ympäristö) välttämättömien molekyylien luomiseksi elintärkeille aminohapoille / proteiineille ja nukleiinihapoille (geneettinen materiaali). Miller-Urey-kokeilu toistivat varhaisen Maan olosuhteet osoittamaan, että kemiallisia reaktioita voi tapahtua tällä tavalla yksinkertaisten aminohappojen luomiseksi.

Kun nämä molekyylit on luotu, tutkijat uskovat, että asiat syntyivät vähitellen, luoden hitaasti yhä monimutkaisempia molekyylejä yksinkertaisilla kemiallisilla reaktioilla. Kun rakennuspalikat luotiin, ne kaikki lopulta muodostuivat muodostamaan eläviä organismeja. Tämä elämän asteittainen muodostuminen epäorgaanisista molekyyleistä tunnetaan myös nimellä Oparin-Haldane-hypoteesi.

Asteroidit: Toinen teoria liittyy raskaan pommituksen vaiheeseen. Varhaista maapalloa pommitettiin jatkuvasti asteroideilla ja avaruusaineella. Jotkut tutkijat teorioivat, että elämän molekyylit tai jopa elämänmuodot kuljettivat maapallolle näiden asteroidien kautta.

Tutkijat teorioivat, että RNA-pohjaiset yksisoluiset organismit, jotka muodostuivat syvälle merelle hydrotermisissä tuuletusaukoissa noin 3,8 miljardia vuotta sitten.

Tutkijat löysivät fossiilisia todisteita levämatoista ja käyttivät radiometrisiä treffitekniikoita päivittäen ne noin 3,7 miljardin vuoden ikäisiksi. Syanobakteerit fossiileja löydettiin ja päivättiin noin 3,5 miljardin vuoden ikäisiksi.

Tämä ei ollut pelkästään siinä mielessä, että nämä ovat ensimmäisiä tunnettuja eläviä organismeja maan päällä, mutta ne myös loivat perustan elämän syntymiselle sellaisena kuin me sen tunnemme tänään. Nämä organismit olivat tuottajia / autotrofeja, eli ne loivat oman ruoansa ja energiansa käyttämällä auringon valoa fotosynteesin avulla.

Fotosynteesi käyttää auringon valoa plus hiilidioksidia sokerin ja hapen tuottamiseksi. Nämä esimerkit varhaisesta elämästä ja varhaisista organismeista olivat vastuussa lähes koko maapallon hapen luomisesta, mikä mahdollisti suuremman elämän etenemisen. Näiden organismien luomaa maapallon happea kutsutaan Suuri hapetustapahtuma. (Saatat nähdä myös termin "suuri hapettumistapahtuma".)

Tässä vaiheessa oletetaan, että koko elämä oli anaerobista ja prokaryoottista. Todisteet maanpäällisestä elämästä syntyivät vasta 3,2 miljardia vuotta sitten maanosien muodostumisen jälkeen. Ja koska otsonikerros ei ollut vielä muodostunut, UV-säteily auringon aiheuttama maapallon elämä maankuoressa on mahdotonta, mikä pitää melkein kaiken elämän meressä.

Proterotsooinen Eon seurasi Arkkea, joka kesti 2500 - 541 miljoonaa vuotta sitten.

Suuren hapetustapahtuman jälkeen kaikki nuo alkuperäiset anaerobiset organismit kuolivat, koska happi oli niille myrkyllistä. Ironista kyllä, heidän oma elämänsä ja maapallon happitason nousu johtivat heidän sukupuuttoonsa.

Elämä oli kuitenkin testattavissa jälleen. Kaikki uusi happi reagoi korkeiden metaanipitoisuuksien kanssa ilmakehässä hiilidioksidin muodostamiseksi. Tämä laski nopeasti maapallon lämpötilaa ja upotti sen "lumipallomaaksi", joka oli jääkausi, joka kesti noin 300 miljoonaa vuotta.

Tämän aikakauden aikana esiintyi myös tektonisten levyjen muodostumista ja maanosien täydellistä muodostumista maankuorella.

Happitasojen nousu mahdollisti myös hapen muodostumisen ja sakeutumisen otsonikerros, joka suojaa maapalloa auringon vaaralliselta säteilyltä. Tämä antoi elämän syntyä maalla.

Tänä aikana syntyi myös eukaryoottisoluja, mukaan lukien ensimmäiset monisoluiset organismit ja monisoluinen elämä. Eukaryoottisolut syntyivät, kun yksinkertaiset solut nielaisivat muut solut, mukaan lukien mitokondrioiden ja kloroplastin kaltaiset solut, muodostaen yhden suuremman ja monimutkaisen solun. Tätä kutsutaan endosymbioottinen teoria.

Elämä täältä erosi ja kehittyi vain prokaryoottisista ja yksisoluisista organismeista, kuten bakteereista ja arkeista, eukaryoottisiksi ja monisoluisiksi elämiksi, kuten sienet, kasvit ja eläimet.

Proterozoisen Eonin jälkeen tuli Phanerozoic Eon. Tämä on nykyinen eon, ja se on jaettu aikakausiin, aikakausiin, aikakausiin ja aikakausiin.

Ehkä seuraavaa suurinta tapahtumaa elämän evoluutiossa kutsutaan Kambriumian räjähdys. Se tapahtui paleotsoisen aikakauden aikana, joka kesti 541 miljoonasta 245-252 miljoonaan vuoteen sitten. (Aikavuodet voivat muuttua hieman löydetystä lähteestä riippuen.)

Ennen kambrialaista räjähdystä suurin osa elämästä oli pientä ja hyvin yksinkertaista. Kambriumin räjähdys oli maan räjähdys ja elämän monipuolistaminen, erityisesti eläinten ja kasvien äkillinen esiintyminen ja monimutkaisuus.

Tutkijat uskovat, että tämä johtuu happipitoisuuden noususta ilmakehässä, vuoden lopussa lumipallo Maan ja suotuisien ympäristöolosuhteiden kehittyminen elämän lisääntymiselle vuonna monimutkaisuus.

Ensin tuli "selkärangattomien ikä". Kovakuoriset selkärangattomat kehittyivät pehmeäkuorisista. Seuraavaksi tulivat kalat ja meren selkärankaiset, ja sieltä ne kalat kehittivät sammakkoeläimiksi ja maa- ja vesiasukkaiksi.

Lähes kaikki maaeläimet kehittyivät näistä merien ja kalojen yhteisistä esi-isistä. Niistä kehittyi piikit, selkärankaiset, leuat ja raajat. Selkärangattomat ilmestyivät ensimmäisen kerran fossiilirekisteriin noin 530 miljoonaa vuotta sitten.

Koko maailmassa tapahtui myös valtava kasvien ja metsien räjähdys, mukaan lukien sademetsät. Tämä johti toisen valtavan happipitoisuuden nousuun ilmakehässä näiden kasvien fotosynteesin sivutuotteiden takia. Hyönteisiä syntyi, ja ne olivat jättimäisiä, koska käytettävissä oli paljon happea.

Massasammutustapahtumat: Koko tämä uusi elämä keskeytyi hiili-sademetsän romahduksen myötä. Nopean ilmastonmuutoksen takia se johti monien näiden uusien metsien ja kasvien ensimmäiseen massaan.

Näiden metsien tilalle tuli suuria aavikoita, jotka johtavat matelijoiden evoluutioon ja ylivaltaan.

Ne eivät kuitenkaan olleet turvallisia. Toinen joukkotuho päättyi tämän aikakauden, nimeltään Permin-triasien sukupuutto. Fossiiliset tiedot ja fossiiliset todisteet viittaavat siihen, että asteroidilakko tappoi 96 prosenttia meren elämästä ja 70 prosenttia maalla elävien selkärankaisten.

Sen jälkeen, kun sukupuuttotapaus tappoi suurimman osan elämästä maapallolla, matelijat ja dinosaurukset nousivat hallitsemaan jäljessä olevia aavikoita.

Dinosaurukset hallitsivat maapallon pääelämää noin 160 miljoonan vuoden ajan. Ja dinosauruksista tuli lintujen myöhempi kehitys.

Kasvien elämä kääntyi Mesozoicin aikana; aikakautta kutsutaan joskus havupuiden aikakaudeksi. Kasvit kehittivät uuden tavan lisääntyä ensimmäisten havupuiden kehittyessä (he käyttävät siementen itämistä).

Kun lisää kasveja palasi edellisen sukupuuttoon, happipitoisuus nousi jälleen, mikä mahdollisti erittäin suurten organismien. Muistatko kuinka suuret Tyrannosaurus-rexit olivat? Tämä johtuu siitä, että ilmakehässä oli niin paljon happea tukemaan tällaisia ​​valtavia organismeja.

Mesozoic päättyi myös joukkosammutustapahtumaan nimeltä K-T-sukupuutto (tunnetaan myös nimellä Liitukauden-paleogeenin sukupuutto) toisen asteroidi-iskun seurauksena.

Lähes kaikki lajit kuolivat sukupuuttoon lukuun ottamatta meren elämää ja hyvin pieniä nisäkkäitä.

Cenozoic Era alkoi heti K-T: n sukupuuttoon 66 miljoonaa vuotta sitten, ja se on aikakausi, jossa olemme juuri nyt.

Sammutustapahtuman jälkeen elämä monipuolistui jälleen ja nisäkkäät nousivat hallitseviksi eläinlajeiksi. Tähän sisältyi suurten merinisäkkäiden, kuten valaiden, ja suurten maanisäkkäiden, kuten mammuttien, esiintyminen.

Kasvit vaihtelivat ja ruoho kehittyi, kun mantereet ajautuivat nykypäivän muodostelmiinsa sen sijaan, että pysyisivät yhtenä maapallon historian aikana esiintyneistä monista maanosista.

Oman elämämme kannalta yhteinen esi-isämme ja ensimmäinen kädellinen syntyivät noin 25 miljoonaa vuotta sitten. Ensimmäinen hominidi syntyi noin 3 miljoonaa vuotta sitten, ensimmäisen kanssa Homo sapiens Afrikassa 300 000 vuotta sitten.

Tällä hetkellä olemme Phanerozoic Eon, Cenozoic Era, Kvaternaari. Useimmat lähteet luettelo Holoseenikausi nykyisenä aikakautena (jos haluat todella olla tarkka, holoseenikauden viimeinen ikä on Meghalayan Ikä), mutta 2000-luvulla tiedemiehet olivat vakuuttuneempia siitä, että ihmisillä oli alkanut toinen aikakausi nimeltä Antroposeeni Aikakausi.

Toukokuussa 2019 antroposeenityöryhmä, joka on osa kansainvälistä stratigrafiakomissiota, äänesti tehdä antroposeenikaudesta osa geologista asteikkoa, jossa 1900-luvun puolivälissä on arvioitu lähtökohta.

Tämä ei vielä tarkoita, että antroposeeni on täysin virallinen, koska ryhmän on vielä saatava hyväksyntä sekä kansainväliseltä stratigrafiakomissiolta että kansainväliseltä geotieteiden liittolta. Se on kuitenkin merkittävä askel uuden aikakauden rajaamisessa.

Holoseenin sukupuutto: Planeetta voi hyvinkin olla matkalla toiseen dramaattiseen elämänmuutokseen, kuten olemme nähneet tapahtuvan maapallon historian monilla aikakausilla. Tutkijat sanovat, että koska ihminen vaikuttaa maapallon ympäristöön ja ilmastoon, tapahtuu massiivinen sukupuutto, jota kutsutaan "holoseenin sukupuuttoon".

Ellemme muuta ympäristövaikutuksiamme, etenkin niitä, jotka vaikuttavat ilmastonmuutokseen, voisimme tarkastella uutta valtavaa muutosta ja sukupuuttoon kuuluvaa elämää (myös itseämme) lähitulevaisuudessa.

• Ihmisen evoluutio ja ihmisen vaiheet
• Erilaisia ​​fossiileja
• Charles Darwinin pääideat evoluutiosta
• Maatieteen tyypit
• Neljä luonnollisen valinnan tekijää