Povijest života na Zemlji

Ako ste namjeravali čitav vremenski raspon postojanja Zemlje (oko 4,6 milijardi godina) staviti na sat, vrijeme boravka ljudi ovdje iznosi samo oko minute. Postojimo oko 0,004 posto ukupne Zemljine starosti.

To je milijardama godina prije nego što smo uopće izašli na scenu. Što se događalo ostatak vremena kad nismo bili ovdje? Kada je život i živuće stvari prvi ustati na Zemlji?

Krenimo kroz povijest života na Zemlji, uključujući kada je prvi put nastao, rane teorije o tome kako su se živa bića razvijala, podrijetlo života kroz eone i kako smo došli do mjesta na kojem smo danas.

Vremenska crta Zemlje podijeljena je na dijelove vremena koji se nazivaju "eonima". Svaki od ovih eona obilježava važne događaje u životu planeta i povijesti života na Zemlji.

Hadejski Eon dobio je ime po grčkom bogu Hadu. U vrijeme nastanka prije 4,6 milijardi godina, Zemlja je u osnovi bila velika, izuzetno vruća (iznad vrelišta vode, vruća) kugla otrovnih plinova, lave, eksplozija, asteroida i metala. Drugim riječima, bio je to otrovni pakao.

I ne samo to, već se još nisu stvorile stijene, kontinenti ili oceani. Zemaljsko i morsko okruženje koje danas postoji na Zemlji presudno je za evolucija života jer pružaju prostor, materijale, klimu i druge značajke koje su organizmima potrebne za preživljavanje i napredovanje.

Znajući to, razumljivo je da ovaj eon, koji je trajao 6 milijuna godina, nije mogao održati nikakav život.

Međutim, ova rana Zemlja imala je jedan značajan događaj za koji se smatra da je pokrenuo jedan od presudnih elemenata života. The teška faza bombardiranja je bilo razdoblje za vrijeme hadejskog eona kada je Zemlja bombardirana svemirskim ostacima, asteroidima i drugom materijom.

Znanstvenici vjeruju da su ti asteroidi možda pomogli potaknuti nastanak DNK, tekuća voda i važne geološke formacije.

Nakon Hadejskog Eona došao je Arhejski Eon, koji je trajao od 4,0 milijarde do 2,5 milijardi godina.

Prvi veliki događaj za evoluciju života bio je Theia utjecaj, ili stvaranje mjeseca. Za vrijeme hadejskog eona, Zemlja se vrtjela znatno brže nego sada. To je Zemlju učinilo nestabilnom i stvorilo ekstremne vremenske / klimatske obrasce.

U onome što je poznato kao udar Theia, objekt veličine Marsa sudario se sa Zemljom, što je rezultiralo raspadanjem velikih dijelova krhotina. Vjeruje se da je Zemljina gravitacijska sila zadržala veće dijelove u svojoj orbiti i oni su se okupili kako bi stvorili jedno veliko tijelo koje danas znamo kao mjesec.

Nakon ovog velikog udara rotacija se usporila i stabilizirala, što je moglo rezultirati nagibom Zemlje i dovele su do sezonskih promjena za koje danas znamo da su važan čimbenik u stvaranju ekosustava, bioma i organizma adaptacije.

Osim toga, u tom su se vremenskom razdoblju dogodila tri vrlo važna događaja:

• Stvorili su se oceani.
• Pojavili su se prvi dokazi o životu.
• Počeli su se stvarati kontinenti i stijene (procjenjuje se da je 40 posto kontinenata nastalo u tom razdoblju).

Kako se Zemlja hladila i kako su nastajali slojevi Zemlje, oslobađale su se velike količine vodene pare. Temperatura je nastavila padati, što je omogućilo da se vodena para ohladi do tekuće vode i stvori oceane prije oko 3,8 milijardi godina.

Što to znači? To znači da se život najvjerojatnije prvi put pojavio u oceanima jer su se oceani prvo stvorili, a oni su tamo gdje su prvi fosilni dokazi života otkriven. Također tijekom tog vremenskog razdoblja u atmosferi nije bilo korisnog kisika, što znači da su to bili prvi oblici života anaerobni.

Glavna teorija o nastanku života poznata je kao teorija "iskonske juhe" ili abiogeneza.

Iskonska juha: Znanstvenici su teoretizirali da su jednom kad su se stvorili oceani, sve komponente, elementi i materija neophodni za stvaranje života i životnih složenih molekula (proteini, DNA i tako dalje) plutali su uokolo u nekoj vrsti "iskonskih juha."

Vjeruju da je sve što je ovo trebalo bila iskra energije (poput udara groma ili eksplozije, što je oboje bilo uobičajeno u okolina rane Zemlje) kako bi se stvorile esencijalne molekule za realne aminokiseline / proteine ​​i nukleinske kiseline (genetske materijal). The Miller-Ureyev eksperiment ponovio je uvjete rane Zemlje kako bi pokazao da bi se kemijske reakcije mogle dogoditi na ovaj način da bi se stvorile jednostavne aminokiseline.

Jednom kad su te molekule stvorene, znanstvenici vjeruju da su stvari nastajale postupno, polako stvarajući sve složenije molekule jednostavnim kemijskim reakcijama. Jednom kad su stvoreni gradivni blokovi, na kraju su se svi okupili i stvorili žive organizme. Ovo postupno stvaranje života iz anorganskih molekula poznato je i kao Oparin-Haldaneova hipoteza.

Asteroidi: Druga teorija ima veze s teškim stupnjem bombardiranja. Rana Zemlja bila je neprestano bombardirana asteroidima i svemirskom materijom. Neki znanstvenici teoretiziraju da su molekule za život, ili čak sami oblici života, transportirani na Zemlju putem ovih asteroida.

Znanstvenici teoretiziraju da su jednoćelijski organizmi na bazi RNA nastali u hidrotermalnim otvorima duboko u oceanu prije oko 3,8 milijardi godina.

Znanstvenici su otkrili fosilne dokaze prostirki algi i koristili su se tehnikama radiometrijskog datiranja sa oko 3,7 milijardi godina. Cijanobakterije Pronađeni su i fosili stari oko 3,5 milijarde godina.

Ne samo da je ovo bilo presudno u smislu da su to prvi poznati živi organizmi na Zemlji, već su postavili i temelj za nastanak života kakvog danas poznajemo. Ti su organizmi bili proizvođači / autotrofi, što znači da su stvorili vlastitu hranu i energiju koristeći svjetlost od sunca koristeći fotosintezu.

Fotosinteza koristi sunčevu svjetlost i ugljični dioksid za dobivanje šećera i kisika. Ovi primjeri ranog života i ranih organizama bili su odgovorni za stvaranje gotovo cijelog Zemljinog kisika, što je omogućilo više života u kretanju naprijed. Stvaranje kisika na Zemlji od strane ovih organizama naziva se Veliki događaj oksigenacije. (Možda ćete vidjeti i izraz "Veliki događaj oksidacije.")

U ovom se trenutku pretpostavlja da je sav život bio anaeroban i prokariotski. Dokazi o zemaljskom životu pojavili su se tek prije 3,2 milijarde godina, nakon formiranja kontinenata. A budući da se ozonski sloj još nije stvorio, UV zračenje od sunca onemogućio je gotovo sav kopneni život na Zemljinoj kori, zadržavajući gotovo sav život u oceanu.

Proterozojski eon slijedio je arhejski, trajući od 2500 do 541 milijuna godina.

Nakon Velikog događaja oksigenacije, svi su ti izvorni anaerobni organizmi odumrli jer im je kisik bio toksičan. Ironično je da su njihov vlastiti život i porast razine kisika na Zemlji doveli do njihovog izumiranja.

Život je, međutim, bio pred ponovnim testiranjem. Sav novi kisik reagirao je s visokom razinom metana u atmosferi stvarajući ugljični dioksid. To je brzo smanjilo Zemljinu temperaturu, zaronivši je u "Zemlju snježnih gruda", što je bilo ledeno doba koje je trajalo oko 300 milijuna godina.

Tijekom ovog eona također se dogodilo formiranje tektonskih ploča i potpuno formiranje kontinenata na Zemljinoj kori.

Povećavanje razine kisika također je omogućilo stvaranje i zgušnjavanje ozonski omotač, koji štiti Zemlju od opasnog zračenja sunca. To je omogućilo život na kopnu.

Također su tijekom ovog eona nastale eukariotske stanice, uključujući prve višećelijske organizme i višećelijski život. Eukariotske stanice pojavile su se kada su jednostavne stanice progutale druge stanice, uključujući stanice mitohondrija i kloroplasta, tvoreći jednu veću i složeniju stanicu. To se naziva endosimbiotska teorija.

Život odavde razišao se i evoluirao od samo prokariontskih i jednostaničnih organizama poput bakterija i arheja u eukariotski i višećelijski život poput gljiva, biljaka i životinja.

Nakon proterozojskog eona došao je fanerozojski eon. Ovo je trenutni eon, a dijeli se na razdoblja, razdoblja, epohe i vijekove.

Možda sljedeći najveći događaj u evoluciji života je tzv Kambrijska eksplozija. Događalo se u paleozojskom dobu, koje je trajalo od prije 541 milijuna do 245-252 milijuna godina. (Era godine mogu se malo mijenjati, ovisno o izvoru koji pronađete.)

Prije kambrijske eksplozije većina je života bila mala i vrlo jednostavna. Kambrijska eksplozija bila je eksplozija i diverzifikacija života na Zemlji, posebno iznenadna pojava i složenost životinja i biljaka.

Znanstvenici vjeruju da je to zbog porasta razine kisika u atmosferi, kraja gruda snijega Zemlja i razvoj povoljnih okolišnih uvjeta za život u složenost.

Prvo je došlo "doba beskičmenjaka". Beskralješnjaci s tvrdom ljuskom evoluirali su od onih s mekom ljuskom. Slijedile su ribe i morski kralježnjaci, a odatle su te ribe evoluirale u vodozemce i životinje koje žive na kopnu i vodi.

Gotovo sve kopnene životinje evoluirale su od ovih zajedničkih predaka mora i riba. Razvili su se tako da imaju kralježnice, kralježnjake, čeljusti i udove. Kičmenjaci su se prvi put pojavili u fosilnim zapisima prije oko 530 milijuna godina.

Širom svijeta dogodila se i ogromna eksplozija biljaka i šuma, uključujući kišne šume. To je dovelo do još jednog ogromnog povećanja razine kisika u atmosferi zbog nusproizvoda fotosinteze ovih biljaka. Pojavili su se insekti, koji su bili gorostasni zbog velike količine dostupnog kisika.

Događaji masovnog izumiranja: Sav se ovaj novi život zaustavio s kolapsom prašume karbona. Zbog brzih klimatskih promjena dovelo je do prvog masovnog izumiranja mnogih novih šuma i biljaka.

Na mjesto tih šuma došle su velike pustinje, koje su dovele do evolucije i dominacije gmazova.

Međutim, nisu bili sigurni. Još jedno masovno izumiranje okončalo je ovo doba, nazvano Permsko-trijasko izumiranje. Fosilni zapisi i fosilni dokazi sugeriraju da je napad od asteroida usmrtio 96 posto života u oceanu i 70 posto kopnenih kralježnjaka.

Nakon što je taj događaj izumiranja ubio većinu života na Zemlji, pojavili su se gmazovi i dinosauri koji su dominirali pustinjama koje su ostale iza nas.

Dinosauri su dominirali kao glavni život na Zemlji oko 160 milijuna godina. A od dinosaura je došla i kasnija evolucija ptica.

Biljni se život zaokrenuo tijekom mezozoika; doba se ponekad naziva Doba četinjača. Biljke su razvile novi način razmnožavanja evolucijom prvih crnogoričnih stabala (koriste klijanje sjemena).

Kako se više biljaka vraćalo nakon prethodnog događaja izumiranja, razina kisika ponovno se povećavala, što je omogućilo vrlo velike organizme. Sjećate se koliko su veliki bili Tyrannosaurus Rexes? To je zato što je u atmosferi bilo toliko kisika da podupire tako goleme organizme.

Mezozoik je također završio masovnim izumiranjem pod nazivom Izumiranje K-T (također poznat kao Događaj izumiranja krede i paleogena) kao rezultat drugog udara asteroida.

Gotovo sve vrste su izumrle, osim morskog života i vrlo malih sisavaca.

Kenozojska era započela je odmah nakon izumiranja K-T prije 66 milijuna godina, a to je doba u kojem smo trenutno.

Nakon događaja izumiranja, život se opet diverzificirao sisavcima koji su se pojavili kao dominantne životinjske vrste. To je uključivalo pojavu velikih morskih sisavaca poput kitova i velikih kopnenih sisavaca poput mamuta.

Biljke su bile raznolike i trave su se razvijale kako su se kontinenti odmicali do svojih današnjih formacija, umjesto da su ostali kao jedan od mnogih superkontinenata nastalih tijekom povijesti Zemlje.

Što se tiče naših vlastitih života, naš zajednički predak i prvi primat pojavio se prije oko 25 milijuna godina. Prvi hominid pojavio se prije otprilike 3 milijuna godina, s prvim Homo sapiens u Africi prije 300 000 godina.

Trenutno se nalazimo u fanerozojskom eonu, kenozojskom dobu, kvartarnom razdoblju. Većina izvora navodi Holocenska epoha kao trenutna epoha (ako stvarno želite biti konkretni, posljednje doba holocenske epohe je Megalajska Doba), ali u 2000-ima znanstvenici su postali uvjereniji da su ljudi započeli drugu epohu nazvanu Antropocen Epoha.

U svibnju 2019. radna skupina za antropocen, skupina koja je dio Međunarodne komisije za stratigrafiju, izglasala je učiniti antropocensku epohu dijelom geološke vremenske skale, s sredinom 20. stoljeća kao približnom početnom točkom.

To još ne znači da je antropocen potpuno službeni jer grupa još treba dobiti odobrenje i Međunarodne komisije za stratigrafiju i Međunarodne unije geoloških znanosti. Međutim, to je značajan korak u procesu ocrtavanja nove epohe.

Izumiranje holocena: Planeta bi mogla biti na putu ka još jednoj drastičnoj životnoj promjeni kao što smo vidjeli da se događa u mnogim erama Zemljine povijesti. Znanstvenici kažu da se zbog utjecaja čovjeka na Zemljinu okolinu i klimu u današnje vrijeme događa masovno izumiranje koje se naziva "izumiranje holocena".

Ako ne promijenimo svoj utjecaj na okoliš, posebno one koji utječu na klimatske promjene, mogli bismo gledati na još jedan veliki pomak i izumiranje života (uključujući i nas same) u bliskoj budućnosti.

• Ljudska evolucija i faze čovjeka
• Različite vrste fosila
• Glavne ideje Charlesa Darwina o evoluciji
• Vrste znanosti o Zemlji
• Četiri čimbenika prirodne selekcije