Gyvenimo Žemėje istorija

Jei visą Žemės egzistavimo laiką (maždaug 4,6 mlrd. Metų) ketinote nustatyti laikrodyje, laikas, kurį žmonės čia praleido, trunka tik minutę. Mes egzistavome apie 0,004 proc. Viso Žemės amžiaus.

Tai yra milijardai metų, kol mes net nepatekome į sceną. Kas nutiko likusį laiką, kai nebuvome čia? Kada gyvenimas ir gyvenimo dalykai pirmiausia kyla Žemėje?

Apžvelkime gyvenimo Žemėje istoriją, įskaitant jos atsiradimą, ankstyvąsias teorijas apie gyvų daiktų vystymąsi, gyvenimo kilmę per eonus ir kaip mes patekome ten, kur esame šiandien.

Žemės laiko juosta suskaidyta į laiko gabalus, vadinamus „eonais“. Kiekvienas iš šių amžių žymi svarbius planetos gyvenimo įvykius ir gyvenimo Žemėje istoriją.

Hadeanas Eonas pavadintas graikų dievo Hado vardu. Susikūrimo metu prieš 4,6 mlrd. Metų Žemė iš esmės buvo didelis, ypač karštas (virš vandens virimo temperatūros, karštas) toksinių dujų, lavos, sprogimų, asteroidų ir metalų kamuolys. Kitaip tariant, tai buvo nuodingas pragaras.

Negana to, dar nebuvo susiformavusių uolų, žemynų ar vandenynų. Žemėje esanti sausumos ir jūrų aplinka yra labai svarbi gyvenimo evoliucija nes jie suteikia erdvės, medžiagų, klimato ir kitų savybių, kurių organizmams reikia norint išgyventi ir klestėti.

Tai suprantant, suprantama, kad šis 6 milijonus metų trunkantis eonas negalėjo išlaikyti jokio gyvenimo.

Tačiau šioje ankstyvojoje Žemėje įvyko vienas reikšmingas įvykis, kuris, manoma, sukėlė vieną iš svarbiausių gyvenimo elementų. The sunkiojo bombardavimo stadija buvo laikotarpis per Hadean Eon, kai Žemė buvo bombarduojama kosminėmis šiukšlėmis, asteroidais ir kitomis medžiagomis.

Mokslininkai mano, kad šie asteroidai galėjo padėti sukelti jų susidarymą DNR, skystas vanduo ir svarbūs geologiniai dariniai.

Po Hadeano Eono atėjo Archėjos Eonas, kuris truko nuo 4,0 iki 2,5 milijardo metų.

Pirmasis svarbus gyvenimo raidos įvykis buvo Tejos poveikis, arba mėnulio susidarymas. Hadeano Eono metu Žemė sukosi žymiai greičiau nei dabar. Tai pavertė Žemę nestabilia ir sukėlė ekstremalius oro / klimato modelius.

Tai, kas vadinama „Theia“ smūgiu, Marso dydžio objektas atsitrenkė į Žemę, todėl išsiskyrė dideli šiukšlių gabalai. Manoma, kad Žemės gravitacinė jėga laikė didesnius gabalus savo orbitoje, ir jie susivienijo ir sudarė vieną didelį kūną, kurį dabar žinome kaip mėnulį.

Po šio didelio smūgio sukimasis sulėtėjo ir stabilizavosi, o tai galėjo nulemti Žemės ir paskatino sezoninius pokyčius, kurie, kaip dabar žinome, yra svarbus veiksnys kuriant ekosistemas, biomas ir organizmą pritaikymai.

Be to, per šį laikotarpį įvyko trys labai svarbūs įvykiai:

• Susidarė vandenynai.
• Pasirodė pirmieji gyvenimo įrodymai.
• Pradėjo formuotis žemynai ir uolos (šiuo laikotarpiu susiformavo maždaug 40 proc. Žemynų).

Žemei atvėsus ir susidarant Žemės sluoksniams, išsiskyrė didelis kiekis vandens garų. Temperatūra toliau krito, o tai leido tiems vandens garams atvėsti iki skysto vandens ir maždaug prieš 3,8 milijardus metų suformuoti vandenynus.

Ką tai reiškia? Tai reiškia, kad gyvenimas greičiausiai atsirado vandenynuose, nes vandenynai susiformavo pirmiausia, o jie yra ten, kur pirmieji iškastiniai įrodymai gyvenimo buvo atrasta. Taip pat šiuo laikotarpiu atmosferoje nebuvo naudingo deguonies, o tai reiškia, kad pirmosios gyvybės formos buvo anaerobinis.

Pagrindinė gyvenimo atsiradimo teorija yra žinoma kaip „pirmapradės sriubos“ teorija arba abiogenezė.

Pirminė sriuba: Mokslininkai teigė, kad susidarius vandenynams, visi komponentai, elementai ir materijos, būtini gyvybės sukūrimas ir sudėtingos gyvenimo molekulės (baltymai, DNR ir pan.) sklandė savotiškame „pradiniame sriuba “.

Jie mano, kad viskas, ko tam reikėjo, buvo energijos kibirkštis (pvz., Žaibo smūgis ar sprogimas, kurie abu buvo įprasti ankstyvoji Žemės aplinka), siekiant sukurti gyvybiškai svarbių amino rūgščių / baltymų ir nukleorūgščių (genetinių medžiaga). The Millerio-Urey eksperimentas atkartojo ankstyvosios Žemės sąlygas, kad parodytų, jog tokiu būdu gali atsirasti cheminių reakcijų, kad būtų sukurtos paprastos aminorūgštys.

Kai šios molekulės buvo sukurtos, mokslininkai mano, kad viskas atsirado palaipsniui, lėtai sukuriant vis sudėtingesnes molekules per paprastas chemines reakcijas. Sukūrus statybinius blokus, jie galiausiai visi susivienijo ir sudarė gyvus organizmus. Šis laipsniškas gyvybės susidarymas iš neorganinių molekulių taip pat žinomas kaip Oparin-Haldane hipotezė.

Asteroidai: Kita teorija yra susijusi su sunkiųjų bombardavimo etapu. Ankstyvoji Žemė buvo nuolat bombarduojama asteroidais ir kosminėmis medžiagomis. Kai kurie mokslininkai teigia, kad gyvybės molekulės ar net pačios gyvybės formos buvo gabenamos į Žemę per šiuos asteroidus.

Mokslininkai teigia, kad RNR pagrindu sukurti vienaląsčiai organizmai susidarė hidroterminėse angose ​​giliai vandenyne maždaug prieš 3,8 milijardo metų.

Mokslininkai atrado iškastinius dumblių kilimėlių įrodymus ir panaudojo radiometrinius datavimo metodus, kad jie būtų maždaug 3,7 milijardo metų amžiaus. Cianobakterijos fosilijos taip pat buvo rastos ir datuojamos maždaug 3,5 milijardo metų.

Tai buvo ne tik ta prasme, kad tai yra pirmieji žinomi gyvi organizmai Žemėje, bet ir sukūrė pagrindą gyvybei atsirasti, kaip mes ją šiandien žinome. Šie organizmai buvo gamintojai / autotrofai, tai reiškia, kad jie sukūrė savo maistą ir energiją, naudodami saulės šviesą, naudodami fotosintezę.

Fotosintezė naudoja saulės šviesą ir anglies dioksidą, kad gautų cukrų ir deguonį. Šie ankstyvojo gyvenimo ir ankstyvųjų organizmų pavyzdžiai buvo atsakingi už beveik viso Žemės deguonies sukūrimą, o tai leido daugiau gyvybės judėti į priekį. Šių organizmų sukurtas Žemės deguonis yra vadinamas Puikus deguonies pratimas. (Taip pat galite pamatyti terminą „Didysis oksidacijos įvykis“.)

Šiuo metu keliama hipotezė, kad visas gyvenimas buvo anaerobinis ir prokariotinis. Antžeminio gyvenimo įrodymai atsirado tik prieš 3,2 milijardo metų, susikūrus žemynams. Kadangi ozono sluoksnis dar nebuvo susiformavęs, UV spinduliuotė nuo saulės beveik neįmanoma padaryti žemės žemės plutos sausumos, beveik visą gyvybę išlaikant vandenyne.

Proterozojaus Eonas sekė Archėją, kuris truko nuo 2500 iki 541 milijono metų.

Po Didžiojo deguonies įvykio visi tie pirminiai anaerobiniai organizmai mirė, nes deguonis jiems buvo toksiškas. Ironiška, tačiau jų išnykimas lėmė jų pačių gyvenimą ir padidėjusį deguonies kiekį Žemėje.

Vis dėlto gyvenimas vėl buvo išbandytas. Visas naujasis deguonis sureagavo su dideliu metano kiekiu atmosferoje, kad susidarytų anglies dioksidas. Tai greitai sumažino Žemės temperatūrą ir pasinėrė į „sniego gniūžtę Žemę“ - tai buvo ledynmetis, trunkantis apie 300 milijonų metų.

Per šį eoną taip pat įvyko tektoninių plokščių susidarymas ir visiškas žemės plutos žemynų susidarymas.

Padidėjęs deguonies kiekis taip pat leido susidaryti ir sustorėti ozono sluoksnis, kuris apsaugo Žemę nuo pavojingos saulės spinduliuotės. Tai leido gyvybei atsirasti sausumoje.

Taip pat per šį laikotarpį atsirado eukariotinės ląstelės, įskaitant pirmuosius daugialąsčius organizmus ir daugialąsčių gyvybę. Eukariotinės ląstelės atsirado, kai paprastos ląstelės įsisavino kitas ląsteles, įskaitant mitochondrijų ir į chloroplastą panašias ląsteles, suformuodamos vieną didesnę ir sudėtingesnę ląstelę. Tai vadinama endosimbiotikos teorija.

Gyvenimas iš čia išsiskyrė ir išsivystė iš tiesiog prokariotinių ir vienaląsčių organizmų, tokių kaip bakterijos ir archėjos, į eukariotų ir daugialąsčių gyvenimą, pavyzdžiui, grybus, augalus ir gyvūnus.

Po proterozojaus eono atėjo fanerozojaus eonas. Tai yra dabartinis eonas, ir jis skirstomas į epochas, laikotarpius, epochas ir amžius.

Bene kitas didžiausias gyvenimo evoliucijos įvykis yra vadinamas Kambro sprogimas. Tai vyko paleozojaus eroje, kuri truko nuo 541 milijono iki 245-252 milijonų metų. (Eros metai gali šiek tiek pasikeisti, priklausomai nuo jūsų šaltinio.)

Iki Kambro sprogimo didžioji gyvenimo dalis buvo maža ir labai paprasta. Kambro sprogimas buvo gyvybės Žemėje sprogimas ir įvairinimas, ypač staigus gyvūnų ir augalų atsiradimas ir sudėtingumas.

Mokslininkai mano, kad taip yra dėl deguonies lygio padidėjimo atmosferoje, pabaigos sniego gniūžtė Žemė ir palankių aplinkos sąlygų gyvybei plėtra sudėtingumas.

Pirmiausia atėjo „bestuburių amžius“. Kieto apvalkalo bestuburiai išsivystė iš minkštų apvalkalų. Toliau atėjo žuvys ir jūrų stuburiniai gyvūnai, o iš ten tos žuvys virto varliagyviais ir sausumoje bei vandenyje gyvenančiais gyvūnais.

Beveik visi sausumos gyvūnai išsivystė iš šių jūrų ir žuvų protėvių. Jie išsivystė turėdami stuburus, stuburinius, žandikaulius ir galūnes. Stuburiniai gyvūnai iškastiniame įraše pirmą kartą pasirodė maždaug prieš 530 milijonų metų.

Taip pat visame pasaulyje įvyko didžiulis augalų ir miškų, įskaitant atogrąžų miškus, sprogimas. Tai sukėlė dar vieną didžiulį deguonies kiekio padidėjimą atmosferoje dėl šių augalų fotosintezės šalutinių produktų. Atsirado vabzdžių, kurie buvo milžiniški dėl didelio turimo deguonies kiekio.

Masinio išnykimo įvykiai: Visas šis naujas gyvenimas užgriuvo dėl anglies atogrąžų miškų griūties. Dėl sparčios klimato kaitos pirmą kartą masinis daugelio šių naujų miškų ir augalų išnykimas.

Šių miškų vietoje atsirado didelės dykumos, kurios paskatino roplių evoliuciją ir viešpatavimą.

Tačiau jie nebuvo saugūs. Ši masė baigėsi dar vienu masiniu išnykimu, vadinamu Permo-triaso išnykimas. Iškastiniai duomenys ir iškastiniai duomenys rodo, kad dėl asteroido smūgio žuvo 96 procentai gyvybės vandenyne ir 70 procentų sausumos stuburinių.

Po to, kai išnykimo įvykis užmušė didžiąją gyvybės Žemėje dalį, ropliai ir dinozaurai dominavo paliktose dykumose.

Dinozaurai kaip pagrindinis gyvenimas Žemėje dominavo apie 160 milijonų metų. Iš dinozaurų atsirado vėlesnė paukščių evoliucija.

Mesozojaus metu augalų gyvenimas pasisuko; era kartais vadinama spygliuočių amžiumi. Augalai sukūrė naują dauginimosi būdą, išsivysčius pirmiesiems spygliuočių medžiams (jie naudoja sėklų daigumą).

Kai po ankstesnio išnykimo įvykio grįžo daugiau augalų, deguonies lygis vėl padidėjo, o tai leido labai dideliems organizmams. Pamenate, kokie dideli buvo Tyrannosaurus reksai? Taip yra todėl, kad atmosferoje buvo tiek deguonies, kad palaikytų tokius didžiulius organizmus.

Mesozoikas taip pat baigėsi masinio išnykimo įvykiu, vadinamu K-T išnykimas (taip pat žinomas kaip Kreidos-paleogeno išnykimo įvykis) dėl kito asteroido smūgio.

Beveik visos rūšys išnyko, išskyrus jūrų gyvybes ir labai mažus žinduolius.

Kenozojaus era prasidėjo iškart po K-T išnykimo prieš 66 milijonus metų, ir tai yra era, kuriame dabar esame.

Po išnykimo įvykis vėl paįvairėjo, o žinduoliai tapo dominuojančia gyvūnų rūšimi. Tai apėmė didelių jūros žinduolių, tokių kaip banginiai, ir didelių sausumos žinduolių, tokių kaip mamutai, atsiradimą.

Augalai paįvairėjo ir atsirado žolių, nes žemynai nukrypo į savo dabartinius darinius, užuot išlikę vienu iš daugybės superkontinentų, atsiradusių per visą Žemės istoriją.

Kalbant apie mūsų pačių gyvenimą, mūsų bendras protėvis ir pirmasis primatas atsirado maždaug prieš 25 milijonus metų. Pirmasis hominidas atsirado maždaug prieš 3 milijonus metų, pirmasis Homo sapiens Afrikoje prieš 300 000 metų.

Šiuo metu esame Phanerozoic Eon, Cenozoic Era, ketvirčio laikotarpis. Daugelyje šaltinių išvardyti Holoceno epocha kaip dabartinė epocha (jei tikrai norite būti konkretus, paskutinis holoceno epochos amžius yra Meghalayan Amžius), tačiau 2000-aisiais mokslininkai labiau įsitikino, kad žmonės pradėjo dar vieną epochą, vadinamą antropocenu Epocha.

2019 m. Gegužę Antropoceno darbo grupė, grupė, priklausanti Tarptautinei stratigrafijos komisijai, balsavo už paversti Antropoceno epochą geologinės laiko skalės dalimi, apytiksliu atspirties tašku - XX a. vidurys.

Tai dar nereiškia, kad antropocenas yra visiškai oficialus, nes grupei vis dar reikia gauti patvirtinimą tiek iš Tarptautinės stratigrafijos komisijos, tiek iš Tarptautinės geologijos mokslų sąjungos. Tačiau tai yra reikšmingas žingsnis apibrėžiant naują epochą.

Holoceno išnykimas: Planeta gali būti labai kelyje į dar vieną kardinalų gyvenimo pasikeitimą, kaip matėme įvykus daugybei Žemės istorijos epochų. Mokslininkai teigia, kad dėl žmogaus poveikio Žemės aplinkai ir klimatui šiais laikais vyksta masinis išnykimas, vadinamas „holoceno išnykimu“.

Jei nepakeisime poveikio aplinkai, ypač turinčio įtakos klimato pokyčiams, artimiausioje ateityje galėtume ieškoti dar vieno didžiulio gyvenimo (įskaitant ir save) išnykimo ir išnykimo.

• Žmogaus evoliucija ir žmogaus etapai
• Skirtingos fosilijų rūšys
• Charleso Darwino pagrindinės evoliucijos idėjos
• Žemės mokslo tipai
• Keturi natūralios atrankos veiksniai