Geschiedenis van het leven op aarde

Als je de hele tijdspanne van het bestaan ​​van de aarde (ongeveer 4,6 miljard jaar) op een klok zou zetten, dan is de tijd dat mensen hier zijn slechts ongeveer een minuut. We hebben ongeveer 0,004 procent van de totale leeftijd van de aarde bestaan.

Dat is miljarden jaren voordat we zelfs maar op het toneel verschenen. Wat gebeurde er de rest van de tijd dat we er niet waren? Wanneer is het leven en? levende wezens voor het eerst op aarde ontstaan?

Laten we de geschiedenis van het leven op aarde doornemen, inclusief toen het voor het eerst ontstond, vroege theorieën over hoe levende wezens evolueerden, de oorsprong van het leven door de eeuwen heen en hoe we zijn gekomen waar we nu zijn.

De tijdlijn van de aarde is opgedeeld in tijdsblokken die 'eonen' worden genoemd. Elk van deze eonen markeert belangrijke gebeurtenissen in het leven van de planeet en de geschiedenis van het leven op aarde.

De Hadean Eon is vernoemd naar de Griekse god Hades. Ten tijde van zijn vorming, 4,6 miljard jaar geleden, was de aarde in wezen een grote, extreem hete (boven het kookpunt van water, hete) bal van giftig gas, lava, explosies, asteroïden en metalen. Met andere woorden, het was een giftige hel.

Niet alleen dat, er waren nog geen rotsen, continenten of oceanen gevormd. Terrestrische en mariene omgevingen die nu op aarde bestaan, zijn cruciaal voor de for evolutie van het leven omdat ze ruimte, materialen, klimaat en andere kenmerken bieden die organismen nodig hebben om te overleven en te gedijen.

Dat wetende, is het begrijpelijk dat deze aion, die 6 miljoen jaar duurde, geen enkel leven in stand kon houden.

Deze vroege aarde had echter één belangrijke gebeurtenis waarvan wordt gedacht dat deze een van de cruciale elementen van het leven heeft veroorzaakt. De zwaar bombardement podium was een periode tijdens de Hadean Eon toen de aarde werd gebombardeerd met ruimtepuin, asteroïden en andere materie.

Wetenschappers geloven dat deze asteroïden mogelijk hebben bijgedragen aan de vorming van DNA, vloeibaar water en belangrijke geologische formaties.

Na de Hadean Eon kwam de Archean Eon, die duurde van 4,0 miljard tot 2,5 miljard jaar geleden.

De eerste grote gebeurtenis voor de evolutie van het leven was de Theia-impact, of de vorming van de maan. Tijdens de Hadean Eon draaide de aarde aanzienlijk sneller dan nu. Dit maakte de aarde onstabiel en produceerde extreme weer- / klimaatpatronen.

In wat bekend staat als de Theia-impact, botste een object ter grootte van Mars met de aarde, wat resulteerde in het uiteenspatten van grote stukken puin. Er wordt aangenomen dat de zwaartekracht van de aarde de grotere stukken in zijn baan hield, en ze kwamen samen om één groot lichaam te vormen dat we nu kennen als de maan.

Na deze grote impact vertraagde en stabiliseerde de rotatie, wat kan hebben geleid tot de kanteling van de aarde en leidde tot seizoensveranderingen waarvan we nu weten dat ze een belangrijke factor zijn bij het creëren van ecosystemen, biomen en organismen aanpassingen.

Daarnaast vonden er in deze periode drie zeer belangrijke gebeurtenissen plaats:

• Oceanen gevormd.
• Het eerste bewijs van leven verscheen.
• Continenten en rotsen begonnen zich te vormen (naar schatting 40 procent van de continenten werd in deze periode gevormd).

Toen de aarde afkoelde en de aardlagen zich vormden, kwamen grote hoeveelheden waterdamp vrij. De temperatuur bleef dalen, waardoor die waterdamp ongeveer 3,8 miljard jaar geleden afkoelde tot vloeibaar water en de oceanen vormde.

Wat betekent dit? Het betekent dat het leven hoogstwaarschijnlijk voor het eerst in de oceanen is ontstaan ​​omdat de oceanen het eerst werden gevormd, en ze zijn waar de eerste zijn fossiel bewijs van het leven werd ontdekt. Ook was er in deze periode geen bruikbare zuurstof in de atmosfeer, wat betekent dat de eerste levensvormen waren anaëroob.

De belangrijkste theorie over hoe het leven is ontstaan, staat bekend als de "oersoep"-theorie of abiogenesis.

Oersoep: Wetenschappers theoretiseerden dat zodra de oceanen gevormd waren, alle componenten, elementen en materie die nodig zijn voor de schepping van leven en de complexe moleculen van het leven (eiwitten, DNA, enzovoort) zweefden rond in een soort "oer- soep."

Ze geloven dat dit alles wat nodig was een vonk van energie was (zoals een blikseminslag of een explosie, die beide gebruikelijk waren in de vroege aardse omgeving) om essentiële moleculen te creëren voor levensechte aminozuren/eiwitten en nucleïnezuren (genetische materiaal). De Miller-Urey-experiment repliceerde de omstandigheden van de vroege aarde om aan te tonen dat chemische reacties op deze manier konden plaatsvinden om eenvoudige aminozuren te creëren.

Toen die moleculen eenmaal waren gemaakt, geloven wetenschappers dat dingen geleidelijk zijn ontstaan, waarbij langzaamaan steeds complexere moleculen zijn ontstaan ​​via eenvoudige chemische reacties. Toen de bouwstenen eenmaal waren gemaakt, kwamen ze uiteindelijk allemaal samen om levende organismen te vormen. Deze geleidelijke vorming van leven uit anorganische moleculen staat ook bekend als de Oparin-Haldane-hypothese.

Asteroïden: Een andere theorie heeft te maken met de fase van het zware bombardement. De vroege aarde werd constant gebombardeerd met asteroïden en ruimtematerie. Sommige wetenschappers theoretiseren dat moleculen voor het leven, of zelfs levensvormen zelf, via deze asteroïden naar de aarde werden getransporteerd.

Wetenschappers theoretiseren dat op RNA gebaseerde eencellige organismen zich ongeveer 3,8 miljard jaar geleden hebben gevormd bij hydrothermale bronnen diep in de oceaan.

Wetenschappers ontdekten fossiel bewijs van algenmatten en gebruikten radiometrische dateringstechnieken om ze te dateren op ongeveer 3,7 miljard jaar oud. cyanobacteriën fossielen werden ook gevonden en gedateerd op ongeveer 3,5 miljard jaar oud.

Dit was niet alleen cruciaal in die zin dat dit de eerste bekende levende organismen op aarde zijn, maar ze hebben ook de basis gelegd voor het ontstaan ​​van het leven zoals we dat nu kennen. Deze organismen waren producenten/autotrofen, wat betekent dat ze hun eigen voedsel en energie creëerden met behulp van licht van de zon met behulp van fotosynthese.

Fotosynthese gebruikt het zonlicht plus koolstofdioxide om suiker en zuurstof op te leveren. Deze voorbeelden van het vroege leven en vroege organismen waren verantwoordelijk voor het creëren van bijna alle zuurstof van de aarde, waardoor er meer leven in de toekomst mogelijk was. De creatie van de zuurstof van de aarde door deze organismen wordt de Geweldig Oxygenatie-evenement. (Misschien zie je ook de term 'Grote oxidatiegebeurtenis'.)

Op dit moment wordt verondersteld dat al het leven anaëroob en prokaryotisch was. Bewijs van aards leven kwam pas 3,2 miljard jaar geleden naar voren, na de vorming van continenten. En aangezien de ozonlaag nog niet gevormd was, UV straling van de zon maakte bijna al het leven op het land op de aardkorst onmogelijk, waardoor bijna al het leven in de oceaan bleef.

De Proterozoïcum Eon volgde de Archean, die van 2500 miljoen tot 541 miljoen jaar geleden duurde.

Na de Great Oxygenation Event stierven al die oorspronkelijke anaërobe organismen uit omdat zuurstof giftig voor hen was. Ironisch genoeg leidden hun eigen leven en hun toename van het zuurstofgehalte op aarde tot hun uitsterven.

Het leven stond echter op het punt opnieuw op de proef te worden gesteld. Alle nieuwe zuurstof reageerde met de hoge niveaus van methaan in de atmosfeer om koolstofdioxide te creëren. Hierdoor daalde de temperatuur van de aarde snel en stortte deze in de 'sneeuwbalaarde', een ijstijd die ongeveer 300 miljoen jaar duurde.

Tijdens deze eon vond ook de vorming van de tektonische platen en de volledige vorming van de continenten op de aardkorst plaats.

Het verhogen van het zuurstofgehalte zorgde ook voor de vorming en verdikking van de ozonlaag, die de aarde beschermt tegen gevaarlijke straling van de zon. Hierdoor kon er leven op het land ontstaan.

Het was ook tijdens deze aion dat eukaryote cellen ontstonden, inclusief de eerste meercellige organismen en meercellig leven. Eukaryote cellen ontstonden toen eenvoudige cellen andere cellen overspoelden, waaronder mitochondriale en chloroplastachtige cellen, en één grotere en complexe cel vormden. Dit heet de endosymbiotische theorie.

Het leven van hieruit divergeerde en evolueerde van enkel prokaryotische en eencellige organismen zoals bacteriën en archaea naar eukaryotisch en meercellig leven zoals schimmels, planten en dieren.

Na de Proterozoïcum Eon kwam de Phanerozoïcum Eon. Dit is de huidige eon, en het is verdeeld in tijdperken, perioden, tijdperken en tijdperken.

Misschien is de volgende grootste gebeurtenis in de evolutie van het leven de genaamd de Cambrische explosie. Het vond plaats in het Paleozoïcum, dat duurde van 541 miljoen tot 245-252 miljoen jaar geleden. (Tijdperkjaren kunnen enigszins veranderen, afhankelijk van de bron die je vindt.)

Vóór de Cambrische explosie was het meeste leven klein en heel eenvoudig. De Cambrische explosie was de explosie en diversificatie van het leven op aarde, met name de plotselinge opkomst en complexiteit van dieren en planten.

Wetenschappers denken dat dit komt door de stijging van het zuurstofgehalte in de atmosfeer, aan het einde van... sneeuwbal aarde en de ontwikkeling van gunstige omgevingscondities om het leven te laten toenemen in complexiteit.

Eerst kwam het 'tijdperk van ongewervelde dieren'. Ongewervelde dieren met een harde schil zijn geëvolueerd van een met een zachte schil. Daarna kwamen vissen en mariene gewervelde dieren, en van daaruit evolueerden die vissen tot amfibieën en land- en waterdieren.

Bijna alle landdieren zijn voortgekomen uit deze gemeenschappelijke voorouders van zee en vissen. Ze evolueerden om stekels, gewervelde dieren, kaken en ledematen te hebben. Gewervelde dieren verschenen ongeveer 530 miljoen jaar geleden voor het eerst in het fossielenbestand.

Er was ook een enorme explosie van planten en bossen, waaronder regenwouden, over de hele wereld. Dit leidde opnieuw tot een enorme toename van het zuurstofgehalte in de atmosfeer vanwege de fotosynthesebijproducten van deze planten. Insecten kwamen tevoorschijn, en ze waren gigantisch vanwege de grote hoeveelheid beschikbare zuurstof.

Massale uitstervingsgebeurtenissen: Al dit nieuwe leven kwam tot stilstand met de ineenstorting van het Carboon regenwoud. Vanwege de snelle klimaatverandering leidde het tot de eerste massale uitsterving van veel van deze nieuwe bossen en planten.

In de plaats van deze bossen kwamen grote woestijnen, die leidden tot de evolutie en overheersing van reptielen.

Ze waren echter niet veilig. Een andere massale uitsterving maakte een einde aan dit tijdperk, genaamd de Perm-Trias uitsterven. Het fossielenbestand en fossiele bewijs suggereren dat een asteroïde-aanval 96 procent van het leven in de oceaan en 70 procent van de gewervelde landdieren heeft gedood.

Nadat die uitsterving het meeste leven op aarde had gedood, kwamen reptielen en dinosaurussen tevoorschijn om de achtergelaten woestijnen te domineren.

Dinosaurussen domineerden ongeveer 160 miljoen jaar als het belangrijkste leven op aarde. En van dinosaurussen kwam de latere evolutie van vogels.

Het plantenleven nam een ​​wending tijdens het Mesozoïcum; het tijdperk wordt soms het tijdperk van coniferen genoemd. Planten ontwikkelden een nieuwe manier om zich voort te planten met de evolutie van de eerste naaldbomen (ze gebruiken zaadkieming).

Naarmate er meer planten terugkwamen na de vorige uitsterving, stegen de zuurstofniveaus weer, wat zeer grote organismen mogelijk maakte. Weet je nog hoe groot Tyrannosaurus Rexen waren? Dat komt omdat er zoveel zuurstof in de atmosfeer was om zulke enorme organismen te ondersteunen.

Het Mesozoïcum eindigde ook met een massale uitstervingsgebeurtenis genaamd de K-T uitsterven (ook bekend als de Krijt-paleogeen uitstervingsgebeurtenis) als gevolg van een andere asteroïde-inslag.

Bijna alle soorten stierven uit, behalve het leven in zee en zeer kleine zoogdieren.

Het Cenozoïcum begon direct na het uitsterven van K-T 66 miljoen jaar geleden, en het is het tijdperk waarin we ons nu bevinden.

Na de uitstervingsgebeurtenis diversifieerde het leven weer met zoogdieren die opkwamen als de dominante diersoort. Dit omvatte de opkomst van grote zeezoogdieren zoals walvissen en grote landzoogdieren zoals mammoeten.

Planten diversifieerden en grassen ontwikkelden zich terwijl de continenten naar hun huidige formaties afdreven in plaats van te blijven als een van de vele supercontinenten die tijdens de geschiedenis van de aarde zijn ontstaan.

In termen van ons eigen leven ontstonden onze gemeenschappelijke voorouder en de eerste primaat ongeveer 25 miljoen jaar geleden. De eerste mensachtige ontstond ongeveer 3 miljoen jaar geleden, met de eerste Homo sapiens in Afrika 300.000 jaar geleden.

Momenteel bevinden we ons in het Phanerozoïcum Eon, Cenozoïcum, Kwartair. De meeste bronnen vermelden de Holoceen tijdperk als het huidige tijdperk (als je echt specifiek wilt zijn, het laatste tijdperk van het Holoceen is de Meghalayan leeftijd), maar in de jaren 2000 raakten wetenschappers er meer van overtuigd dat de mens een ander tijdperk was begonnen, het Antropoceen Tijdperk.

In mei 2019 stemde de Anthropocene Working Group, een groep die deel uitmaakt van de International Commission on Stratigraphy, om maak het Antropoceen Epoch een deel van de Geologische Tijdschaal, met het midden van de 20e eeuw als een benaderend startpunt.

Dit betekent nog niet dat het Antropoceen volledig officieel is, aangezien de groep nog goedkeuring moet krijgen van zowel de International Commission on Stratigraphy als de International Union of Geological Sciences. Het is echter een substantiële stap in het proces van het afbakenen van een nieuw tijdperk.

Holoceen uitsterven: De planeet zou heel goed op weg kunnen zijn naar een nieuwe drastische levensverandering, zoals we in vele tijdperken van de geschiedenis van de aarde hebben zien gebeuren. Wetenschappers zeggen dat vanwege de menselijke impact op het milieu en het klimaat van de aarde, er tegenwoordig een massale uitsterving plaatsvindt die het 'Holoceen uitsterven' wordt genoemd.

Tenzij we onze impact op het milieu veranderen, met name die van klimaatverandering, zouden we in de nabije toekomst kunnen kijken naar een nieuwe enorme verschuiving en uitsterving van het leven (inclusief onszelf).

• Menselijke evolutie en stadia van de mens
• Verschillende soorten fossielen
• Charles Darwins belangrijkste ideeën over evolutie
• Soorten aardwetenschappen
• Vier factoren van natuurlijke selectie