Istoria vieții pe Pământ

Dacă ar fi să puneți întreaga perioadă de timp a existenței Pământului (în jur de 4,6 miliarde de ani) pe un ceas, timpul în care oamenii au fost aici reprezintă doar un minut. Am existat pentru aproximativ 0,004% din vârsta totală a Pământului.

Asta înseamnă miliarde de ani înainte să venim chiar pe scenă. Ce s-a întâmplat în restul timpului când nu eram aici? Când a făcut viața și vietati mai întâi să apară pe Pământ?

Să trecem peste istoria vieții pe Pământ, inclusiv când a apărut prima dată, teoriile timpurii despre modul în care au evoluat viețuitoarele, originea vieții prin eoni și modul în care am ajuns unde suntem astăzi.

Cronologia Pământului este împărțită în bucăți de timp numite „eoni”. Fiecare dintre aceste eoni marchează evenimente importante în viața planetei și în istoria vieții pe Pământ.

Eonul Hadean este numit după zeul grec Hades. La momentul formării sale acum 4,6 miliarde de ani, Pământul era în esență o minge mare, extrem de fierbinte (deasupra punctului de fierbere a apei, fierbinte) de gaze toxice, lavă, explozii, asteroizi și metale. Cu alte cuvinte, a fost un peisaj iadic toxic.

Nu numai asta, dar nu s-au format încă roci, continente sau oceane. Mediile terestre și marine care există acum pe Pământ sunt cruciale pentru evoluția vieții deoarece oferă spațiu, materiale, climă și alte caracteristici de care organismele au nevoie pentru a supraviețui și a prospera.

Știind asta, este de înțeles că acest eon, care a durat 6 milioane de ani, nu ar putea susține nicio viață.

Cu toate acestea, acest Pământ timpuriu a avut un eveniment semnificativ despre care se crede că a declanșat unul dintre elementele cruciale ale vieții. etapa de bombardament greu a fost o perioadă din timpul Eonului Hadean când Pământul a fost bombardat cu resturi spațiale, asteroizi și alte materii.

Oamenii de știință cred că aceste asteroizi ar fi putut ajuta la declanșarea formării ADN, apă lichidă și formațiuni geologice importante.

După Eonul Hadean a venit Eonul Arhean, care a durat de la 4,0 miliarde până la 2,5 miliarde de ani în urmă.

Primul eveniment major pentru evoluția vieții a fost Impactul Theia, sau formarea lunii. În timpul Eonului Hadean, Pământul se învârtea semnificativ mai repede decât acum. Acest lucru a făcut Pământul instabil și a produs modele climatice / meteorologice extreme.

În ceea ce este cunoscut sub numele de impactul Theia, un obiect de dimensiunea lui Marte s-a ciocnit cu Pământul, ceea ce a dus la distrugerea unor bucăți mari de resturi. Se crede că forța gravitațională a Pământului a păstrat bucățile mai mari pe orbita sa și s-au reunit pentru a forma un corp mare pe care acum îl cunoaștem ca luna.

După acest impact mare, rotația a încetinit și s-a stabilizat, ceea ce ar fi putut duce la înclinarea Pământului și a condus la schimbări sezoniere despre care știm acum că sunt un factor important în crearea de ecosisteme, biomi și organisme adaptări.

În afară de aceasta, în această perioadă de timp au avut loc trei evenimente foarte importante:

• S-au format oceane.
• Au apărut primele dovezi ale vieții.
• Continentele și rocile au început să se formeze (aproximativ 40 la sută din continente s-au format în această perioadă).

Pe măsură ce Pământul s-a răcit și s-au format straturile Pământului, au fost eliberate cantități mari de vapori de apă. Temperatura a continuat să scadă, ceea ce a permis ca vaporii de apă să se răcească în apă lichidă și să formeze oceanele în urmă cu aproximativ 3,8 miliarde de ani.

Ce inseamna asta? Înseamnă că viața a apărut cel mai probabil în oceane, deoarece oceanele s-au format mai întâi și sunt acolo unde sunt primele dovezi fosile a vieții a fost descoperit. De asemenea, în această perioadă de timp, nu a existat oxigen utilizabil în atmosferă, ceea ce înseamnă că au fost primele forme de viață anaerob.

Principala teorie a modului în care a apărut viața este cunoscută sub numele de teoria „supei primordiale” sau abiogeneza.

Supă primordială: Oamenii de știință au teoretizat că odată formate oceanele, toate componentele, elementele și materia care sunt necesare pentru crearea vieții și a moleculelor complexe ale vieții (proteine, ADN și așa mai departe) pluteau în jur într-un fel de „primordial” supă."

Ei cred că tot ceea ce avea nevoie era o scânteie de energie (cum ar fi un fulger sau o explozie, ambele fiind comune în mediu timpuriu al Pământului) pentru a crea molecule esențiale pentru aminoacizi / proteine ​​și acizi nucleici (genetici material). Experimentul Miller-Urey a reprodus condițiile primului Pământ pentru a arăta că reacțiile chimice ar putea apărea în acest fel pentru a crea aminoacizi simpli.

Odată ce aceste molecule au fost create, oamenii de știință cred că lucrurile au apărut treptat, creând încet molecule din ce în ce mai complexe prin simple reacții chimice. Odată ce blocurile au fost create, în cele din urmă toate s-au reunit pentru a forma organisme vii. Această formare treptată a vieții din molecule anorganice este, de asemenea, cunoscută sub numele de Ipoteza Oparin-Haldane.

Asteroizi: O altă teorie are legătură cu stadiul de bombardament intens. Pământul timpuriu a fost constant bombardat cu asteroizi și materie spațială. Unii oameni de știință teoretizează că moleculele pentru viață, sau chiar formele de viață în sine, au fost transportate pe Pământ prin intermediul acestor asteroizi.

Oamenii de știință teoretizează că organismele unicelulare bazate pe ARN s-au format la orificiile hidrotermale adânci în ocean în urmă cu aproximativ 3,8 miliarde de ani.

Oamenii de știință au descoperit dovezi fosile ale covorașelor de alge și au folosit tehnici de datare radiometrică pentru a le datează la aproximativ 3,7 miliarde de ani. Cianobacterii fosile au fost de asemenea găsite și datate la aproximativ 3,5 miliarde de ani.

Acest lucru nu numai că a fost esențial în sensul că acestea sunt primele organisme vii cunoscute de pe Pământ, dar au și pus bazele apariției vieții așa cum o cunoaștem astăzi. Aceste organisme au fost producători / autotrofi, adică și-au creat propria hrană și energie folosind lumina din soare folosind fotosinteza.

Fotosinteză folosește lumina soarelui plus dioxid de carbon pentru a produce zahăr și oxigen. Aceste exemple de viață timpurie și de organisme timpurii au fost responsabile pentru crearea a aproape tot oxigenul Pământului, ceea ce a permis mai multă viață înainte. Crearea oxigenului Pământului de către aceste organisme se numește Mare eveniment de oxigenare. (Puteți vedea, de asemenea, termenul „Eveniment de oxidare mare”.)

În acest moment, se presupune că toată viața a fost anaerobă și procariotă. Dovezi ale vieții terestre nu au apărut până acum 3,2 miliarde de ani, după formarea continentelor. Și din moment ce stratul de ozon nu se formase încă, Radiații UV de la soare a făcut imposibilă majoritatea vieții terestre pe scoarța Pământului, păstrând aproape toată viața din ocean.

Eonul Proterozoic a urmat Arheanul, cu o durată de la 2500 milioane la 541 milioane de ani în urmă.

După Marele Eveniment de Oxigenare, toate acele organisme anaerobe originale au murit deoarece oxigenul era toxic pentru ele. În mod ironic, propria lor viață și creșterea nivelului de oxigen al Pământului au dus la dispariția lor.

Cu toate acestea, viața era pe punctul de a fi testată din nou. Tot noul oxigen a reacționat cu nivelurile ridicate de metan din atmosferă pentru a crea dioxid de carbon. Acest lucru a scăzut rapid temperatura Pământului, scufundându-l în „pământul cu bulgări de zăpadă”, care a fost o eră de gheață care a durat aproximativ 300 de milioane de ani.

De asemenea, în timpul acestui eon a avut loc formarea plăcilor tectonice și formarea completă a continentelor pe scoarța Pământului.

Creșterea nivelului de oxigen a permis, de asemenea, formarea și îngroșarea strat de ozon, care protejează Pământul de radiațiile periculoase de la soare. Acest lucru a permis ca viața să apară pe uscat.

Tot în timpul acestui eon au apărut celulele eucariote, inclusiv primele organisme multicelulare și viața multicelulară. Celulele eucariote au apărut atunci când celulele simple au înghițit alte celule, inclusiv celulele mitocondriale și asemănătoare cloroplastului, formând o celulă mai mare și complexă. Aceasta se numește teoria endosimbiotică.

Viața de aici a divergut și a evoluat de la doar organisme procariote și unicelulare, cum ar fi bacteriile și archaea, în viață eucariotă și multicelulară, cum ar fi ciuperci, plante și animale.

După Eonul Proterozoic a venit Eonul Fanerozoic. Acesta este eon curent, și este împărțit în epoci, perioade, epoci și vârste.

Poate că următorul eveniment cel mai mare din evoluția vieții este numit Explozie cambriană. A avut loc în Era Paleozoică, care a durat de la 541 milioane la 245-252 milioane de ani în urmă. (Anii de epocă se pot schimba ușor în funcție de sursa pe care o găsiți.)

Înainte de explozia cambriană, cea mai mare parte a vieții era mică și foarte simplă. Explozia cambriană a fost explozia și diversificarea vieții pe Pământ, în special apariția bruscă și complexitatea animalelor și plantelor.

Oamenii de știință cred că acest lucru se datorează creșterii nivelului de oxigen din atmosferă, sfârșitul anului bulgăre de zăpadă Pământ și dezvoltarea condițiilor de mediu favorabile pentru creșterea vieții complexitate.

Mai întâi a venit „epoca nevertebratelor”. Invertebratele cu coajă tare au evoluat de la cele cu coajă moale. Apoi au venit peștii și vertebratele marine și, de acolo, acești pești au evoluat în amfibieni și animale care locuiesc pe uscat și pe uscat.

Aproape toate animalele terestre au evoluat din acești strămoși comuni marini și pești. Au evoluat pentru a avea spini, vertebrate, maxilare și membre. Vertebratele au apărut pentru prima dată în dosarul fosil în urmă cu aproximativ 530 de milioane de ani.

A existat, de asemenea, o explozie imensă de plante și păduri, inclusiv păduri tropicale, în întreaga lume. Acest lucru a dus la o altă creștere uriașă a nivelurilor de oxigen din atmosferă din cauza produselor secundare ale fotosintezei acestor plante. Au apărut insecte și erau gigantice din cauza cantității mari de oxigen disponibil.

Evenimente de extincție în masă: Toată această nouă viață s-a oprit prăbușind odată cu prăbușirea pădurii tropicale carbonifere. Din cauza schimbărilor climatice rapide, a condus la prima dispariție în masă a multora dintre aceste păduri și plante noi.

În locul acestor păduri au venit deșerturi mari, care duc la evoluția și dominația reptilelor.

Cu toate acestea, nu erau în siguranță. O altă dispariție în masă a pus capăt acestei ere, numită Extincția permian-triasică. Dosarul fosil și dovezile fosile sugerează că o lovitură de asteroid a ucis 96% din viața oceanului și 70% dintre vertebratele terestre.

După ce evenimentul de dispariție a ucis majoritatea vieții de pe Pământ, reptilele și dinozaurii au apărut pentru a domina deșerturile lăsate în urmă.

Dinozaurii au dominat ca principală viață pe Pământ timp de aproximativ 160 de milioane de ani. Și din dinozauri a venit evoluția ulterioară a păsărilor.

Viața plantelor a luat o întorsătură în timpul mezozoicului; epoca este uneori numită Epoca Coniferelor. Plantele au dezvoltat o nouă modalitate de reproducere odată cu evoluția primilor arbori de conifere (folosesc germinarea semințelor).

Pe măsură ce au revenit mai multe plante după evenimentul anterior de dispariție, nivelurile de oxigen au crescut din nou, ceea ce a permis organismele foarte mari. Îți amintești cât de mari erau Tyrannosaurus Rexes? Asta pentru că era atât de mult oxigen în atmosferă pentru a susține astfel de organisme uriașe.

Mesozoicul s-a încheiat, de asemenea, cu un eveniment de extincție în masă numit Extincția K-T (cunoscut și sub numele de Eveniment de extincție Cretacic-Paleogen) ca urmare a unui alt impact de asteroid.

Aproape toate speciile au dispărut, cu excepția vieții marine și a mamiferelor foarte mici.

Era Cenozoică a început imediat după dispariția K-T în urmă cu 66 de milioane de ani și este epoca în care ne aflăm chiar acum.

După evenimentul de dispariție, viața s-a diversificat din nou, mamiferele apărând ca specii de animale dominante. Aceasta a inclus apariția mamiferelor mari mari, cum ar fi balenele și a mamiferelor mari terestre, cum ar fi mamuții.

Plantele s-au diversificat și ierburile s-au dezvoltat pe măsură ce continentele se îndreptau către formațiunile lor actuale în loc să rămână ca unul dintre numeroasele supercontinente care au apărut de-a lungul istoriei Pământului.

În ceea ce privește propriile noastre vieți, strămoșul nostru comun și primul primat au apărut acum aproximativ 25 de milioane de ani. Primul hominid a apărut în urmă cu aproximativ 3 milioane de ani, odată cu primul Homo sapiens în Africa acum 300.000 de ani.

În prezent, ne aflăm în Eonul Fanerozoic, Era Cenozoică, Perioada cuaternară. Cele mai multe surse listează Epoca Holocenului ca epocă actuală (dacă ți-ar plăcea cu adevărat să fii specific, ultima epocă a epocii holocene este Meghalayanul Age), dar în anii 2000, oamenii de știință au devenit mai convinși că oamenii au început o altă epocă numită Antropocen Epocă.

În mai 2019, Grupul de lucru pentru antropocen, un grup care face parte din Comisia internațională de stratigrafie, a votat pentru face din Epoca Antropocenă o parte a Scării Geologice de Timp, cu mijlocul secolului al XX-lea ca punct de plecare aproximativ.

Acest lucru nu înseamnă încă că Antropocenul este oficial, întrucât grupul are încă nevoie de aprobare atât de la Comisia Internațională de Stratigrafie, cât și de la Uniunea Internațională de Științe Geologice. Cu toate acestea, este un pas substanțial în procesul de delimitare a unei noi epoci.

Extincția holocenului: Planeta ar putea foarte bine să se îndrepte spre o altă schimbare drastică a vieții, așa cum am văzut că se întâmplă în multe ere ale istoriei Pământului. Oamenii de știință spun că, din cauza impactului uman asupra mediului și climei Pământului, există o extincție în masă în zilele noastre, numită „Extincția Holocenului”.

Dacă nu ne schimbăm impactul asupra mediului, în special pe cele care afectează schimbările climatice, am putea să ne uităm la o altă schimbare imensă și la dispariția vieții (inclusiv noi înșine) în viitorul apropiat.

• Evoluția umană și etapele omului
• Diferite tipuri de fosile
• Principalele idei ale lui Charles Darwin despre evoluție
• Tipuri de Științe ale Pământului
• Patru factori de selecție naturală