История жизни на Земле

Если бы вы собирались поместить на часы весь период существования Земли (около 4,6 миллиарда лет), то время, в течение которого люди были здесь, составляет всего около минуты. Мы существуем около 0,004 процента от общего возраста Земли.

Это миллиарды лет, прежде чем мы вообще вышли на сцену. Что происходило в остальное время, когда нас здесь не было? Когда появилась жизнь и живые существа впервые возникли на Земле?

Давайте рассмотрим историю жизни на Земле, включая время ее возникновения, ранние теории о том, как развивались живые существа, происхождение жизни на протяжении эонов и то, как мы оказались там, где мы находимся сегодня.

Хронология Земли разбита на отрезки времени, называемые «эонами». Каждый из этих эонов знаменует важные события в жизни планеты и истории жизни на Земле.

Хадейский Эон назван в честь греческого бога Аида. Во время своего образования 4,6 миллиарда лет назад Земля была по существу большим, чрезвычайно горячим (выше точки кипения воды, горячим) шаром токсичного газа, лавы, взрывов, астероидов и металлов. Другими словами, это был ядовитый ад.

Более того, еще не сформировались скалы, континенты или океаны. Наземная и морская среда, существующая сейчас на Земле, имеет решающее значение для эволюция жизни потому что они предоставляют пространство, материалы, климат и другие особенности, необходимые организмам для выживания и процветания.

Зная это, понятно, что этот эон, который длился 6 миллионов лет, не мог поддерживать никакой жизни.

Тем не менее, на этой ранней Земле произошло одно важное событие, которое, как считается, породило один из важнейших элементов жизни. В этап тяжелой бомбардировки Это был период Хадейского эона, когда Землю бомбардировали космическим мусором, астероидами и другими веществами.

Ученые считают, что эти астероиды, возможно, помогли спровоцировать образование ДНК, жидкая вода и важные геологические образования.

После Хадейского Эона наступил Архейский Эон, который длился от 4,0 до 2,5 миллиардов лет назад.

Первым крупным событием в эволюции жизни было Theia влияние, или образование луны. Во время Хадейского эона Земля вращалась значительно быстрее, чем сейчас. Это сделало Землю нестабильной и привело к экстремальным погодно-климатическим условиям.

В ходе так называемого удара Тейи объект размером с Марс столкнулся с Землей, в результате чего большие куски обломков разлетелись на части. Считается, что гравитационная сила Земли удерживала более крупные части на ее орбите, и они объединились, чтобы сформировать одно большое тело, которое мы теперь знаем как Луна.

После этого сильного удара вращение замедлилось и стабилизировалось, что могло привести к наклону Земли и привели к сезонным изменениям, которые, как мы теперь знаем, являются важным фактором в создании экосистем, биомов и организмов приспособления.

Кроме того, за это время произошло три очень важных события:

• Образовались океаны.
• Появились первые свидетельства жизни.
• Начали формироваться континенты и скалы (примерно 40 процентов континентов сформировались в этот период).

Когда Земля остыла и образовались слои Земли, было выпущено большое количество водяного пара. Температура продолжала падать, что позволило водяному пару остыть до жидкой воды и образовать океаны около 3,8 миллиарда лет назад.

Что это значит? Это означает, что жизнь, скорее всего, впервые возникла в океанах, потому что океаны образовались первыми, и именно они ископаемые свидетельства жизни было обнаружено. Также в этот период в атмосфере не было кислорода, пригодного для использования, что означает, что первые формы жизни были анаэробный.

Основная теория возникновения жизни известна как теория «изначального супа» или абиогенез.

Первородный суп: Ученые предположили, что после образования океанов все компоненты, элементы и материя, необходимые для создание жизни и сложные молекулы жизни (белки, ДНК и т. д.) плавали в своего рода «изначальном суп."

Они считают, что все, что для этого требовалось, - это искра энергии (вроде удара молнии или взрыва, которые были обычным явлением в окружающей среды ранней Земли), чтобы создать необходимые молекулы для реалистичных аминокислот / белков и нуклеиновых кислот (генетических материал). В Миллер-Юри эксперимент воспроизвели условия ранней Земли, чтобы показать, что таким образом могут происходить химические реакции с образованием простых аминокислот.

Ученые считают, что после создания этих молекул все возникало постепенно, постепенно создавая все более и более сложные молекулы с помощью простых химических реакций. Как только строительные блоки были созданы, все они в конечном итоге собрались вместе, чтобы сформировать живые организмы. Это постепенное формирование жизни из неорганических молекул также известно как Гипотеза Опарина-Холдейна.

Астероиды: Другая теория связана с этапом тяжелых бомбардировок. Раннюю Землю постоянно бомбардировали астероидами и космическим веществом. Некоторые ученые предполагают, что молекулы жизни или даже сами формы жизни были доставлены на Землю через эти астероиды.

Ученые предполагают, что одноклеточные организмы на основе РНК сформировались в гидротермальных жерлах глубоко в океане около 3,8 миллиарда лет назад.

Ученые обнаружили ископаемые остатки водорослей и использовали методы радиометрического датирования, чтобы датировать их возрастом примерно 3,7 миллиарда лет. Цианобактерии окаменелости также были найдены и датированы примерно 3,5 миллиардами лет.

Это было не только ключевым в том смысле, что это первые известные живые организмы на Земле, но они также заложили основу для возникновения жизни в том виде, в каком мы ее знаем сегодня. Эти организмы были продуцентами / автотрофами, то есть они создавали себе пищу и энергию, используя солнечный свет и фотосинтез.

Фотосинтез использует солнечный свет и углекислый газ для производства сахара и кислорода. Эти примеры ранней жизни и ранних организмов были ответственны за создание почти всего кислорода Земли, что позволило большему количеству жизни двигаться вперед. Создание этими организмами кислорода Земли называется Великое событие оксигенации. (Вы также можете встретить термин «событие сильного окисления».)

На данный момент предполагается, что вся жизнь была анаэробной и прокариотической. Доказательства земной жизни появились только 3,2 миллиарда лет назад, после образования континентов. А поскольку озоновый слой еще не сформировался, УФ-излучение Солнце сделало невозможной почти всю наземную жизнь на земной коре, сохранив почти все живое в океане.

Протерозойский эон последовал за архейским и длился от 2500 миллионов до 541 миллиона лет назад.

После Великого события оксигенации все эти оригинальные анаэробные организмы вымерли, потому что кислород был для них токсичен. По иронии судьбы, их собственная жизнь и повышение уровня кислорода на Земле привели к их исчезновению.

Однако жизнь предстояло еще раз испытать. Весь новый кислород вступил в реакцию с высоким содержанием метана в атмосфере с образованием диоксида углерода. Это быстро снизило температуру Земли, погрузив ее в «Землю как снежный ком», которая была ледниковым периодом, который длился около 300 миллионов лет.

В течение этого эона также происходило формирование тектонических плит и полное формирование континентов на земной коре.

Повышение уровня кислорода также привело к образованию и утолщению озоновый слой, который защищает Землю от опасного солнечного излучения. Это позволило жизни появиться на суше.

Именно в этот период возникли эукариотические клетки, в том числе первые многоклеточные организмы и многоклеточная жизнь. Эукариотические клетки возникли, когда простые клетки поглотили другие клетки, включая митохондриальные и хлоропластные клетки, образуя одну большую и сложную клетку. Это называется эндосимбиотическая теория.

Отсюда жизнь разошлась и превратилась из прокариотических и одноклеточных организмов, таких как бактерии и археи, в эукариотическую и многоклеточную жизнь, такую ​​как грибы, растения и животные.

После протерозойского эона наступил фанерозойский эон. Это текущий эон, и он разделен на эпохи, периоды, эпохи и эпохи.

Возможно, следующее крупнейшее событие в эволюции жизни - это то, что называется Кембрийский взрыв. Это произошло в палеозойскую эру, которая длилась с 541 миллиона до 245-252 миллиона лет назад. (Годы эпох могут немного измениться в зависимости от найденного вами источника.)

До кембрийского взрыва большая часть жизни была маленькой и очень простой. Кембрийский взрыв был взрывом и разнообразием жизни на Земле, особенно внезапным появлением и сложностью животных и растений.

Ученые считают, что это связано с повышением уровня кислорода в атмосфере, в конце снежный ком Земли и развитие благоприятных условий окружающей среды для увеличения жизни сложность.

Сначала наступил «век беспозвоночных». Беспозвоночные с твердым панцирем произошли от беспозвоночных с мягким панцирем. Затем появились рыбы и морские позвоночные, и оттуда эти рыбы превратились в земноводных и животных, обитающих на суше и в воде.

Практически все наземные животные произошли от этих общих предков, морских и рыб. У них появились шипы, позвоночные, челюсти и конечности. Позвоночные животные впервые появились в летописи окаменелостей около 530 миллионов лет назад.

Также произошел огромный взрыв растений и лесов, в том числе тропических лесов, по всему миру. Это привело к еще одному огромному увеличению уровня кислорода в атмосфере из-за побочных продуктов фотосинтеза этих растений. Появились насекомые, и они были гигантскими из-за большого количества доступного кислорода.

События массового вымирания: Вся эта новая жизнь резко остановилась с крахом тропических лесов каменноугольного периода. Из-за быстрого изменения климата это привело к первому массовому исчезновению многих из этих новых лесов и растений.

На смену этим лесам пришли большие пустыни, которые привели к эволюции и господству рептилий.

Однако они были небезопасны. Еще одно массовое вымирание завершило эту эпоху, названное Пермско-триасовое вымирание. Летопись окаменелостей и свидетельства окаменелостей предполагают, что в результате удара астероида погибло 96 процентов жизни в океане и 70 процентов наземных позвоночных.

После того, как это событие вымирания убило большую часть жизни на Земле, рептилии и динозавры стали доминировать в оставленных пустынях.

Динозавры доминировали как основная жизнь на Земле около 160 миллионов лет. А от динозавров произошла более поздняя эволюция птиц.

В мезозое жизнь растений изменилась; эпоху иногда называют эпохой хвойных пород. У растений появился новый способ размножения с появлением первых хвойных деревьев (они используют прорастание семян).

По мере того как все больше растений вернулось после предыдущего вымирания, уровень кислорода снова увеличился, что позволило появиться очень крупным организмам. Помните, какими большими были тираннозавры рексы? Это потому, что в атмосфере было так много кислорода, чтобы поддерживать такие огромные организмы.

Мезозой также закончился массовым вымиранием, названным K-T вымирание (также известный как Событие мелово-палеогенового вымирания) в результате удара очередного астероида.

Вымерли почти все виды, за исключением морских обитателей и очень мелких млекопитающих.

Кайнозойская эра началась сразу после вымирания K-T 66 миллионов лет назад, и это та эпоха, в которой мы живем прямо сейчас.

После вымирания жизнь снова изменилась, и доминирующим видом животных стали млекопитающие. Это включало появление крупных морских млекопитающих, таких как киты, и крупных наземных млекопитающих, таких как мамонты.

Разнообразие растений и развитие трав происходило по мере того, как континенты переходили к своим нынешним образованиям, вместо того чтобы оставаться одним из многих суперконтинентов, возникших за всю историю Земли.

Что касается нашей собственной жизни, наш общий предок и первый примат появились около 25 миллионов лет назад. Первый гоминид появился около 3 миллионов лет назад, а первые Homo sapiens в Африке 300 000 лет назад.

В настоящее время мы находимся в фанерозойской эре, кайнозойской эре, четвертичном периоде. Большинство источников перечисляют Эпоха голоцена как текущая эпоха (если вы действительно хотите уточнить, последняя эпоха голоценовой эпохи - мегалайская Age), но в 2000-х годах ученые стали более убеждены в том, что люди начали другую эпоху, названную антропоценом. Эпоха.

В мае 2019 года Рабочая группа по антропоцену, входящая в состав Международной комиссии по стратиграфии, проголосовала за сделать эпоху антропоцена частью геологической шкалы времени с серединой 20-го века в качестве приблизительной отправной точки.

Это еще не означает, что антропоцен является полностью официальным, поскольку группе еще нужно получить одобрение. от Международной комиссии по стратиграфии и Международного союза геологических наук. Однако это существенный шаг в процессе обозначения новой эпохи.

Голоценовое вымирание: Планета вполне может быть на пути к еще одному радикальному изменению жизни, которое мы видели во многие эпохи истории Земли. Ученые говорят, что из-за воздействия человека на окружающую среду и климат Земли в наши дни происходит массовое вымирание, называемое «вымирание голоцена».

Если мы не изменим наши воздействия на окружающую среду, особенно на изменение климата, в ближайшем будущем мы можем столкнуться с еще одним огромным сдвигом и исчезновением жизни (включая нас самих).

• Эволюция человека и этапы развития человека
• Различные типы окаменелостей
• Основные идеи Чарльза Дарвина об эволюции
• Типы наук о Земле
• Четыре фактора естественного отбора