Dejiny života na Zemi

Ak by ste chceli celú dobu existencie Zeme (okolo 4,6 miliárd rokov) dať na hodiny, čas, ktorý tu ľudia sú, predstavuje iba asi minútu. Existujeme asi 0,004 percenta z celkového veku Zeme.

Je to miliardy rokov, kým sme vôbec prišli na scénu. Čo sa stalo po zvyšok času, keď sme tu neboli? Kedy život a živé veci najskôr vzniknú na Zemi?

Poďme si priblížiť históriu života na Zemi vrátane toho, kedy prvýkrát vznikol, raných teórií o tom, ako sa vyvíjali živé veci, pôvodu života v priebehu vekov a toho, ako sme sa dostali tam, kde sme dnes.

Časová os Zeme je rozdelená na časové úseky nazývané „veky“. Každý z týchto vekov označuje dôležité udalosti v živote planéty a v histórii života na Zemi.

Hadean Eon je pomenovaný podľa gréckeho boha Háda. V čase svojho vzniku pred 4,6 miliardami rokov bola Zem v podstate veľká, extrémne horúca (nad teplotou varu vody, horúca) guľa toxického plynu, lávy, výbuchov, asteroidov a kovov. Inými slovami, išlo o toxickú pekelnú scénu.

Nielen to, ešte sa nevytvorili nijaké skaly, kontinenty ani oceány. Pozemské a morské prostredie, ktoré dnes na Zemi existuje, je pre EÚ kľúčové vývoj života pretože poskytujú priestor, materiály, podnebie a ďalšie vlastnosti, ktoré organizmy potrebujú na prežitie a prosperitu.

Je to pochopiteľné, je pochopiteľné, že tento vek, ktorý trval 6 miliónov rokov, nemohol udržať žiadny život.

Táto raná Zem však mala jednu významnú udalosť, o ktorej sa predpokladá, že vyvolala jeden z rozhodujúcich prvkov života. The štádium ťažkého bombardovania bolo obdobie počas Hadeanovho veku, keď bola Zem bombardovaná vesmírnym odpadom, asteroidmi a inými látkami.

Vedci sa domnievajú, že tieto asteroidy mohli pomôcť vyvolať vznik DNA, tekutá voda a dôležité geologické útvary.

Po hadejskom éone prišiel archánsky éón, ktorý trval pred 4,0 až 2,5 miliardami rokov.

Prvá veľká udalosť pre vývoj života bola Theia dopad, alebo formácia Mesiaca. Počas hadejského veka sa Zem krútila podstatne rýchlejšie ako teraz. To spôsobilo, že Zem bola nestabilná a vyprodukovali extrémne vzorce počasia a podnebia.

Pri takzvanom dopade Theie došlo k zrážke objektu veľkosti Marsu so Zemou, čo malo za následok rozpad veľkých častí trosiek. Verí sa, že gravitačná sila Zeme udržiavala väčšie kúsky na svojej obežnej dráhe a spojili sa a vytvorili jedno veľké teleso, ktoré dnes poznáme ako mesiac.

Po tomto veľkom náraze sa rotácia spomalila a stabilizovala, čo mohlo mať za následok naklonenie Zeme a viedli k sezónnym zmenám, o ktorých dnes vieme, že sú dôležitým faktorom pri vytváraní ekosystémov, biomov a organizmov úpravy.

Okrem toho sa v tomto časovom období vyskytli tri veľmi dôležité udalosti:

• Vytvorili sa oceány.
• Objavili sa prvé dôkazy o živote.
• Začali sa formovať kontinenty a skaly (odhadom sa v tomto období vytvorilo 40 percent kontinentov).

Keď sa Zem ochladila a vytvorili sa jej vrstvy, uvoľnilo sa veľké množstvo vodnej pary. Teplota naďalej klesala, čo umožnilo ochladenie vodnej pary na kvapalnú vodu a vytvorenie oceánov asi pred 3,8 miliardami rokov.

Čo to znamená? Znamená to, že život sa s najväčšou pravdepodobnosťou prvýkrát objavil v oceánoch, pretože oceány sa vytvorili ako prvé a sú tam, kde sú prvé fosílne dôkazy života bol objavený. Aj v tomto období nebol v atmosfére použiteľný kyslík, čo znamená, že boli prvé formy života anaeróbne.

Hlavná teória toho, ako vznikol život, je známa ako teória „prvotnej polievky“ alebo abiogenéza.

Prvotná polievka: Vedci predpokladali, že akonáhle dôjde k vytvoreniu oceánov, sú potrebné všetky komponenty, prvky a hmota tvorba života a komplexných molekúl života (proteíny, DNA atď.) sa vznášali akosi „prvotný“ polievka. “

Veria, že všetko, čo bolo potrebné, bola iskra energie (napríklad úder blesku alebo výbuch, ktoré boli v prostredie ranej Zeme) s cieľom vytvoriť základné molekuly pre realistické aminokyseliny / proteíny a nukleové kyseliny (genetické materiál). The Miller-Ureyov experiment replikovali podmienky ranej Zeme, aby preukázali, že týmto spôsobom môžu prebiehať chemické reakcie za vzniku jednoduchých aminokyselín.

Hneď ako tieto molekuly vznikli, vedci sa domnievajú, že veci vznikali postupne a pomaly vznikali ďalšie a zložitejšie molekuly prostredníctvom jednoduchých chemických reakcií. Po vytvorení stavebných prvkov sa nakoniec všetky spojili a vytvorili živé organizmy. Táto postupná tvorba života z anorganických molekúl je tiež známa ako Hypotéza Oparin-Haldane.

Asteroidy: Ďalšia teória súvisí s fázou silného bombardovania. Ranná Zem bola neustále bombardovaná asteroidmi a vesmírnou hmotou. Niektorí vedci predpokladajú, že molekuly pre život alebo dokonca samotné formy života boli transportované na Zem prostredníctvom týchto asteroidov.

Vedci predpokladajú, že jednobunkové organizmy na báze RNA sa vytvorili pred hydrotermálnymi prieduchmi hlboko v oceáne asi pred 3,8 miliardami rokov.

Vedci objavili fosílne dôkazy o rohožiach z rias a pomocou rádiometrických metód datovania ich datovali vo veku asi 3,7 miliárd rokov. Sinice boli tiež nájdené fosílie, ktorých dátum bol starý približne 3,5 miliardy rokov.

Nielenže to bolo rozhodujúce v tom zmysle, že ide o prvé známe živé organizmy na Zemi, ale tiež položilo základ pre vznik života, ako ho poznáme dnes. Tieto organizmy boli producentmi / autotrofmi, čo znamená, že si vytvorili svoje vlastné jedlo a energiu pomocou svetla zo slnka pomocou fotosyntézy.

Fotosyntéza využíva slnečné svetlo plus oxid uhličitý na získanie cukru a kyslíka. Tieto príklady raného života a raných organizmov boli zodpovedné za vytvorenie takmer všetkého kyslíka na Zemi, čo umožnilo viac života vpred. Tvorba zemského kyslíka týmito organizmami sa nazýva Veľká udalosť okysličenia. (Môžete tiež vidieť výraz „Veľká oxidačná udalosť“.)

V tomto okamihu sa predpokladá, že celý život bol anaeróbny a prokaryotický. Dôkazy o pozemskom živote sa objavili až pred 3,2 miliardami rokov, po vzniku kontinentov. A keďže sa ozónová vrstva ešte nevytvorila, UV žiarenie zo slnka znemožnil takmer všetok pozemský život na zemskej kôre, takže takmer všetok život zostal v oceáne.

Proterozoický éon nasledoval Archeana, ktorý trval pred 2500 miliónmi až 541 miliónmi rokov.

Po Veľkej udalosti okysličenia všetky tieto pôvodné anaeróbne organizmy odumreli, pretože kyslík bol pre ne toxický. Je ironické, že ich vlastný život a zvýšenie hladiny kyslíka na Zemi viedli k ich zániku.

Život sa však chystal ešte raz vyskúšať. Celý nový kyslík reagoval s vysokou úrovňou metánu v atmosfére a vytvoril oxid uhličitý. To rapídne znížilo teplotu Zeme a ponorilo ju do „snehovej gule Zem“, čo bola doba ľadová, ktorá trvala asi 300 miliónov rokov.

Počas tohto veka tiež došlo k vytvoreniu tektonických dosiek a úplnému vytvoreniu kontinentov na zemskej kôre.

Zvyšovanie hladiny kyslíka tiež umožňovalo tvorbu a zahusťovanie ozónová vrstva, ktorá chráni Zem pred nebezpečným žiarením zo slnka. To umožnilo, aby život vyšiel na pevninu.

Počas tohto veka tiež vznikli eukaryotické bunky vrátane prvých mnohobunkových organizmov a mnohobunkového života. Eukaryotické bunky sa objavili, keď jednoduché bunky pohltili ďalšie bunky, vrátane mitochondriálnych a buniek podobných chloroplastom, a vytvorili jednu väčšiu a zložitú bunku. Toto sa nazýva endosymbiotická teória.

Život sa odtiaľ odchýlil a vyvinul sa z prokaryotických a jednobunkových organizmov, ako sú baktérie a archea, do eukaryotického a mnohobunkového života, ako sú huby, rastliny a zvieratá.

Po proterozoickom éone prišiel fanerozoický éón. To je súčasný veka je rozdelený na éry, obdobia, epochy a veky.

Snáď ďalšou najväčšou udalosťou v evolúcii života je tzv Kambrická explózia. Odohralo sa to v prvohorách, ktoré trvalo pred 541 miliónmi až 245-252 miliónmi rokov. (Roky sa môžu mierne meniť v závislosti od zdroja, ktorý nájdete.)

Pred kambrickou explóziou bola väčšina života malá a veľmi jednoduchá. Kambrijská explózia bola explózia a spestrenie života na Zemi, konkrétne náhly vznik a zložitosť živočíchov a rastlín.

Vedci sa domnievajú, že je to kvôli zvýšeniu hladín kyslíka v atmosfére na konci roka snehová guľa Zem a vývoj priaznivých podmienok životného prostredia na zvýšenie života v zložitosť.

Najprv prišiel „vek bezstavovcov“. Bezstavovce s tvrdou škrupinou sa vyvinuli z mäkkých škrupín. Ďalej prišli na rad ryby a morské stavovce a odtiaľ sa tieto ryby vyvinuli do obojživelníkov a zvierat žijúcich na zemi aj vo vode.

Takmer všetky suchozemské zvieratá sa vyvinuli z týchto morských a rybích spoločných predkov. Vyvinuli sa z nich tŕne, stavovce, čeľuste a končatiny. Stavovce sa vo fosílnom zázname prvýkrát objavili asi pred 530 miliónmi rokov.

Taktiež došlo k obrovskému výbuchu rastlín a lesov vrátane dažďových pralesov po celom svete. To viedlo k ďalšiemu obrovskému zvýšeniu hladín kyslíka v atmosfére kvôli vedľajším produktom fotosyntézy týchto rastlín. Hmyz sa objavil a bol obrovský kvôli veľkému množstvu dostupného kyslíka.

Udalosti hromadného vymierania: Celý tento nový život sa zrútil zrútením karbónskeho dažďového pralesa. Kvôli rýchlej zmene podnebia viedla k prvému hromadnému vyhynutiu mnohých z týchto nových lesov a rastlín.

Na miesto týchto lesov prišli veľké púšte, ktoré vedú k vývoju a nadvláde plazov.

Neboli však v bezpečí. Túto éru ukončilo ďalšie masové vymieranie, nazývané Permiánsko-triasový zánik. Fosílne záznamy a fosílne dôkazy naznačujú, že úder asteroidu zabil 96 percent života v oceáne a 70 percent suchozemských stavovcov.

Po tom, čo táto udalosť vyhynutia zabila väčšinu života na Zemi, objavili sa plazy a dinosaury, ktoré dominovali púšťam, ktoré tu zostali.

Dinosaury dominovali ako hlavný život na Zemi asi 160 miliónov rokov. A z dinosaurov prišiel neskorší vývoj vtákov.

Počas druhohôr sa život rastlín zmenil; éra sa niekedy nazýva Vek ihličnanov. Rastliny vyvinuli nový spôsob reprodukcie s vývojom prvých ihličnatých stromov (používajú klíčenie semien).

Keď sa po predchádzajúcej udalosti vyhynutia vrátilo viac rastlín, hladina kyslíka sa opäť zvýšila, čo umožnilo veľmi veľké organizmy. Pamätáte si, aký veľký bol Tyrannosaurus Rexes? Je to preto, že v atmosfére bolo toľko kyslíka, aby podporil také obrovské organizmy.

Mezozoikum sa skončilo aj udalosťou hromadného vymierania zvanou Zánik K-T (tiež známy ako Udalosť vyhynutia kriedy a paleogénu) v dôsledku iného dopadu asteroidu.

Vyhynuli takmer všetky druhy okrem morského života a veľmi malých cicavcov.

Cenozoická éra začala hneď po vyhynutí K-T pred 66 miliónmi rokov a je to doba, v ktorej sa práve nachádzame.

Po udalosti vyhynutia sa život opäť spestril cicavcami, ktoré sa stali dominantnými živočíšnymi druhmi. To zahŕňalo výskyt veľkých morských cicavcov, ako sú veľryby, a veľkých suchozemských cicavcov, ako sú mamuty.

Rastliny sa diverzifikovali a trávy sa vyvíjali, keď sa kontinenty presúvali do svojich dnešných formácií, namiesto toho, aby zostali ako jeden z mnohých superkontinentov, ktoré sa objavili v priebehu histórie Zeme.

Pokiaľ ide o naše vlastné životy, náš spoločný predok a prvý primát sa objavili asi pred 25 miliónmi rokov. Prvý hominid sa objavil asi pred 3 miliónmi rokov, spolu s prvými Homo sapiens v Afrike pred 300 000 rokmi.

V súčasnosti sa nachádzame v ére fanerozoika, ére kenozoika, kvartérnom období. Väčšina zdrojov uvádza zoznam Holocénna epocha ako súčasná epocha (ak by ste chceli byť konkrétni, posledný vek holocénnej epochy je meghalajský Age), ale v 2000-tych rokoch sa vedci viac presvedčili, že ľudia začali ďalšiu epochu zvanú antropocén Epocha.

V máji 2019 pracovná skupina pre antropocén, skupina, ktorá je súčasťou Medzinárodnej komisie pre stratigrafiu, hlasovala za urobiť z antropocénnej epochy súčasť geologickej časovej škály, s približným východiskovým bodom od polovice 20. storočia.

To ešte neznamená, že antropocén je úplne oficiálny, pretože skupina ešte musí získať súhlas od Medzinárodnej komisie pre stratigrafiu a Medzinárodnej únie geologických vied. Je to však podstatný krok v procese vymedzenia novej epochy.

Vyhynutie holocénu: Planéta by mohla byť na dobrej ceste k ďalšej drastickej zmene života, ako sme to videli v mnohých epochách histórie Zeme. Vedci tvrdia, že kvôli ľudskému vplyvu na životné prostredie a podnebie Zeme v súčasnosti dochádza k hromadnému vymieraniu, ktoré sa nazýva „vyhynutie holocénu“.

Pokiaľ nezmeníme naše dopady na životné prostredie, konkrétne tie, ktoré majú vplyv na zmenu podnebia, mohli by sme sa v blízkej budúcnosti pozerať na ďalší obrovský posun a vyhynutie života (vrátane nás samotných).

• Ľudská evolúcia a etapy človeka
• Rôzne typy fosílií
• Hlavné myšlienky Charlesa Darwina o vývoji
• Druhy vied o Zemi
• Štyri faktory prírodného výberu