Историја живота на Земљи

Ако сте намеравали да читав временски распон постојања Земље (око 4,6 милијарди година) ставите на сат, време боравка људи овде износи само око минуту. Постојимо око 0,004 процента укупне Земљине старости.

То је милијардама година пре него што смо уопште изашли на сцену. Шта се догађало остатак времена кад нисмо били овде? Када је живот и жива бића први пут настају на Земљи?

Прођимо кроз историју живота на Земљи, укључујући када је први пут настао, ране теорије о томе како су жива бића еволуирала, порекло живота кроз еоне и како смо дошли до места где смо данас.

Временски след Земље је подељен на делове времена зване „еони“. Сваки од ових еона обележава важне догађаје у животу планете и историји живота на Земљи.

Хадејски Еон је добио име по грчком богу Хаду. У време свог формирања пре 4,6 милијарди година, Земља је у основи била велика, изузетно врућа (изнад тачке кључања воде, врућа) кугла токсичног гаса, лаве, експлозија, астероида и метала. Другим речима, био је токсичан пејзаж.

И не само то, већ није било стена, континената или океана. Земаљска и морска окружења која постоје на Земљи сада су пресудна за еволуција живота јер пружају простор, материјале, климу и друге особине које су организмима потребне за опстанак и напредовање.

Знајући то, разумљиво је да овај еон, који је трајао 6 милиона година, није могао да одржи никакав живот.

Међутим, ова рана Земља је имала један значајан догађај за који се сматрало да је покренуо један од пресудних елемената живота. Тхе тешка фаза бомбардирања је био период током хадејског еона када је Земља бомбардирана космичким остацима, астероидима и другом материјом.

Научници верују да су ови астероиди можда помогли да се покрене настанак ДНК, течна вода и важне геолошке формације.

После хадејског еона дошао је архејски еон, који је трајао од 4,0 до 2,5 милијарди година.

Први велики догађај за еволуцију живота био је Тхеиа утицај, или формирање месеца. Током хадејског еона, Земља се окретала знатно брже него сада. То је Земљу учинило нестабилном и створило екстремне временске / климатске обрасце.

У ономе што је познато као удар Тхеиа, објекат величине Марса сударио се са Земљом, што је резултирало распадом великих комадића отпада. Верује се да је Земљина гравитациона сила задржала веће делове у својој орбити и они су се окупили да би формирали једно велико тело које данас знамо као месец.

Након овог великог удара, ротација се успорила и стабилизовала, што је могло резултирати нагибом Земље и довеле до сезонских промена за које сада знамо да су важан фактор у стварању екосистема, биома и организма адаптације.

Поред тога, током овог временског периода догодила су се три веома важна догађаја:

• Океани формирани.
• Појавили су се први докази о животу.
• Почели су да се формирају континенти и стене (процењује се да је 40 процената континената настало током овог периода).

Како се Земља хладила и како су се формирали слојеви Земље, ослобађале су се велике количине водене паре. Температура је наставила да пада, што је омогућило да се водена пара охлади до течне воде и формира океане пре око 3,8 милијарди година.

Шта ово значи? Значи да се живот највероватније први пут појавио у океанима јер су се океани прво формирали, а они су тамо где су први фосилни докази живота откривен. Такође током овог временског периода у атмосфери није било употребљивог кисеоника, што значи да су то били први облици живота анаеробни.

Главна теорија о томе како је настао живот позната је као теорија „исконске супе“ или абиогенеза.

Примордиал супа: Научници су изнели теорију да када су се океани формирали, све компоненте, елементи и материја неопходни за то стварање живота и сложени молекули живота (протеини, ДНК и тако даље) лебде около у некој врсти „исконских супа “.

Они верују да је све што је било потребно била искра енергије (попут удара грома или експлозије, што је обоје било уобичајено у рано Земљино окружење) како би се створили есенцијални молекули за реалне аминокиселине / протеине и нуклеинске киселине (генетске материјал). Тхе Миллер-Уреи експеримент поновио услове ране Земље да би показао да се хемијске реакције могу појавити на овај начин да би се створиле једноставне аминокиселине.

Једном када су ти молекули створени, научници верују да су ствари настајале постепено, полако стварајући све сложеније молекуле једноставним хемијским реакцијама. Једном када су створени грађевински блокови, на крају су се сви окупили и створили живе организме. Ово постепено стварање живота из неорганских молекула познато је и као Хипотеза Опарин-Халдане.

Астероиди: Друга теорија има везе са тешким бомбардирањем. Рана Земља је била непрестано бомбардирана астероидима и свемирском материјом. Неки научници теоретишу да су молекули за живот, или чак сами облици живота, транспортовани на Земљу путем ових астероида.

Научници теоретишу да су једноћелијски организми засновани на РНК настали у хидротермалним отворима дубоко у океану пре око 3,8 милијарди година.

Научници су открили фосилне доказе о простиркама од алги и користили технике радиометријског датирања да би им датирали око 3,7 милијарди година. Цијанобактерије фосили су такође пронађени и датирани су са отприлике 3,5 милијарде година.

Не само да је ово било пресудно у смислу да су ово први познати живи организми на Земљи, већ су поставили и темељ за настанак живота каквог данас познајемо. Ови организми су били произвођачи / аутотрофи, што значи да су створили сопствену храну и енергију користећи светлост од сунца помоћу фотосинтезе.

Фотосинтеза користи сунчеву светлост и угљен-диоксид за добијање шећера и кисеоника. Ови примери раног живота и раних организама били су одговорни за стварање готово читавог Земљиног кисеоника, што је омогућило више живота у кретању напред. Стварање кисеоника на Земљи од стране ових организама назива се Велики догађај оксигенације. (Можда ћете видети и израз „Велики догађај оксидације“.)

У овом тренутку се претпоставља да је сав живот био анаеробан и прокариотски. Докази о земаљском животу појавили су се тек пре 3,2 милијарде година, након формирања континената. А пошто озонски омотач још није формиран, УВ зрачење од сунца онемогућио већину целокупног копненог живота на Земљиној кори, задржавајући готово сав живот у океану.

Протерозојски еон следио је архејски, трајући од 2500 до 541 милиона година.

После Великог догађаја оксигенације, сви ти оригинални анаеробни организми су одумрли јер им је кисеоник био токсичан. Иронично, њихов живот и повећање нивоа кисеоника на Земљи довели су до њиховог изумирања.

Живот је, међутим, био пред поновним тестирањем. Сав нови кисеоник реаговао је са високим нивоима метана у атмосфери стварајући угљен-диоксид. Ово је брзо смањило Земљину температуру, заронивши је у „груду снега“, што је било ледено доба које је трајало око 300 милиона година.

Током овог еона такође се десило формирање тектонских плоча и потпуно формирање континената на Земљиној кори.

Повећање нивоа кисеоника такође је омогућило стварање и згушњавање озонски омотач, који штити Земљу од опасног зрачења сунца. То је омогућило да се живот појави на копну.

Такође су током овог еона настале еукариотске ћелије, укључујући прве вишећелијске организме и вишећелијски живот. Еукариотске ћелије су се појавиле када су једноставне ћелије прогутале друге ћелије, укључујући митохондријске и ћелије сличне хлоропласту, формирајући једну већу и сложенију ћелију. Ово се зове ендосимбиотска теорија.

Живот одавде се разишао и еволуирао од само прокарионтских и једноћелијских организама попут бактерија и археја у еукариотски и вишећелијски живот попут гљива, биљака и животиња.

После протерозојског еона дошао је фанерозојски еон. Ово је тренутни еон, и дели се на ере, периоде, епохе и векове.

Можда следећи највећи догађај у еволуцији живота је тзв Камбријска експлозија. Одвијао се у палеозојској ери, која је трајала од пре 541 милиона до 245-252 милиона година. (Године ере могу се мало променити у зависности од извора који пронађете.)

Пре експлозије Цамбриа, већина живота била је мала и врло једноставна. Камбријска експлозија била је експлозија и диверзификација живота на Земљи, посебно изненадна појава и сложеност животиња и биљака.

Научници верују да је то због пораста нивоа кисеоника у атмосфери, краја године груда снега Земља и развој повољних услова животне средине за повећање живота у сложеност.

Прво је дошло „доба бескичмењака“. Бескичмењаци са тврдом љуском еволуирали су од оних са меком љуском. Следе рибе и морски кичмењаци, а одатле су те рибе еволуирале у водоземце и животиње које живе на копну и води.

Готово све копнене животиње еволуирале су од ових заједничких предака мора и риба. Развили су се тако да имају кичме, кичмењаке, вилице и удове. Кичмењаци су се први пут појавили у фосилним записима пре око 530 милиона година.

Такође је била огромна експлозија биљака и шума, укључујући кишне шуме, широм света. То је довело до још једног огромног повећања нивоа кисеоника у атмосфери због нуспроизвода фотосинтезе ових биљака. Појавили су се инсекти, који су били џиновски због велике количине доступног кисеоника.

Догађаји масовног изумирања: Сав овај нови живот зауставио се урушавањем Царбонифероус Раинфорест Цоллапсе. Због брзих климатских промена, довело је до првог масовног изумирања многих нових шума и биљака.

На место ових шума дошле су велике пустиње, које су довеле до еволуције и доминације гмизаваца.

Међутим, нису били сигурни. Још једно масовно изумирање окончало је ово доба, названо Пермско-тријаско изумирање. Фосилни записи и фосилни докази сугеришу да је напад од астероида усмртио 96 посто живота у океану и 70 посто копнених кичмењака.

Након што је тај случај изумирања убио већину живота на Земљи, појавили су се гмизавци и диносауруси који су доминирали пустињама које су остале иза нас.

Диносауруси су доминирали као главни живот на Земљи око 160 милиона година. А од диносауруса је настала каснија еволуција птица.

Биљни живот се преокренуо током мезозоика; доба се понекад назива и доба четинара. Биљке су еволуирале нови начин размножавања еволуцијом првих четинарских стабала (користе клијање семена).

Како се више биљака враћало након претходног догађаја изумирања, ниво кисеоника се поново повећавао, што је омогућило врло велике организме. Сећате ли се колико су велики били Тираносаурус Рекес? То је зато што је у атмосфери било толико кисеоника да подржи тако велике организме.

Мезозоик се такође завршио догађајем масовног изумирања под називом Изумирање К-Т (такође познат као Догађај изумирања креде и палеогена) као резултат другог удара астероида.

Готово све врсте су изумрле, осим морског живота и врло малих сисара.

Кенозојска ера започела је одмах након изумирања К-Т пре 66 милиона година, а то је ера у којој смо тренутно.

Након догађаја изумирања, живот се поново диверзификовао сисарима који су се појавили као доминантне животињске врсте. То је укључивало појаву великих морских сисара попут китова и великих копнених сисара попут мамута.

Биљке су се разноврсне и траве су се развијале како су се континенти спуштали до својих данашњих формација, уместо да би остали као један од многих суперконтинената насталих током историје Земље.

Што се тиче наших сопствених живота, наш заједнички предак и први примат појавио се пре око 25 милиона година. Први хоминид се појавио пре око 3 милиона година, с првим Хомо сапиенс у Африци пре 300 000 година.

Тренутно се налазимо у фанерозојском еону, кенозојској ери, квартарном периоду. Већина извора наводи Холоценска епоха као тренутна епоха (ако заиста желите да будете конкретни, последње доба холоценске епохе је Мегалајско Доба), али 2000-их научници су постали уверенији да су људи започели другу епоху звану Антропоцен Епоха.

У мају 2019. године, Радна група за антропоцен, група која је део Међународне комисије за стратиграфију, гласала је за чине антропоценску епоху делом геолошке временске скале, са средином 20. века као приближном полазном тачком.

То још не значи да је антропоцен потпуно званичан, јер група још увек треба да добије одобрење и од Међународне комисије за стратиграфију и од Међународне уније геолошких наука. Међутим, то је значајан корак у процесу оцртавања нове епохе.

Изумирање холоцена: Планета би могла бити на путу ка још једној драстичној животној промени као што смо видели у многим ерама историје Земље. Научници кажу да се због утицаја човека на Земљину животну средину и климу у данашње време догађа масовно изумирање које се назива „изумирање холоцена“.

Ако не променимо утицај на животну средину, посебно оне који утичу на климатске промене, могли бисмо у блиској будућности гледати на још један огроман помак и изумирање живота (укључујући и нас саме).

• Људска еволуција и фазе човека
• Различите врсте фосила
• Главне идеје Цхарлеса Дарвина о еволуцији
• Врсте наука о Земљи
• Четири фактора природне селекције