Livets historia på jorden

Om du skulle sätta hela tidsperioden för jordens existens (cirka 4,6 miljarder år) på en klocka, står den tid som människor har varit här bara i ungefär en minut. Vi har funnits i cirka 0,004 procent av jordens totala ålder.

Det är miljarder år innan vi ens kom på scenen. Vad hände resten av tiden när vi inte var här? När gjorde livet och levande saker först uppstå på jorden?

Låt oss gå igenom livets historia på jorden, inklusive när det först uppstod, tidiga teorier om hur levande saker utvecklades, livets ursprung genom tiderna och hur vi kom dit vi är idag.

Jordens tidslinje delas upp i bitar av tid som kallas "eoner". Var och en av dessa eoner markerar viktiga händelser i planetens liv och livets historia på jorden.

Hadean Eon är uppkallad efter den grekiska guden Hades. Vid tidpunkten för bildandet för 4,6 miljarder år sedan var jorden i huvudsak en stor, extremt varm (ovanför kokpunkten för vatten, het) boll av giftig gas, lava, explosioner, asteroider och metaller. Med andra ord var det ett giftigt helvete.

Inte bara det, men inga stenar, kontinenter eller hav hade ännu bildats. Terrestriska och marina miljöer som finns på jorden nu är avgörande för livets utveckling eftersom de ger utrymme, material, klimat och andra funktioner som organismer behöver för att överleva och frodas.

Att veta att det är förståeligt att den här eonen, som varade i 6 miljoner år, inte kunde upprätthålla något liv.

Men den här tidiga jorden hade en betydande händelse som tros ha utlöst ett av livets avgörande delar. De tungt bombardemangsstadium var en period under Hadean Eon då jorden bombades med rymdskräp, asteroider och andra ämnen.

Forskare tror att dessa asteroider kan ha hjälpt till att bilda DNA, flytande vatten och viktiga geologiska formationer.

Efter Hadean Eon kom Archean Eon, som varade från 4,0 miljarder till 2,5 miljarder år sedan.

Den första stora händelsen för livets utveckling var Theia påverkan, eller bildandet av månen. Under Hadean Eon snurrade jorden betydligt snabbare än den gör nu. Detta gjorde jorden instabil och producerade extrema väder- / klimatmönster.

I det som kallas Theia-kollisionen kolliderade ett objekt i Mars-storlek med jorden, vilket resulterade i att stora bitar av skräp sönder. Man tror att jordens gravitationskraft höll de större bitarna i sin omloppsbana, och de samlades för att bilda en stor kropp som vi nu känner som månen.

Efter denna stora inverkan saktade rotationen och stabiliserades, vilket kan ha resulterat i lutning av jorden och ledde till säsongsförändringar som vi nu vet är en viktig faktor för att skapa ekosystem, biomer och organism anpassningar.

Dessutom inträffade tre mycket viktiga händelser under denna tidsperiod:

• Hav bildades.
• De första bevisen på livet dök upp.
• Kontinenter och stenar började bildas (uppskattningsvis 40 procent av kontinenterna bildades under denna period).

När jorden svalnade och jordens lager bildades frigjordes stora mängder vattenånga. Temperaturen fortsatte att sjunka, vilket gjorde att ångan kunde svalna till flytande vatten och bilda haven för cirka 3,8 miljarder år sedan.

Vad betyder det här? Det betyder att livet troligen först uppstod i haven eftersom haven bildades först, och de är där de första fossila bevis av livet upptäcktes. Också under denna tidsperiod fanns det inget användbart syre i atmosfären, vilket innebär att de första livsformerna var anaerob.

Huvudteorin om hur livet uppstod är känd som "Ursoppas" teori eller abiogenes.

Ursoppa: Forskare teoretiserade att när alla hav har bildats, alla komponenter, element och materia som är nödvändiga för skapandet av liv och livets komplexa molekyler (proteiner, DNA och så vidare) svävade runt i ett slags "primordialt soppa."

De tror att allt detta behövde var en gnista av energi (som ett blixtnedslag eller en explosion, som båda var vanliga i tidig jordens miljö) för att skapa viktiga molekyler för verklighetstrogna aminosyror / proteiner och nukleinsyror (genetiska material). De Miller-Urey experiment replikerade förhållandena på tidig jord för att visa att kemiska reaktioner kan inträffa på detta sätt för att skapa enkla aminosyror.

När dessa molekyler skapades, tror forskare att saker uppstod gradvis och långsamt skapade mer och mer komplexa molekyler via enkla kemiska reaktioner. När byggstenarna skapades kom de så småningom samman för att bilda levande organismer. Denna gradvisa bildning av liv från oorganiska molekyler är också känd som Oparin-Haldane hypotes.

Asteroider: En annan teori har att göra med det tunga bombardemanget. Tidig jord bombarderades ständigt med asteroider och rymdfrågor. Vissa forskare teoretiserar att molekyler för livet, eller till och med livsformer själva, transporterades till jorden via dessa asteroider.

Forskare teoretiserar att RNA-baserade encelliga organismer bildades vid hydrotermiska ventiler djupt i havet för cirka 3,8 miljarder år sedan.

Forskare upptäckte fossila bevis på algmattor och använde radiometriska dateringstekniker för att datera dem cirka 3,7 miljarder år gamla. Cyanobakterier fossil hittades också och daterades ungefär 3,5 miljarder år gammal.

Inte bara var detta avgörande i den meningen att dessa är de första kända levande organismerna på jorden, utan de skapar också grunden för uppkomsten av liv som vi känner det idag. Dessa organismer var producenter / autotrofer, vilket innebär att de skapade sin egen mat och energi med hjälp av ljus från solen med hjälp av fotosyntes.

Fotosyntes använder solens ljus plus koldioxid för att ge socker och syre. Dessa exempel på tidigt liv och tidiga organismer var ansvariga för att skapa nästan hela jordens syre, vilket möjliggjorde mer liv framåt. Skapandet av jordens syre av dessa organismer kallas Stor syresatt händelse. (Du kan också se termen "Great Oxidation Event.")

Vid denna tidpunkt antas det att allt liv var anaerobt och prokaryotiskt. Bevis för markliv kom inte fram för 3,2 miljarder år sedan, efter att kontinenterna bildades. Och eftersom ozonskiktet inte hade bildats ännu, UV-strålning från solen gjorde mest allt markliv på jordskorpan omöjligt, och höll nästan allt liv i havet.

Proterozoic Eon följde Archean och varade från 2500 miljoner till 541 miljoner år sedan.

Efter den stora syresättningshändelsen dog alla dessa ursprungliga anaeroba organismer av för att syre var giftigt för dem. Ironiskt nog ledde deras eget liv och deras ökning av jordens syrenivåer till deras utrotning.

Livet skulle dock testas ännu en gång. Allt det nya syret reagerade med de höga nivåerna av metan i atmosfären för att skapa koldioxid. Detta sänkte snabbt jordens temperatur och kastade den i "snöbolljorden", som var en istid som varade i cirka 300 miljoner år.

Under denna eon inträffade också bildandet av de tektoniska plattorna och kontinenternas fulla bildning på jordskorpan.

Ökade syrenivåer möjliggjorde också bildandet och förtjockningen av ozonskikt, som skyddar jorden från farlig strålning från solen. Detta gjorde det möjligt för livet att dyka upp på land.

Det var också under denna eon som eukaryota celler uppstod, inklusive de första flercelliga organismerna och flercelligt liv. Eukaryota celler uppstod när enkla celler uppslukade andra celler, inklusive mitokondriella och kloroplastliknande celler, och bildade en större och komplex cell. Detta kallas endosymbiotisk teori.

Livet härifrån divergerade och utvecklades från bara prokaryota och encelliga organismer som bakterier och archaea till eukaryota och flercelliga liv som svampar, växter och djur.

Efter den proterozoiska Eon kom den fenerozoiska Eon. Det här är nuvarande eon, och den är uppdelad i epoker, perioder, epoker och åldrar.

Kanske den näst största händelsen i livets utveckling är den som kallas kambriska explosionen. Det ägde rum i den paleozoiska eran, som varade från 541 miljoner till 245-252 miljoner år sedan. (Tidsår kan förändras något beroende på källan du hittar.)

Innan explosionen i Kambrium var det mesta livet litet och mycket enkelt. Den kambriska explosionen var explosionen och diversifieringen av livet på jorden, särskilt den plötsliga uppkomsten och komplexiteten hos djur och växter.

Forskare tror att detta beror på ökningen av syrenivåer i atmosfären, i slutet av snöbolljorden och utvecklingen av gynnsamma miljöförhållanden för livet att öka i komplexitet.

Först kom "ryggradslösa djurens ålder." Hårdskalade ryggradslösa djur utvecklades från mjuka skalade. Därefter kom fiskar och marina ryggradsdjur, och därifrån utvecklades fisken till amfibier och land- och vattenlevande djur.

Nästan alla landdjur utvecklades från dessa gemensamma förfäder till marina och fiskar. De utvecklades till att ha ryggar, ryggradsdjur, käkar och lemmar. Ryggradsdjur uppträdde först i fossilregistret för cirka 530 miljoner år sedan.

Det skedde också en enorm explosion av växter och skogar, inklusive regnskogar, runt om i världen. Detta ledde till ytterligare en enorm ökning av syrehalterna i atmosfären på grund av dessa växters fotosyntesbiprodukter. Insekter uppstod, och de var gigantiska på grund av den stora mängden tillgängligt syre.

Massutrotningshändelser: Allt detta nya liv kraschade av med den koldioxidformiga regnskogen. På grund av snabb klimatförändring ledde det till den första massutrotningen av många av dessa nya skogar och växter.

I stället för dessa skogar kom stora öknar, som leder till reptilers utveckling och dominans.

Men de var inte säkra. En annan massutrotning avslutade den här eran, kallad Perm-trias utrotning. Fossilregistret och fossila bevis tyder på att en asteroideangrepp dödade 96 procent av livet i havet och 70 procent av de markbundna ryggradsdjuren.

Efter att utrotningsevenemanget dödade mest liv på jorden, kom reptiler och dinosaurier fram för att dominera de efterlämnade öknarna.

Dinosaurier dominerade som det viktigaste livet på jorden i cirka 160 miljoner år. Och från dinosaurier kom den senare utvecklingen av fåglar.

Växtlivet tog en vändning under mesozoiken; eran kallas ibland barrträdens ålder. Växter utvecklades på ett nytt sätt att reproducera med utvecklingen av de första barrträden (de använder frögroning).

När fler växter kom tillbaka efter den tidigare utrotningshändelsen ökade syrenivåerna igen, vilket möjliggjorde mycket stora organismer. Kommer du ihåg hur stora Tyrannosaurus Rexes var? Det beror på att det fanns så mycket syre i atmosfären för att stödja sådana enorma organismer.

Mesozoiken slutade också med en massutrotningshändelse som kallades K-T utrotning (även känd som Krita-paleogen utrotningsevenemang) som ett resultat av en annan asteroidpåverkan.

Nästan alla arter utrotades förutom marint liv och mycket små däggdjur.

Cenozoic Era började strax efter K-T-utrotningen för 66 miljoner år sedan, och det är den era vi befinner oss i just nu.

Efter utrotningsevenemanget diversifierade livet igen med däggdjur som framträdde som den dominerande djurarten. Detta inkluderade framväxten av stora marina däggdjur som valar och stora marklevande däggdjur som mammuter.

Växter diversifierade och gräs utvecklades när kontinenterna drev till sina nuvarande formationer istället för att förbli som en av de många superkontinenter som uppstod under jordens historia.

När det gäller våra egna liv uppstod vår gemensamma förfader och den första primaten för cirka 25 miljoner år sedan. Den första hominiden uppstod för cirka 3 miljoner år sedan, med den första Homo sapiens i Afrika för 300 000 år sedan.

För närvarande befinner vi oss i den fenerozoiska Eon, Cenozoic Era, kvartärperiod. De flesta källor listar Holocene-epoken som den aktuella epoken (om du verkligen vill vara specifik, den sista åldern av Holocene-epoken är Meghalayan Ålder), men på 2000-talet blev forskarna mer övertygade om att människor hade börjat en annan epok som kallades antropocen Epok.

I maj 2019 röstade antropocenarbetsgruppen, en grupp som ingår i den internationella kommissionen för stratigrafi till gör antropocenepoken till en del av den geologiska tidsskalan, med mitten av 1900-talet som en ungefärlig utgångspunkt.

Detta betyder ännu inte att antropocen är helt officiell eftersom gruppen fortfarande behöver godkännas från både International Commission on Stratigraphy och International Union of Geological Sciences. Det är dock ett väsentligt steg i processen att avgränsa en ny epok.

Holocene utrotning: Planeten kan mycket väl vara på väg till en annan drastisk livsförändring som vi har sett hända i många epoker av jordens historia. Forskare säger att på grund av mänsklig inverkan på jordens miljö och klimat, sker det en massutrotning i dag som kallas "Holocene utrotning."

Om vi ​​inte förändrar vår påverkan på miljön, särskilt de som påverkar klimatförändringen, kan vi titta på en annan enorm förändring och utrotning av livet (inklusive oss själva) inom en snar framtid.

• Mänsklig evolution och stadier av människan
• Olika typer av fossil
• Charles Darwins huvudidéer om evolution
• Typer av geovetenskap
• Fyra faktorer för naturligt urval