Zawartość
- Historia życia na Ziemi: oś czasu Ziemi
- Hadean Eon
- Archean Eon: Prawdziwe pochodzenie życia
- Formacja oceaniczna
- Teorie powstawania życia
- Pierwsze formy życia
- Eon proterozoiczny
- Eon fanerozoiczny
- Era paleozoiczna
- Era mezozoiczna
- Era kenozoiczna
- Epoka holocenu
- Powiązane tematy:
Jeśli zamierzasz ustawić całą długość istnienia Ziemi (około 4,6 miliarda lat) na zegarze, czas, w którym ludzie byli tutaj, stanowi zaledwie około minuty. Istnieliśmy przez około 0,004 procent całkowitego wieku Ziemi.
To miliardy lat, zanim jeszcze pojawiliśmy się na scenie. Co się stało przez resztę czasu, kiedy nas tu nie było? Kiedy na Ziemi powstały życie i żywe stworzenia?
Przeanalizujmy historię życia na Ziemi, w tym czas jego powstania, wczesne teorie ewolucji istot żywych, pochodzenie życia przez eony i sposób dotarcia do miejsca, w którym jesteśmy dzisiaj.
Historia życia na Ziemi: oś czasu Ziemi
Oś czasu Ziemi jest podzielona na części czasu zwane „eonami”. Każdy z tych eonów oznacza ważne wydarzenia z życia planety i historii życia na Ziemi.
Hadean Eon
Eon Hadeana nosi imię greckiego boga Hadesa. W czasie jej powstawania 4,6 miliarda lat temu Ziemia była zasadniczo dużą, niezwykle gorącą (powyżej punktu wrzenia wody, gorącej) kulą toksycznego gazu, lawy, wybuchów, asteroid i metali. Innymi słowy, był to toksyczny piekło.
Mało tego, ale nie powstały jeszcze skały, kontynenty ani oceany. Istniejące obecnie na Ziemi środowiska lądowe i morskie mają kluczowe znaczenie dla ewolucji życia, ponieważ zapewniają przestrzeń, materiały, klimat i inne cechy, których potrzebują organizmy, aby przetrwać i dobrze się rozwijać.
Wiedząc o tym, zrozumiałe jest, że ten eon, który trwał 6 milionów lat, nie mógł utrzymać żadnego życia.
Jednak na tej wczesnej Ziemi miało miejsce jedno znaczące wydarzenie, które, jak się przypuszczano, wywołało jeden z kluczowych elementów życia. The ciężki etap bombardowania był okres w eonie Hadeana, kiedy Ziemia była bombardowana kosmicznymi śmieciami, asteroidami i inną materią.
Naukowcy uważają, że te asteroidy mogły przyczynić się do powstania DNA, ciekłej wody i ważnych formacji geologicznych.
Archean Eon: Prawdziwe pochodzenie życia
Po Eonie Hadeana nastąpił Eon Archeański, który trwał od 4,0 miliarda do 2,5 miliarda lat temu.
Pierwszym ważnym wydarzeniem dla ewolucji życia było Wpływ Theialub powstawanie księżyca. Podczas Eonu Hadeana Ziemia wirowała znacznie szybciej niż teraz. To spowodowało, że Ziemia była niestabilna i wytworzyła ekstremalne wzorce pogodowe / klimatyczne.
W tak zwanym uderzeniu Thei obiekt wielkości Marsa zderzył się z Ziemią, w wyniku czego rozpadły się duże kawałki szczątków. Uważa się, że siła grawitacji Ziemi utrzymuje większe kawałki na swojej orbicie i połączyły się, tworząc jedno duże ciało, które teraz znamy jako księżyc.
Po tym dużym wpływie rotacja spowolniła i ustabilizowała się, co mogło doprowadzić do przechylenia Ziemi i doprowadzić do zmian sezonowych, które, jak wiemy, są ważnym czynnikiem w tworzeniu ekosystemów, biomów i adaptacji organizmów.
Poza tym w tym okresie miały miejsce trzy bardzo ważne wydarzenia:
Formacja oceaniczna
Gdy Ziemia ochłodziła się i powstały jej warstwy, uwolniono duże ilości pary wodnej. Temperatura nadal spadała, co pozwoliło tej parze wodnej ochłodzić się do ciekłej wody i uformować oceany około 3,8 miliarda lat temu.
Co to znaczy? Oznacza to, że życie najprawdopodobniej najpierw pojawiło się w oceanach, ponieważ oceany powstały jako pierwsze, i tam właśnie odkryto pierwsze kopalne dowody życia. Również w tym czasie w atmosferze nie było użytecznego tlenu, co oznacza, że pierwsze formy życia były beztlenowe.
Teorie powstawania życia
Główna teoria powstawania życia jest znana jako teoria „pierwotnej zupy” lub abiogeneza.
Zupa Primordial: Naukowcy wysnuli teorię, że po utworzeniu oceanów wszystkie składniki, pierwiastki i materia niezbędne do stworzenia życia i życia złożone molekuły (białka, DNA itd.) Unosiły się w rodzaju „pierwotnej zupy”.
Uważają, że wszystko, czego potrzebowało, to iskra energii (jak uderzenie pioruna lub eksplozja, które były powszechne we wczesnym środowisku Ziemi) w celu stworzenia niezbędnych cząsteczek dla realistycznych aminokwasów / białek i kwasów nukleinowych (materiał genetyczny ). The Eksperyment Millera-Ureya powtórzyły warunki wczesnej Ziemi, aby pokazać, że reakcje chemiczne mogą zachodzić w ten sposób, tworząc proste aminokwasy.
Po utworzeniu tych cząsteczek naukowcy uważają, że rzeczy powstawały stopniowo, powoli tworząc coraz bardziej złożone cząsteczki poprzez proste reakcje chemiczne. Po utworzeniu bloków konstrukcyjnych wszystkie one ostatecznie połączyły się, tworząc żywe organizmy. Ta stopniowa formacja życia z cząsteczek nieorganicznych jest również znana jako Hipoteza Oparina-Haldana.
Asteroidy: Inna teoria dotyczy etapu ciężkiego bombardowania. Wczesna Ziemia była ciągle bombardowana asteroidami i materią kosmiczną. Niektórzy naukowcy twierdzą, że cząsteczki do życia, a nawet same formy życia, zostały przetransportowane na Ziemię przez te asteroidy.
Pierwsze formy życia
Naukowcy teoretyzują, że jednokomórkowe organizmy oparte na RNA powstały przy otworach hydrotermalnych głęboko w oceanie około 3,8 miliarda lat temu.
Naukowcy odkryli skamieniałe maty algowe i zastosowali techniki datowania radiometrycznego, aby datować je na około 3,7 miliarda lat. Znaleziono także skamieliny sinicowe datowane na około 3,5 miliarda lat.
Było to nie tylko kluczowe w tym sensie, że są to pierwsze znane żywe organizmy na Ziemi, ale także stworzyły podstawy do powstania życia, jakie znamy dzisiaj. Organizmy te były producentami / autotrofami, co oznacza, że wytwarzali własne pożywienie i energię za pomocą światła słonecznego za pomocą fotosyntezy.
Fotosynteza wykorzystuje światło słoneczne i dwutlenek węgla do produkcji cukru i tlenu. Te przykłady wczesnego życia i wczesnych organizmów były odpowiedzialne za wytwarzanie prawie całego ziemskiego tlenu, co pozwoliło na dalszy rozwój życia. Tworzenie tlenu Ziemi przez te organizmy nazywa się Wielkie wydarzenie dotlenienia. (Możesz także zobaczyć termin „Wielkie Wydarzenie Utleniające”).
W tym momencie postawiono hipotezę, że całe życie było beztlenowe i prokariotyczne. Dowody na istnienie ziemskiego życia pojawiły się dopiero 3,2 miliarda lat temu po powstaniu kontynentów. A ponieważ warstwa ozonowa jeszcze się nie utworzyła, promieniowanie ultrafioletowe ze słońca sprawiło, że większość życia lądowego na skorupie ziemskiej była niemożliwa, utrzymując prawie całe życie w oceanie.
Eon proterozoiczny
Eon proterozoiczny podążył za łucznikiem, trwającym od 2500 milionów do 541 milionów lat temu.
Po wielkim wydarzeniu dotlenienia wszystkie te pierwotne organizmy beztlenowe wymarły, ponieważ tlen był dla nich toksyczny. Jak na ironię, ich własne życie i wzrost poziomu tlenu na Ziemi doprowadziły do ich wyginięcia.
Jednak życie wkrótce miało zostać przetestowane. Cały nowy tlen przereagował z wysokim poziomem metanu w atmosferze, tworząc dwutlenek węgla. To gwałtownie obniżyło temperaturę Ziemi, pogrążając ją w „kuli śnieżnej Ziemi”, która była epoką lodowcową trwającą około 300 milionów lat.
W tym eonie miało również miejsce formowanie się płyt tektonicznych i pełne formowanie się kontynentów na skorupie ziemskiej.
Zwiększenie poziomu tlenu pozwoliło również na tworzenie się i pogrubienie warstwy ozonowej, która chroni Ziemię przed niebezpiecznym promieniowaniem słonecznym. Pozwoliło to na pojawienie się życia na lądzie.
Również w tym eonie powstały komórki eukariotyczne, w tym pierwsze organizmy wielokomórkowe i życie wielokomórkowe. Komórki eukariotyczne pojawiły się, gdy proste komórki pochłonęły inne komórki, w tym komórki mitochondrialne i podobne do chloroplastów, tworząc jedną większą i złożoną komórkę. To się nazywa teoria endosymbiotyczna.
Życie tutaj rozdzieliło się i ewoluowało od organizmów prokariotycznych i jednokomórkowych, takich jak bakterie i archeony, w eukariotyczne i wielokomórkowe życie, takie jak grzyby, rośliny i zwierzęta.
Eon fanerozoiczny
Po protonozoiku pojawił się eon fanerozoiczny. To jest obecny eon, podzielony na epoki, okresy, epoki i epoki.
Era paleozoiczna
Być może kolejnym największym wydarzeniem w ewolucji życia jest tzw Eksplozja kambryjska. Miało to miejsce w erze paleozoicznej, która trwała od 541 milionów do 245-252 milionów lat temu. (Era lat może się nieznacznie zmienić w zależności od znalezionego źródła).
Przed eksplozją kambryjską większość życia była niewielka i bardzo prosta. Eksplozja kambryjska była eksplozją i zróżnicowaniem życia na Ziemi, szczególnie nagłym pojawieniem się i złożonością zwierząt i roślin.
Naukowcy uważają, że dzieje się tak ze względu na wzrost poziomu tlenu w atmosferze, koniec kuli śnieżnej Ziemi i rozwój sprzyjających warunków środowiskowych dla życia, aby zwiększyć złożoność.
Najpierw przyszedł „wiek bezkręgowców”. Bezkręgowce o twardej skorupie ewoluowały od bezkręgowców o miękkiej skorupie. Następnie przybyły ryby i kręgowce morskie, a stamtąd te ryby ewoluowały w płazy oraz zwierzęta lądowe i wodne.
Prawie wszystkie zwierzęta lądowe wyewoluowały z tych morskich przodków i ryb. Ewoluowały, aby mieć kolce, kręgowce, szczęki i kończyny. Kręgowce pojawiły się po raz pierwszy w zapisie kopalnym około 530 milionów lat temu.
Na całym świecie doszło także do ogromnej eksplozji roślin i lasów, w tym lasów deszczowych. Doprowadziło to do kolejnego ogromnego wzrostu poziomu tlenu w atmosferze z powodu produktów ubocznych fotosyntezy tych roślin.Pojawiły się owady, które były gigantyczne z powodu dużej ilości dostępnego tlenu.
Zdarzenia masowego wymierania: Całe to nowe życie zatrzymało się w wyniku zawalenia się karbońskiego lasu deszczowego. Z powodu szybkich zmian klimatu doprowadziło to do masowego wymarcia wielu z tych nowych lasów i roślin.
W miejscu tych lasów pojawiły się duże pustynie, które doprowadziły do ewolucji i dominacji gadów.
Nie były jednak bezpieczne. Kolejne masowe wymieranie zakończyło tę erę, zwane Wymarcie permsko-triasowe. Zapis kopalny i dowody kopalne sugerują, że uderzenie asteroidy zabiło 96 procent życia w oceanie i 70 procent kręgowców lądowych.
Era mezozoiczna
Po tym wyginięciu zginęło większość ludzi na Ziemi, gady i dinozaury zdominowały pozostawione pustynie.
Dinozaury dominowały jako główne życie na Ziemi przez około 160 milionów lat. Z dinozaurów przyszła późniejsza ewolucja ptaków.
Podczas mezozoiku życie roślin zmieniło się; era jest czasami nazywana Wiekiem Drzew iglastych. Rośliny rozwinęły nowy sposób rozmnażania wraz z ewolucją pierwszych drzew iglastych (wykorzystują kiełkowanie nasion).
Gdy więcej roślin powróciło po poprzednim wyginięciu, poziomy tlenu wzrosły ponownie, co pozwoliło na bardzo duże organizmy. Pamiętasz, jak duże były Tyrannosaurus Rexes? To dlatego, że w atmosferze było tak dużo tlenu, aby wesprzeć tak ogromne organizmy.
Mezozoik zakończył się także masowym wyginięciem zwanym Wymieranie K-T (znany również jako Wygaśnięcie kredy-paleogenu) w wyniku kolejnego uderzenia asteroidy.
Wymarły prawie wszystkie gatunki, z wyjątkiem życia morskiego i bardzo małych ssaków.
Era kenozoiczna
Era kenozoiku rozpoczęła się tuż po zagładzie K-T 66 milionów lat temu i jest to epoka, która jest teraz.
Po wyginięciu życie ponownie urozmaicało się, a ssaki stały się dominującym gatunkiem zwierząt. Obejmowało to pojawienie się dużych ssaków morskich, takich jak wieloryby, oraz dużych ssaków lądowych, takich jak mamuty.
Rośliny zróżnicowane, a trawy rozwinęły się, gdy kontynenty dryfowały do swoich dzisiejszych formacji, zamiast pozostać jednym z wielu superkontynentów, które pojawiły się w historii Ziemi.
Jeśli chodzi o nasze życie, nasz wspólny przodek i pierwszy naczelny pojawili się około 25 milionów lat temu. Pierwszy hominid pojawił się około 3 milionów lat temu, wraz z pierwszym Homo sapiens w Afryce 300 000 lat temu.
Epoka holocenu
Obecnie jesteśmy w erze phanerozoic, erze kenozoicznej, w czwartorzędu. Większość źródeł podaje listę Epoka holocenu jako obecna epoka (jeśli naprawdę chcesz być konkretny, ostatnim okresem epoki holocenu jest epoka meghalajska), ale w 2000 roku naukowcy stali się bardziej przekonani, że ludzie zaczęli kolejną epokę zwaną epoką antropocenu.
W maju 2019 r. Grupa robocza antropocenu, grupa należąca do Międzynarodowej Komisji Stratygrafii, głosowała za uczynieniem Epoki antropocenu częścią Geologicznej Skali Czasu, z połową XX wieku jako przybliżonym punktem wyjścia.
Nie oznacza to jeszcze, że antropocen jest całkowicie oficjalny, ponieważ grupa wciąż musi uzyskać zgodę zarówno Międzynarodowej Komisji Stratygrafii, jak i Międzynarodowej Unii Nauk Geologicznych. Jest to jednak znaczący krok w procesie wyznaczania nowej epoki.
Zagłada holocenu: Planeta równie dobrze mogłaby być w drodze do kolejnej drastycznej zmiany życia, jak widzieliśmy w wielu epokach historii Ziemi. Naukowcy twierdzą, że z powodu wpływu człowieka na środowisko i klimat Ziemi, w dzisiejszych czasach dochodzi do masowego wymierania zwanego „wyginięciem holocenu”.
O ile nie zmienimy naszego wpływu na środowisko, szczególnie tych, które wpływają na zmiany klimatu, moglibyśmy patrzeć na kolejną ogromną zmianę i wyginięcie życia (w tym nas samych) w najbliższej przyszłości.