Kdy začala evoluce života na Zemi?
Evoluce života na Zemi začala tím, že se objevil první
Dominantní byly rohože ze sinic a archaeaformou života na počátku archejského období a byly obrovským evolučním krokem té doby. Kyslíková fotosyntéza, která se objevila asi před 2,5 miliardami let, nakonec vedla k okysličení atmosféry, které začalo asi před 2,4 miliardami let.
Nejstarší důkazy o eukaryotech se datují doPřed 1,8 miliardami let, i když se mohly objevit dříve - diverzifikace eukaryot zrychlila, když začali používat kyslík ve svém metabolismu. Později, asi před 1,7 miliardami let, se začaly objevovat mnohobuněčné organismy s diferencovanými buňkami, aby mohly vykonávat specializované funkce.
Asi před 1,2 miliardami let, prvnířasy a již asi před 450 miliony let - první vyšší rostliny. Bezobratlí se objevili během ediacaranského období a obratlovci vznikli asi před 525 miliony let během kambrické exploze.
V období permu z velkých obratlovcůSynapsidi, předkové savců, převládali, ale události permského vymírání (před 251 miliony let) zničily 96 % všech mořských druhů a 70 % suchozemských druhů obratlovců, včetně většiny synapsidů.
Během období obnovy po této katastrofěArchosauři se stali nejrozšířenějšími suchozemskými obratlovci a v polovině triasu nahradili therapsidy. Na konci triasu dali archosauři vzniknout dinosaurům, kteří dominovali v období jury a křídy.
Předchůdci savců v té době bylijsou drobní hmyzožraví živočichové. Po vyhynutí křídy a paleogénu, ke kterému došlo asi před 66 miliony let, vyhynuli všichni neptačí dinosauři a jako archosauři zůstali pouze krokodýli a ptáci.
Poté se savci rychle stalinárůst velikosti a rozmanitosti, protože teď s nimi téměř nikdo nekonkuroval. Takové hromadné vyhynutí pravděpodobně urychlilo vývoj tím, že umožnilo diverzifikaci nových skupin organismů.
Fosílie ukazují, že kvetenírostliny se objevily v rané křídě (před 130 miliony let) nebo o něco dříve a pravděpodobně pomohly vyvinout opylující hmyz. Společenský hmyz se objevil přibližně ve stejné době jako kvetoucí rostliny. I když zabírají pouze malou část „rodokmenu“ hmyzu, v současné době tvoří více než polovinu z celkového počtu.
Lidé jsou jedním z primátů, kteří začali chodit vzpřímeně asi před 6 miliony let. Ačkoli velikost mozku jejich předků byla srovnatelná s velikostí jiných hominidů, jako jsou šimpanzi.
Vznik života
Podle moderního pojetí světa RNA,Ribonukleová kyselina (RNA) byla první molekulou, která se sama replikovala. Mohly uplynout miliony let, než se na Zemi objevila první taková molekula. Ale po svém vzniku se na naší planetě objevila možnost života.
Molekula RNA může fungovat jako enzym, spojující volné nukleotidy do komplementární sekvence. Takto se RNA množí.
Ale tyto chemické sloučeniny ještě nelze nazvatživá bytost, protože nemají žádné hranice těla. Každý živý organismus má takové hranice. Pouze uvnitř těla izolovaného od vnějšího chaotického pohybu částic může dojít k nejsložitějším chemickým reakcím, které umožní tvorovi krmit se, rozmnožovat se, pohybovat se atd.
Vzhled izolovaných dutin v oceánu -jev je poměrně častý. Tvoří je mastné kyseliny (alifatické kyseliny), které se dostávají do vody. Jde o to, že jeden konec molekuly je hydrofilní a druhý hydrofobní.
Mastné kyseliny zachycené ve vodě tvoří koule takovým způsobem, že hydrofobní konce molekul jsou uvnitř koule. Možná, že molekuly RNA začaly padat do takových koulí.
Izolovaná dutina vytvořená molekulami fosfolipidů
- První metabolismus
Schopnost reprodukce a přítomnost hranic těla -to nejsou všechna znamení, která odlišují živou bytost od neživé přírody. Aby se molekula RNA mohla množit v oblasti mastných kyselin, musela upravit metabolický proces.
- První buněčné dělení
Jak vznikly první buňky, skládající se zMolekuly RNA a membrány mastných kyselin jsou v současnosti neznámé. Možná se nová molekula RNA zabudovaná uvnitř membrány začala od té první odtlačovat.
Nakonec jeden z nich prorazil membránu. Spolu s molekulou RNA odešla část molekul mastných kyselin, které kolem ní vytvořily novou kouli.
Precambrian nebo kryptose
Precambrian trval téměř 4 miliardy let.Během této doby došlo na Zemi k významným změnám: kůra se ochladila, objevily se oceány a hlavně se objevil primitivní život. Stopy tohoto života ve fosilních záznamech jsou však vzácné, protože první organismy byly malé a neměly tvrdé skořápky.
На докембрий приходится большая часть геологической истории Земли — около 3,8 млрд лет. При этом его хронология разработана гораздо хуже, чем последовавшего за ним фанерозоя.
Důvodem je to, že organické zbytky vPrecambrian vkladů jsou extrémně vzácné, což je jeden z charakteristických rysů těchto starověkých geologických formací. Paleontologická metoda studia prekambrických vrstev je proto nepoužitelná.
- Catarchean eon (před 4,54 - 4,0 miliardami let)
Výzkum meteoritů, hornin a dalšíchmateriály z té doby ukazují, že naše planeta byla vytvořena asi před 4,54 miliardami let. Do té doby byl kolem Slunce pouze rozmazaný disk, který se skládal z plynu a kosmického prachu. Poté se pod vlivem gravitace prach začal hromadit na malá tělesa, která se nakonec změnila na planety.
На протяжении многих миллионов лет на Земле не neexistovaly žádné formy života. Po archejské epizodě tání svrchního pláště a jeho přehřívání se vznikem magmatického oceánu v této geosféře se celý nedotčený povrch Země spolu s její primární a zpočátku hustou litosférou velmi rychle ponořil do tavenin svrchních vrstev. plášť.
Atmosféra v té době nebyla hustá a skládala se zz jedovatých plynů, jako je amoniak (NH3), metan (CH4), vodík (H2), chlor (Cl2), síra. Jeho teplota dosáhla 80 ° С. Přirozená radioaktivita byla mnohonásobně vyšší než ta současná. Život v takových podmínkách byl nemožný.
Před 4,533 miliardami let se předpokládá Zeměse srazil s nebeským tělesem o velikosti Marsu, hypotetickou planetou Theia. Srážka byla tak silná, že trosky po srážce byly vyhozeny do vesmíru a vytvořily Měsíc.
Vznik Měsíce přispěl ke vzniku života: způsobil příliv a odliv, který přispěl k čištění a provzdušňování moří a stabilizoval osu rotace Země.
Catarchean eon, před 4,54-4 miliardami let,známý jako protoplanetární fáze ve vývoji Země. Pokrývá první polovinu kryptozoicu. Země byla v té době chladným tělesem se zředěnou atmosférou a bez hydrosféry. Za takových podmínek se nemohl objevit žádný život.
Během katarchei nebyla atmosféra hustá. Skládalo se z plynů a vodní páry, které se objevily při srážce Země s asteroidy.
Vzhledem k tomu, že Měsíc byl tehdy příliš blízko (pouze 170 tisíc km) k Zemi (délka rovníku je 40 tisíc km), den netrval dlouho - pouze 6 hodin.Ale jak se Měsíc vzdaloval, den se začal prodlužovat.
- Archean Eon (před 4,0 - 2,5 miliardami let)
První chemické stopy života jsou asiVe skalách Austrálie (Pilbara) bylo objeveno 3,5 miliardy let. Organický uhlík byl později objeven ve skalách z doby před 4,1 miliardami let. Možná život vznikl přesně v horkých pramenech, kde bylo mnoho živin, včetně nukleotidů.
Život v Archeanu se vyvinul do bakterií a sinic. Vedli životní styl blízký dnu: pokryli dno moře tenkou vrstvou hlenu.
Eoarcheus:
Trvalo to před 4–3,6 miliardami let. Prokaryoti se možná objevili již na konci Eoarcheanu. Navíc nejstarší geologické horniny - formace Isua v Grónsku - patří k Eoarcheanům.
Paleoarchean:
Paleoarchean trval před 3,6 až 3,2 miliardami let. Nejstarší forma života z této doby se nachází v Austrálii - zachovalé zbytky bakterií ve věku 3,46 miliardy let.
Mezoarchejština:
Stromatolit z mezoarchejského období
Mesoarchean trval před 3,2-2,8 miliardami let. Stromatolity se již nacházejí v mezoarchejštině.
Neoarchean:
Neoarchean trval před 2,8-2,5 miliardami let.Během tohoto období se objevila fotosyntéza kyslíku, která způsobila kyslíkovou katastrofu, která nastala v paleoproterozoiku. Během tohoto období se bakterie a řasy aktivně rozvíjejí.
Co byl předek živých organismů?
Vědci z Nagoya University v Japonsku věří, že před vznikem první živé buňky existoval svět pre-RNA založený na xenonukleových kyselinách (XNA).
Na rozdíl od řetězců RNA replikace a sestavení XNA nevyžadují enzymy. Řetězce xenonukleové kyseliny jsou dostatečně stabilní, aby nesly genetickou informaci.
Jsou také schopni vázat se na bílkoviny a mají enzymatické funkce jako ribozymy (jak vědci nazývají ribonukleové kyseliny, které mohou katalyzovat biochemické reakce).
Vědci syntetizovali fragmenty alifatické (necyklické) nukleové kyseliny L-threoninolu (L-aTNA), o které se předpokládá, že existovala před příchodem RNA.
Vyrobili také delší řetězec L-aTNA,který byl komplementární k původní sekvenci fragmentů, stejně jako dva navzájem komplementární řetězce DNA vytvářejí dvojitou šroubovici.
Ve zkumavce za kontrolovaných podmínek více nežkrátké fragmenty L-aTNA se spojují a váží se na sebe na delším řetězci L-threoninolu. Stalo se to v přítomnosti sloučeniny zvané N-kyanoimidazol a kovového iontu, jako je mangan, které byly s největší pravděpodobností přítomny na počátku Země.
Fragmenty L-aTNA by se mohly také vázat na DNA a RNA. To naznačuje, že genetický kód lze přenést z DNA a RNA na L-aTNA a naopak.
Podle vědců výsledky výzkumu pomohou budoucímu vývoji vytvořit umělý život a vysoce funkční biotechnologické nástroje, sestávající z acyklických XNA.
Přečtěte si více:
Byla vytvořena první přesná mapa světa. Co se děje s ostatními?
Vědci vysvětlují výskyt „pavouků“ na povrchu Marsu
Vědci se poprvé vrhli na nejhlubší potopenou loď