¿Cuándo comenzó la evolución de la vida en la Tierra?
La evolución de la vida en la Tierra comenzó con la aparición de los primeros
Las esteras de cianobacterias y arqueas fueron dominantes.forma de vida al comienzo del período Arcaico y fueron un gran paso evolutivo de esa época. La fotosíntesis del oxígeno, que surgió hace unos 2.500 millones de años, finalmente condujo a la oxigenación de la atmósfera, que comenzó hace unos 2.400 millones de años.
La evidencia más antigua de eucariotas data deHace 1.800 millones de años, aunque pueden haber aparecido antes, la diversificación de los eucariotas se aceleró cuando comenzaron a utilizar oxígeno en su metabolismo. Más tarde, hace unos 1.700 millones de años, comenzaron a aparecer organismos multicelulares con células diferenciadas para realizar funciones especializadas.
Hace unos 1.200 millones de años, la primeraalgas, y ya hace unos 450 millones de años, las primeras plantas superiores. Los invertebrados aparecieron durante el período ediacárico y los vertebrados surgieron hace unos 525 millones de años durante la explosión del Cámbrico.
Durante el período Pérmico a partir de grandes vertebrados.Predominaron los sinápsidos, los ancestros de los mamíferos, pero los acontecimientos de la extinción del Pérmico (hace 251 millones de años) destruyeron el 96% de todas las especies marinas y el 70% de las especies de vertebrados terrestres, incluida la mayoría de los sinápsidos.
Durante el período de recuperación después de este desastreLos arcosaurios se convirtieron en los vertebrados terrestres más extendidos y reemplazaron a los terápsidos a mediados del Triásico. Al final del Triásico, los arcosaurios dieron origen a los dinosaurios que dominaron durante los períodos Jurásico y Cretácico.
Los antepasados de los mamíferos en aquella época eranSon pequeños animales insectívoros. Después de la extinción del Cretácico-Paleógeno, que ocurrió hace unos 66 millones de años, todos los dinosaurios no aviares se extinguieron, quedando solo los cocodrilos y las aves como arcosaurios.
Después de eso, los mamíferos se convirtieron rápidamenteaumentaron en tamaño y variedad, ya que ahora casi nadie competía con ellos. Estas extinciones masivas probablemente aceleraron la evolución al permitir la diversificación de nuevos grupos de organismos.
Los restos fósiles muestran que la floraciónLas plantas aparecieron en el período Cretácico temprano (hace 130 millones de años) o algo antes, y probablemente ayudaron a desarrollar insectos polinizadores. Los insectos sociales aparecieron casi al mismo tiempo que las plantas con flores. Aunque ocupan solo una pequeña parte del “pedigrí” de los insectos, actualmente representan más de la mitad del total.
Los humanos son uno de los primates que comenzaron a caminar erguidos hace unos 6 millones de años. Aunque el tamaño del cerebro de sus antepasados era comparable al de otros homínidos, como los chimpancés.
El surgimiento de la vida
Según el concepto moderno del mundo del ARN,El ácido ribonucleico (ARN) fue la primera molécula en volverse autorreplicante. Podrían haber pasado millones de años antes de que apareciera la primera molécula de este tipo en la Tierra. Pero después de su formación, apareció la posibilidad de la aparición de vida en nuestro planeta.
La molécula de ARN puede funcionar como una enzima, uniendo nucleótidos libres en una secuencia complementaria. Así es como se multiplica el ARN.
Pero estos compuestos químicos aún no pueden llamarseun ser vivo, ya que no tienen límites corporales. Cualquier organismo vivo tiene esos límites. Solo dentro de un cuerpo aislado del movimiento caótico externo de las partículas pueden tener lugar reacciones químicas complejas que permitan a la criatura alimentarse, reproducirse, moverse, etc.
La aparición de cavidades aisladas en el océano -El fenómeno es bastante común. Están formados por ácidos grasos (ácidos alifáticos) que llegan al agua. El caso es que un extremo de la molécula es hidrófilo y el otro es hidrófobo.
Los ácidos grasos atrapados en el agua forman esferas de tal manera que los extremos hidrofóbicos de las moléculas quedan dentro de la esfera. Quizás las moléculas de ARN comenzaron a caer en tales esferas.
Una cavidad aislada creada por moléculas de fosfolípidos.
- Primer metabolismo
La capacidad de reproducirse y la presencia de límites corporales.estos no son todos los signos que distinguen a un ser vivo de la naturaleza inanimada. Para reproducirse dentro de una esfera de ácidos grasos, la molécula de ARN tuvo que ajustar el proceso metabólico.
- Primera división celular
¿Cómo surgieron las primeras células, formadas porActualmente se desconocen las moléculas de ARN y las membranas de ácidos grasos. Quizás la nueva molécula de ARN construida dentro de la membrana comenzó a alejarse de la primera.
Al final, uno de ellos rompió la membrana. Junto con la molécula de ARN, una parte de las moléculas de ácidos grasos se fue, que formó una nueva esfera a su alrededor.
Precámbrico o criptos
El Precámbrico duró casi 4 mil millones de años.Durante este período de tiempo, se produjeron cambios significativos en la Tierra: la corteza se enfrió, aparecieron los océanos y, lo más importante, apareció la vida primitiva. Sin embargo, los rastros de esta vida en el registro fósil son raros, ya que los primeros organismos eran pequeños y no tenían caparazones duros.
El Precámbrico abarca la mayor parte de la historia geológica de la Tierra: unos 3.800 millones de años. Además, su cronología está mucho menos desarrollada que la del Fanerozoico que le siguió.
La razón de esto es que los residuos orgánicos enLos depósitos precámbricos son extremadamente raros, lo cual es una de las características distintivas de estas antiguas formaciones geológicas. Por tanto, el método de estudio paleontológico para los estratos precámbricos es inaplicable.
- Eón de Catarchean (hace 4.54 - 4.0 mil millones de años)
Investigación de meteoritos, rocas y otrosLos materiales de esa época muestran que nuestro planeta se formó hace unos 4.540 millones de años. Hasta ese momento, solo había un disco borroso alrededor del Sol, formado por gas y polvo cósmico. Luego, bajo la influencia de la gravedad, el polvo comenzó a acumularse en pequeños cuerpos, que eventualmente se convirtieron en planetas.
Durante muchos millones de años en la Tierra no hubono había formas de vida. Después del episodio Arcaico de derretimiento del manto superior y su sobrecalentamiento con la aparición de un océano de magma en esta geosfera, toda la prístina superficie de la Tierra, junto con su litosfera primaria e inicialmente densa, se hundió muy rápidamente en los derretimientos de la parte superior. manto.
La atmósfera en ese momento no era densa y consistía ende gases venenosos como amoniaco (NH3), metano (CH4), hidrógeno (H2), cloro (Cl2), azufre. Su temperatura alcanzó los 80 ° С. La radiactividad natural era muchas veces mayor que la actual. La vida en tales condiciones era imposible.
Hace 4.533 millones de años se supone que la Tierrachocó con un cuerpo celeste del tamaño de Marte, el hipotético planeta Theia. La colisión fue tan fuerte que los escombros de la colisión fueron arrojados al espacio y formaron la luna.
La formación de la Luna contribuyó al surgimiento de la vida: provocó mareas, que ayudaron a limpiar y airear los mares y estabilizó el eje de rotación de la Tierra.
Eón catarqueano, hace 4.54-4 mil millones de años,conocida como la etapa protoplanetaria en el desarrollo de la Tierra. Cubre la primera mitad del Cryptozoic. La tierra en ese momento era un cuerpo frío con una atmósfera enrarecida y sin hidrosfera. En tales condiciones, no podría aparecer vida.
Durante el katarchei, la atmósfera no era densa. Consistía en gases y vapor de agua que aparecieron cuando la Tierra chocó con asteroides.
Debido al hecho de que la Luna estaba demasiadocerca (solo 170 mil km) de la Tierra (la longitud del ecuador es de 40 mil km), el día no duró mucho: solo 6 horas. Pero, a medida que la luna se alejó, el día empezó a aumentar.
- Archean Eon (hace 4.0 - 2.5 mil millones de años)
Los primeros vestigios químicos de la vida se tratan deSe han descubierto 3.500 millones de años en las rocas de Australia (Pilbara). Posteriormente se descubrió carbono orgánico en rocas que datan de 4.100 millones de años. Quizás la vida se originó precisamente en las aguas termales, donde había muchos nutrientes, incluidos los nucleótidos.
La vida en el Arcaico evolucionó a bacterias y cianobacterias. Llevaban un estilo de vida cercano al fondo: cubrían el fondo del mar con una fina capa de moco.
Eoarcheus:
Duró hace 4 a 3,6 mil millones de años. Los procariotas pueden haber aparecido ya al final del Eoarchean. Además, las rocas geológicas más antiguas, la Formación Isua en Groenlandia, pertenecen al Eoarchean.
Paleoarqueano:
Paleoarchean duró desde hace 3.600 hasta 3.200 millones de años. La forma de vida más antigua que se remonta a esta época se encuentra en Australia: restos bien conservados de bacterias de 3,46 mil millones de años.
Mesoarcaico:
Estromatolito del período mesoarqueano
Mesoarchean duró 3.2-2.8 mil millones de años. Los estromatolitos ya se encuentran en el mesoarqueano.
Neoarqueano:
Neoarchean duró hace 2.8-2.5 mil millones de años.Durante este período, apareció la fotosíntesis de oxígeno, lo que provocó la catástrofe de oxígeno que se produjo en el Paleoproterozoico. Durante este período, las bacterias y las algas se desarrollan activamente.
¿Cuál fue el progenitor de los organismos vivos?
Los científicos de la Universidad de Nagoya en Japón creen que antes de la aparición de la primera célula viva, existía un mundo pre-ARN basado en ácidos xenonucleicos (XNA).
A diferencia de las cadenas de ARN, la replicación y el ensamblaje del XNA no requieren enzimas. Las cadenas de ácido xenonucleico son lo suficientemente estables como para transportar información genética.
También pueden unirse a proteínas y tienen funciones enzimáticas como las ribozimas (como los científicos llaman a los ácidos ribonucleicos que pueden catalizar reacciones bioquímicas).
Los científicos sintetizaron fragmentos del ácido nucleico alifático (no cíclico) L-treoninol (L-aTNA), que se cree que existía antes de la llegada del ARN.
También hicieron una cadena L-aTNA más larga,que era complementaria a la secuencia original de fragmentos, al igual que dos cadenas de ADN complementarias entre sí crean una doble hélice.
En un tubo de ensayo en condiciones controladas más deLos fragmentos cortos de L-aTNA se unen y se unen entre sí en la cadena más larga de L-treoninol. Esto sucedió en presencia de un compuesto llamado N-cianoimidazol y un ión metálico como el manganeso, los cuales probablemente estaban presentes en la Tierra primitiva.
Los fragmentos de L-aTNA también podrían unirse al ADN y al ARN. Esto sugiere que el código genético se puede transferir del ADN y el ARN al L-aTNA y viceversa.
Según los científicos, los resultados del estudio ayudarán a futuros desarrollos para crear vida artificial y herramientas biotecnológicas altamente funcionales, que consisten en XNA acíclicos.
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