Када је започела еволуција живота на Земљи?
Еволуција живота на Земљи почела је појавом првог
Доминирале су цијанобактеријске простирке и архејеоблик живота на почетку архејског периода и били су огроман еволутивни корак тог времена. Фотосинтеза кисеоника, која се појавила пре око 2,5 милијарди година, на крају је довела до оксигенације атмосфере, која је почела пре око 2,4 милијарде година.
Најранији докази о еукариотима датирају изПре 1,8 милијарди година, иако су се можда појавили и раније - диверзификација еукариота се убрзала када су почели да користе кисеоник у свом метаболизму. Касније, пре око 1,7 милијарди година, вишећелијски организми су почели да се појављују са диференцираним ћелијама да би обављали специјализоване функције.
Пре око 1,2 милијарде година, прваалге, а већ пре око 450 милиона година - прве више биљке. Бескичмењаци су се појавили током периода Едијакаран, а кичмењаци су настали пре око 525 милиона година током камбријске експлозије.
Током пермског периода од великих кичмењакаПреовладавали су синапсиди, преци сисара, али су догађаји пермског изумирања (пре 251 милион година) уништили 96% свих морских врста и 70% копнених врста кичмењака, укључујући већину синапсида.
Током периода опоравка након ове катастрофеАрхосауруси су постали најраспрострањенији копнени кичмењаци и заменили су терапсиде средином тријаса. На крају тријаса, архосауруси су дали почетак диносауруса који су доминирали током периода јуре и креде.
Преци сисара у то време сусу мале инсектоједне животиње. Након изумирања у периоду креда-палеоген, који се догодио пре око 66 милиона година, сви нептичји диносауруси су изумрли, остављајући само крокодиле и птице као архосаурусе.
После тога сисари су брзо посталиповећање величине и разноликости, јер се сада готово нико није такмичио са њима. Таква масовна изумирања вероватно су убрзала еволуцију омогућавајући новим групама организама да се диверзификују.
Фосилни остаци показују да цветањебиљке су се појавиле у раном периоду креде (пре 130 милиона година) или нешто раније и вероватно су помогле развоју инсеката опрашивача. Друштвени инсекти појавили су се отприлике у исто време када и цветнице. Иако заузимају само мали део „педигреа“ инсеката, они тренутно чине више од половине укупног броја.
Људи су један од примата који су почели да ходају усправно пре око 6 милиона година. Иако је величина мозга њихових предака била упоредива са величином мозга других хоминида, попут шимпанзи.
Појава живота
Према савременом концепту РНК света,рибонуклеинска киселина (РНК) је први молекул који се сам реплицира. Милиони година су могли да прођу пре него што се први такав молекул појавио на Земљи. Али након његовог формирања, на нашој планети се појавила могућност настанка живота.
Молекул РНК може да ради као ензим, спајајући слободне нуклеотиде у комплементарну секвенцу. Овако се умножава РНК.
Али ова хемијска једињења се још не могу назватиживо биће, јер немају телесне границе. Било који живи организам има такве границе. Само у телу изолованом од спољашњег хаотичног кретања честица могу се одвијати најсложеније хемијске реакције, омогућавајући створењу да се храни, размножава, креће итд.
Појава изолованих шупљина у океану -појава је прилично честа. Настају од масних киселина (алифатичних киселина) које доспеју у воду. Ствар је у томе што је један крај молекула хидрофилан, а други хидрофобан.
Масне киселине заробљене у води формирају сфере на такав начин да су хидрофобни крајеви молекула унутар сфере. Можда су молекули РНК почели да падају у такве сфере.
Изолована шупљина коју стварају молекули фосфолипида
- Први метаболизам
Способност репродукције и присуство телесних граница -то нису сви знаци који разликују живо биће од неживе природе. Да би се репродуковао у сфери масних киселина, молекул РНК је морао да прилагоди метаболички процес.
- Прва деоба ћелија
Како су настале прве ћелије које се састоје одМолекули РНК и мембране масних киселина тренутно су непознати. Можда је нови молекул РНК изграђен унутар мембране почео да се одгурује од првог.
На крају је један од њих пробио мембрану. Заједно са молекулом РНК, отишао је и део молекула масних киселина, који су око себе формирали нову сферу.
Прекамбрија или криптоза
Преткамбриј је трајао скоро 4 милијарде година.Током овог периода на Земљи су се догодиле значајне промене: кора се охладила, појавили су се океани и, што је најважније, примитивни живот. Међутим, трагови овог живота у фосилним записима су ретки, јер су први организми били мали и нису имали тврде љуске.
Прекамбриј чини већину геолошке историје Земље — око 3,8 милијарди година. Штавише, његова хронологија је много мање развијена од оне из фанерозоика који га је пратио.
Разлог за то је што органски остаци уПрекамбријске наслаге су изузетно ретке, што је једна од карактеристичних карактеристика ових древних геолошких формација. Стога је палеонтолошки метод проучавања предкамбријских слојева неприменљив.
- Катарски еон (пре 4,54 - 4,0 милијарде година)
Истраживање метеорита, стена и другихматеријали из тог времена показују да је наша планета настала пре око 4,54 милијарде година. До тог времена око Сунца је постојао само мутни диск, који се састојао од гаса и космичке прашине. Тада се под утицајем гравитације прашина почела скупљати у мала тела која су се на крају претворила у планете.
Много милиона година на Земљи није билоније било облика живота. После архејске епизоде отапања горњег омотача и његовог прегревања са појавом океана магме у овој геосфери, цела нетакнута површина Земље, заједно са њеном примарном и првобитно густом литосфером, врло је брзо потонула у талине горњег омотача. мантле.
Атмосфера у то време није била густа и састојала се од њеиз отровних гасова као што су амонијак (НХ3), метан (ЦХ4), водоник (Х2), хлор (Цл2), сумпор. Његова температура је достигла 80 ° С. Природна радиоактивност била је вишеструко већа од тренутне. Живот у таквим условима био је немогућ.
Земља је претпостављена пре 4,533 милијарде годинасударила се са небеским телом величине Марса, хипотетичком планетом Тхеиа. Судар је био толико јак да су остаци судара бачени у свемир и формирали месец.
Формирање Месеца допринело је настанку живота: изазвало је плиму и осеку, што је помогло у чишћењу и проветравању мора и стабилизовало осу ротације Земље.
Катарски еон, пре 4,54-4 милијарде година,познат као протопланетарни стадијум у развоју Земље. Обухвата прву половину криптозоика. Земља је у то време била хладно тело са разређеном атмосфером и без хидросфере. У таквим условима се није могао појавити живот.
Током катарчеја атмосфера није била густа. Састојало се од гасова и водене паре који су се појавили приликом судара Земље са астероидима.
Због чињенице да је и Месец биоблизу (само 170 хиљада км) од Земље (дужина екватора је 40 хиљада км), дан није трајао дуго - само 6 сати. Али, како се месец удаљавао, дан је почео да се повећава.
- Арцхеан Еон (пре 4,0 - 2,5 милијарде година)
Отприлике су први хемијски трагови животаУ аустралијским стенама (Пилбара) откривено је 3,5 милијарди година. Органски угљеник је касније откривен у стенама које су старе 4,1 милијарду година. Можда је живот настао управо у топлим изворима, где је било много хранљивих састојака, укључујући нуклеотиде.
Жизнь в архее развилась до бактерий и цианобактерий. Они вели придонный образ жизни: устилали дно моря тонким слоем слизи.
Еоархеус:
Трајало је пре 4-3,6 милијарди година. Прокариоти су се можда појавили већ на крају Еархије. Поред тога, најстарије геолошке стене - формација Исуа на Гренланду - припадају Еоархеима.
Палеоархејски:
Палеоарх је трајао од пре 3,6 до 3,2 милијарде година. Најстарији облик живота који датира из ове ере налази се у Аустралији - добро очувани остаци бактерија старих 3,46 милијарди година.
Месоарцхеан:
Строматолит из доба Мезоархеја
Месоарцхеан је трајао пре 3,2-2,8 милијарди година. Строматолити се већ налазе у Мезоархејима.
Неоарцхеан:
Неоарцхеан је трајао пре 2,8-2,5 милијарди година.Током овог периода појавила се фотосинтеза кисеоника, која је проузроковала кисеоничну катастрофу која се догодила у палеопротерозоику. Током овог периода, бактерије и алге се активно развијају.
Шта је било родоначелник живих организама?
Научници са Универзитета Нагоја у Јапану верују да је пре појаве прве живе ћелије постојао свет пре РНК заснован на ксенонуклеинским киселинама (КСНА).
За разлику од ланаца РНК, репликација и састављање КСНА не захтевају ензиме. Ланци ксенонуклеинске киселине су довољно стабилни да носе генетске информације.
Такође су способни да се вежу за протеине и имају ензиматске функције попут рибозима (како научници називају рибонуклеинске киселине које могу да катализују биохемијске реакције).
Научници су синтетизовали фрагменте алифатичне (нецикличне) нуклеинске киселине Л-треонинола (Л-аТНА), за коју се верује да је постојала пре појаве РНК.
Такође су направили дужи Л-аТНА ланац,који је био комплементаран оригиналном низу фрагмената, баш као што два комплементарна ДНК међусобно комплементарна стварају двоструку спиралу.
У епрувети под контролисаним условима више одкратки фрагменти Л-аТНА се спајају и везују једни за друге на дужем ланцу Л-треонинола. То се догодило у присуству једињења названог Н-цијаноимидазол и јона метала као што је манган, који су оба највероватније били присутни на раној Земљи.
Фрагменти Л-аТНА такође се могу везати за ДНК и РНК. То сугерише да се генетски код може пренети са ДНК и РНК на Л-аТНА и обрнуто.
Према научницима, резултати студије ће помоћи будућем развоју за стварање вештачког живота и високо функционалних алата за биотехнологију, који се састоје од ацикличних КСНА.
Опширније:
Створена је прва тачна мапа света. Шта није у реду са свима осталима?
Научници објашњавају појаву "паука" на површини Марса
Истраживачи су први пут упали у најдубље потопљени брод