Kako se život razvio na našoj planeti? Povijest života na zemlji

Za nas je dodijelio život među različitim životinjama koje se hrane jedni drugima. Naši ekosustavi su izgrađeni na temelju odnosa hrane, kao što su lavovi, jedite antilope ili zebre. Životinje treba kisik za izdvajanje energije iz hrane. Ali raniji život na Zemlji bio je potpuno drugačiji.

U okruženju, lišen kisika i visokih metana, za većinu njegove povijesti, Zemlja nije bilo gostoljubivo mjesto za životinje i biljke. Najstariji oblici života koje znamo bili su mikroskopski organizmi (mikrobi), koji su ostavili tragove njihove prisutnosti u stijenama do dobi oko 3,7 milijardi godina. Ovi tragovi preuređeni molekule ugljika proizvedeni živom stvorenjima.

Dokazi o postojanju mikroorganizama također su sačuvani u čvrstim strukturama koje su stvorili, koji imaju 3,5 milijardi godina. Znanstvenici danas proučavaju rijetke žive stromatolitne grebene kako bi bolje razumjeli najranije oblike života na Zemlji.

Atmosfera kisika

Prije najmanje 2 milijarde godina, cijanobakterije su pripremile temelj za značajne transformacije. Oni su postali prvi na zemlji fotosinteza, koji je proizveo hranjive tvari koristeći vodu i energiju sunca, a rezultat je izolirani kisik. To je uzrokovalo oštar povećanje razine kisika u atmosferi, čineći okoliš manje povoljnim za druge mikroorganizme, što ga ne može nositi.

Dokazi o katastrofiji kisika su promjene u pasminama morskog dna. Kada postoji kisik, željezo kemijski reagira s njom (oksidirana) i srušila se. Planinske pasmine povezane s razdobljem prije ovog događaja prekrivene željeznim trakama. Pasmine od razdoblja nakon što je katastrofa kisika nema željezne trake.

Nakon početnog impulsa kisika, stabilizira se na nižim razinama gdje je ostao par više milijardi godina. Zapravo, kada su cijanobakterije umrle i preselili u morsko dno, njihova raspadanja vjerojatno je dovela do smanjenja razine kisika. Dakle, ocean još nije bio prikladan okoliš za većinu oblika života u potrebi dovoljnog kisika.

Višestanični život

Međutim, odvijale su se i druge promjene. Dok mikroorganizmi mogu preraditi mnoge kemikalije, oni nemaju specijalizirane stanice koje su potrebne za višestanične organizme. Životinjska tijela imaju različite stanice: kožu, krv, kosti koje sadrže organele, od kojih svaki obavlja posebnu funkciju. Mikrobi su samo pojedinačne stanice koje nemaju organele ni jezgre za pakiranje njezine DNA.

Ali nešto se revolucionarno dogodilo kad su neki mikroorganizmi počeli živjeti u drugima, govoreći za njih kao organele. Mitohondria, organele, prerada hrane u energiju, nastala kao rezultat ovih obostrano korisnih odnosa. Osim toga, po prvi put je DNA pakirana u jezgru. Nove složene stanice (eukariotske stanice) imale su specijalizirane dijelove koji sviraju posebne uloge za održavanje cijele ćelije.

Stanice su također počele živjeti zajedno zbog određenih prednosti. Stanične skupine mogu jesti učinkovitije ili dobiti zaštitu. Živjeti kolektivno, stanice su počele podržavati potrebe grupe izvođenjem određenih funkcija. Neke su stanice bile namijenjene za stvaranje spojeva koji drže skupinu zajedno, dok su drugi proizveli probavni enzimi koji bi mogli podijeliti hranu.

Prve životinje

Ovi klasteri specijaliziranih interakcijskih stanica u konačnici postali su prve životinje, koje su, prema DNA, evoluirala prije oko 800 milijuna godina. Spušci su bile jedna od najstarijih životinja. Iako su kemijski spojevi spužva sačuvani u pasminama od 700 milijuna godina, molekularni podaci ukazuju na to da su se razvili i ranije.

Razina kisika u oceanu još je bila niska u usporedbi s danas, ali spužve su u stanju prenijeti na nedostatak. Iako, kao i druge životinje, spužve za metabolizam treba kisik, ne troše ga u velikim količinama, jer neaktivno. Oni vode naseljavanje života, hranjenjem česticama hrane iz vode, koje pumpa kroz njihovo tijelo sa specijaliziranim stanicama.

Spužve imaju primitivno tijelo koje se sastoji od slojeva stanica oko vode napunjene vodom i podupire se čvrstim dijelovima kostura. Evolucija Sve složenije i raznovrsnije građevine tijela u konačnici će dovesti do pojave pojedinih skupina životinja.

Upute za okupljanje strukture tijela životinje postavljene su u njegovim genima. Neki geni djeluju kao vodiči o orkestru koji kontroliraju izraz mnogih drugih gena na određenim mjestima i u određeno vrijeme za pravilno prikupljanje komponenti. Iako se ne provode odmah, postoje dokazi da su dijelovi uputa za složenim tijelima bili prisutni čak iu najranijim životinjama.

Zahvaljujući svojim čvrstim kosturima, spužve su postale prvi graditelji grebena na Zemlji.

Ediacarian Biota

Prije oko 580 milijuna godina (razdoblje Ediakar), uz spužve, došlo je do drugih organizama. Ta različita stvorenja na morskom dnu - s tijelima u obliku lišća, vrpca i čak pokrivača - živjeli su s spužvima u roku od 80 milijuna godina. Njihovi fosili mogu se naći u sedimentnim stijenama širom svijeta. Međutim, čini se da struktura tijela većine vanjskih životinja nije bila moderna grupa.

Do kraja Ediacaran, razina kisika porasla je, približavajući se razinama dovoljnim za održavanje života na temelju kisika. Prve spužve su uistinu pomogli povećati količinu kisika unosom bakterija uklanjanjem od procesa razgradnje. Nazvali su otisci stopala Dickinsonia Costata Pretpostavlja se da se može preseliti na morskom dnu, vjerojatno hranjenja prostircima mikroba.

Kraj Ediakar izumiranja

Međutim, prije oko 541 milijuna godina, većina stvorenja Ediakar je nestala, što ukazuje na ozbiljnu promjenu okoliša. Možda je određena uloga odigrala evolucija strukture tijela životinja, prehrambenih odnosa i inženjeringa okoliša.

Rupe pronađene u Ljetopisa fosila datiranih do kraja Ediakkarskog razdoblja pokazuju da su životinje u obliku crno počele kopati dno oceana. Ovi prvi inženjeri okoliša su poremećeni i, možda, prozirani depoziti, kršeći životne uvjete drugih Ediakskih životinja. Kako su uvjeti okoline pogoršali za neke životinje, poboljšali su se za druge, potencijalno doprinose promjeni vrsta.

Kambrijska eksplozija

Kambrijsko razdoblje (prije 541-485 milijuna godina) svjedočilo je brzoj eksploziji novih oblika života. Uz novi način života životinja, čini se čvrsti dijelovi tijela, kao što su školjke i šiljci. Omogućili su životinjama da radikalno mijenjaju stanište, na primjer, kopanje rupa. Također, bilo je pomak prema aktivnijim životinjama s određenim glavama i repovima za kretanje usmjeravanja i progon proizvodnje. Aktivna prehrana dobro oružanih životinja, kao što su trilobiti, još uvijek mogu uništiti morsko dno u kojem su živjeli meka bića ediakana.

Jedinstvene metode hranjenja podijelile su okolinu, oslobađajući mjesto za više raznih života. Godine 1909. četvrti tajnik Smithsonian Instituta Charles Dulitl Walcott otkrio je fosile depozita škriljaca Bergesa, koji je otkrio neviđenu biološku raznolikost kambrijskog života. Dok su sami organizmi kopali dno oceana, drugi su se sakrili u sedimentima, vezanim za spužve ili plutali na vrhu.

Mnogi od ovih neobično izgledaju organizama bili su evolucijski eksperimenti, na primjer, pet laganja. Međutim, neke skupine, kao što su trilobiti, cvjetale i dominiraju na zemlji za stotine milijuna godina, ali u konačnici izumrli. Bakterije koje formiraju stromalitičke rime također su se smanjile, a grebeni stvoreni organizmima koji se nazivaju brachyods nastao kao uvjeti na Zemlji nastavili su se mijenjati. Danas su se kasnije pojavili današnji dominantni graditelji grebena, čvrsti koralji, samo 200 milijuna godina kasnije.

Međutim, unatoč svim promjenama koje se morale dogoditi, do kraja Caxbriana, stvorene su gotovo sve postojeće vrste životinja (mekušci, artropodovi, sudarajuća kerweans i t. D.), a također su se pojavili prehrambene mreže koje čine osnovu za moderni ekosustav zemlje.