Kako se život razvija na našoj planeti? Istorija života na zemlji

Za nas, odobren život među raznim životinjskim zajednicama koji se hrane jedni drugima. Naši ekosustavi su izgrađeni na osnovu feednih odnosa, poput lavova, jedu antilopa ili zebre. Životinje trebaju kisik da izvlače energiju iz hrane. Ali ranije je život na zemlji bio potpuno drugačiji.

U okolišu lišeni kisikom i visokim metanima, za većinu njegove povijesti, zemlja nije bila dobrodošlicu za životinje i biljke. Najraniji oblici života koji znamo bili su mikroskopski organizmi (mikrobi), koji su ostavili tragove svog prisustva u stijenama po godinama oko 3,7 milijardi godina. Ovi tragovi preuređuju molekule ugljika proizvedenih od živih bića.

Dokazi o postojanju mikroorganizama sačuvani su i u čvrstim strukturama koje su stvorene od strane njih koje imaju starost od 3,5 milijardi godina. Naučnici se danas proučavaju rijetkim živim stromatolitnim grebenima kako bi se bolje razumjeli najraniji oblici života na zemlji.

Atmosfera kisika

Prije od najmanje 2,4 milijarde godina, cijanobakteria je pripremila temelj za značajne transformacije. Postali su prvi na fotografiji na Zemlji, koji su proizveli hranjive sastojke koristeći vodu i energiju sunca, a rezultat je bio izoliran kisik. To je uzrokovalo oštar porast nivoa kisika u atmosferi, čineći da je okruženje manje povoljno za ostale mikroorganizme, koje ga ne mogu nositi.

Dokazi o katastrofi kisika su promjene u pasminama morskog dna. Kad postoji kiseonik, gvožđe hemijski reagira s njim (oksidirano) i srušilo se. Planinske pasmine povezane sa periodom prije ovog događaja prekrivene željeznim trakama. Pasmine datirane u periodu nakon kiseoničkog katastrofa nemaju željezne trake.

Nakon početnog impulsa kisika, stabilizira se na nižim nivoima gdje je ostalo još par milijardi godina. U stvari, kada su cijanobakteriju umrli i preselili na morsko dno, njihovo dekompozicije je vjerovatno dovelo do smanjenja nivoa kisika. Tako je okean još uvijek bio pogodno okruženje za većinu vijek života kojima je potreban dovoljno kisika.

Višećelijski život

Međutim, održane su se druge promjene. Dok su mikroorganizmi sposobni za preradu mnogih hemikalija, nemaju specijalizirane ćelije koje su neophodne za višećelijski organizmi. Životinjska tijela imaju različite ćelije: koža, krv, kosti koje sadrže organele koje svako od njih obavljaju svoju posebnu funkciju. Mikrobe su samo jedne ćelije koje nemaju nijednu organu ili jezgra za pakiranje svoje DNK.

Ali nešto revolucionarno dogodilo se kada su neki mikroorganizmi počeli živjeti unutar drugih, govoreći za njih kao organela. Mitohondrija, organele, prerada hrane u energiju, nastala je kao rezultat ovih obostranih korisnih odnosa. Pored toga, Prvi put je DNK bio upakovan u jezgru. Nove složene ćelije (eukariotične ćelije) imale su specijalizovane dijelove koji sviraju posebne uloge za održavanje cijele ćelije.

Ćelije su takođe počele da žive zajedno zbog određenih prednosti. Ćelijske grupe mogu jesti efikasnije ili dobiti zaštitu. Kolektivno živi, ​​ćelije su počele podržavati potrebe grupe obavljajući određene funkcije. Neke ćelije bile su namijenjene stvaranju spojeva koji drže grupu zajedno, dok su druge proizvele probavne enzime koji mogu podijeliti hranu.

Prve životinje

Ovi grozdovi specijaliziranih interaktivnih ćelija na kraju su postali prve životinje, koje su, prema DNK, evoluirale prije oko 800 miliona godina. Spužve su bile jedna od najranijih životinja. Iako su hemijski spojevi spužva sačuvani u pasminama od 700 miliona godina, molekularni podaci govore da su se razvili čak i ranije.

Razina kisika u okeanu je i dalje bila niska u odnosu na danas, ali spužve su u stanju prenijeti na nestašicu. Iako, kao i druge životinje, spužve za metabolizam trebaju kisik, ne konzumiraju ga u velikim količinama, jer neaktivno. Vode način namirenja, hranjenje česticama hrane iz vode, koje pumpe kroz svoje tijelo sa specijalizovanim ćelijama.

Spužve imaju primitivno tijelo koje se sastoji od slojeva ćelija širom vode napunjene vodom i podržane čvrstim dijelovima kostura. Evolucija Sve složenije i raznovrsnije zgrade tijela u konačnici će dovesti do pojave pojedinačnih grupa životinja.

Upute za sastavljanje strukture tijela životinje postavljene su u svojim genima. Neki geni djeluju kao orkestrski provodnici koji kontroliraju izraz mnogih drugih gena na određenim mjestima i u određeno vrijeme za pravilno prikupljanje komponenti. Iako nisu implementirani odmah, postoje dokazi da su dijelovi uputstava za složena tijela bili prisutni čak i u najranijim životinjama.

Zahvaljujući svojim čvrstim kosturima, spužve su postali prvi graditelji grebena na zemlji.

EDIACARI BIOTA

Prije otprilike 580 milijuna godina (Ediakar period), pored spužva, došlo je na ostale organizme. Ova raznolika stvorenja na morskom dnu - sa tijelima u obliku lišća, vrpca, pa čak i deke - živjeli su s spužvama u roku od 80 miliona godina. Njihovi fosili mogu se naći u sedimentnim stijenama širom svijeta. Međutim, izgleda da se struktura tijela većine emisijanih životinja nije činila moderne grupe.

Do kraja Ediacarana, razina kisika ruža se približavala nivoima dovoljnim za održavanje života zasnovanog na kisiku. Prve spužve su možda zaista pomogle u povećanju količine kisika ulazeći u bakterije uklanjanjem iz procesa raspadanja. Otisci stopala zvani Dickinsonia Costata Pretpostavlja se da se može kretati na morskom dnu, vjerojatno hranjenjem prostirkama mikroba.

Kraj Ediakar izumiranja

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

Rupe koje se nalaze u hronicima fosila iz kraja perioda Ediakar emisije pokazuju da su životinje u obliku crnog u obliku počele iskopavati dno okeana. Ovi prvi ekološki inženjeri su uznemirili i, možda, gazirani depoziti, kršeći životne uslove drugih Ediakar životinja. Kako su se uvjeti zaštite okoliša pogoršali za neke životinje, poboljšali su se za druge, potencijalno doprinose promjeni vrsta.

Cambrian Explosion

Kambrijski period (prije 541-485 miliona) svjedočio je brzoj eksploziji novih oblika života. Uz novi način života životinja, pojavili su se čvrsti dijelovi tijela, poput školjki i šiljaka. Dozvolili su životinjama da radikalničariju mijenjaju stanište, na primjer, kopaju rupe. Takođe je došlo do pomeranja prema aktivnijim životinjama sa određenim glavama i repovima za usmjereni pokret i progon proizvodnje. Aktivna prehrana dobro naoružanih životinja, poput trilobita, mogla bi i dalje uništiti morsko dno u kojem su živjeli mekani bići Ediakan.

Jedinstvene metode hranjenja podijeljene su okoliš, oslobađanje mjesta za više raznolikog života. 1909. godine četvrti sekretar Smithsonian Institute Charles Dulitl Walcott otkrio je fosile depozita iz škriljaca Bergess, koji su otkrili neviđenu biološku raznolikost kambrijskog života. Iako su sami organizmi kopali dno okeana, drugi su se sakrili u sedimentima, pričvršćene na spužve ili lebde na vrhu.

Mnogi od ovih neobično izgledaju organizmi bili su evolucijski eksperimenti, na primjer, pet lažni. Međutim, neke grupe, poput trilobita, cvjetaju i dominiraju na Zemlji stotine miliona godina, ali na kraju izumrle. Stromatolitičke bakterije koji formiraju rimu također su se smanjile, a grebeni stvoreni organizmima nazvanim Brachyopodsu nastavljeni su uvjeti na Zemlji. Današnji dominantni graditelji grebena, čvrsti koralji, samo 200 miliona godina kasnije pojavili su se kasnije.

Međutim, uprkos svim promjenama koje su se morale dogoditi, na kraju kambriana, stvorene su gotovo sve postojeće vrste životinja (Mollusks, Artropods, sudarni Cherweans i T. D.), a takođe su se pojavile prehrambene mreže koje čine osnovu za moderni ekosustav zemlje.