Когда появилась первая жизнь на земле


Как зародилась жизнь на ЗемлеШкольная программа однозначно дает ответ, что возраст Земли равняется 4,5 миллиарда лет. Зарождение Земли схоже с тем, как образовались и остальные планеты – из пыли и газа.

Все планеты появились после окончательного формирования нашего общего небесного светила – солнца.

Луна – единственный спутник планеты Земля, который образовался вследствие столкновения нашей планеты с крупным объектом, получившим неофициальное название «Тея».

 Спутник земли - Луна

Шло время. Лед, занесенный из вне и вулканическая активность, послужили предвестником образования атмосферы. Вслед за этим образовались океаны, послужившие колыбелью для зарождения жизни на Земле. Было это порядка 3,5 миллиарда лет назад, в эпоху нареченную археем. Данный возраст зарождения жизни на земле был вычислен благодаря древнейшим органическим останкам, найденным при раскопках.


Извержение вулкана

Появление жизни на нашей планете произошло вследствие фотосинтеза, прогресс в развитии которого дал возможность живым организмам накапливать энергию. Благодаря фотосинтезу, в верхних слоях атмосферы стал образовываться озоновый слой, стал накапливаться кислород. В этот период мелкие клетки активно осуществляли слияние с большими, что привело к зарождению первых сложных клеток – эукариотов. Конец археи ознаменовался тем, что организмы превратились в многоклеточные, что в свою очередь позволило им с успехом адаптироваться к постоянно меняющейся внешней среде. К этому моменту уже полностью сформировавшийся озоновый слой встал на защиту Земли от ультрафиолетового излучения. Данное событие послужило толчком к почвообразованию, и жизнь стала осваивать сушу.


Первые сложные клетки

Облик Земли никогда не был постоянен надолго – его меняла активная деятельность вулканических извержений. Иногда бывало и так, что образовывались так называемые суперконтиненты, которые в последствии распадались на несколько частей. Ученые доподлинно знают о существовании таких суперконтинентов, как Родиния, начало распада которого было установлено на отметке в 750 миллионов лет назад, Паннотия, который исчез около 550-600 миллионов лет назад, и Пангея, исчезновение которого относится к периоду, завершившемуся порядка 180 миллионов лет назад.

Суперконтинент

Получило широкое распространение предположение о том, что во временной отрезок с 750 до 580 миллиона лет назад вся Земля была окутана слоем льда. По окончании этого временного отрезка, как было установлено, случился кембрийский взрыв, послуживший настоящим прорывом в зарождении множества новых форм жизни.

На протяжении всей истории Земли она не раз была в так называемых ледниковых периодах. Начало последнего принято относить к эпохе, окончившейся 40 миллионов лет назад. Исследователи придерживаются мнения, что такие огромные перепады температуры напрямую связаны с тем, что Солнечная система вращается вокруг центра Галактики. Полный цикл такого вращения по приблизительным оценкам составляет порядка двухсот миллионов лет.


Ледниковый период фото

После того, как произошел кембрийский взрыв, Земля перенесла пять массовых вымираний. Всем известные динозавры вымерли в последний из них, случилось это 65 миллионов лет назад. Трагедия для больших млекопитающих практически не сказалась на более мелких, наоборот, это был толчок к успешному их развитию.

Вымерание динозавров

Несколько миллионов лет назад на Земле стали появляться обезьяноподобные животные, позднее, благодаря эволюции, получившие способность прямохождения. Применение примитивных орудий для добычи пищи положительно сказывалось на развитии их мозга. В конце концов, на Земле возникла человеческая раса, которая, не смотря на свой небольшой возраст по сравнению с Землей, стала оказывать существенное влияние на природу, как никто другой до нее.


 

Источник: voproshaika.ru

Наша планета Земля появилась примерно 4.6 млрд лет назад. Полагают, что первые одноклеточные появились около 4 млрд лет назад. Как ученым найти их следы? В более поздние эпохи от наших древнейших предков, трилобитов, или динозавров оставались или окаменевшие кости, или хотя бы отпечатки в камне. А какие отпечатки могут остаться в древнейших камнях от бактерий?

Согласно принятым в наше время научным теориям, возникновение жизни началось с синтеза аминокислот. В 1952 году американский ученый Стэнли Миллер попробовал воссоздать в специально созданной установке условия Земли эпохи до возникновения жизни, предполагая, что тогда в атмосфере должны были присутствовать аммиак, водород, углеводороды.

Для имитации древнего океана в одной из емкостей емкости было немного воды. Для имитации гроз, распространенных в те времена, там бушевали электрические разряды. Установка была запущена и некоторое время работала. Довольно долго, но уже никак не сотни миллионов лет, как на древнейшей Земле.

Эксперимент Миллера-Юри
Эксперимент Миллера-Юри
Фото: ru.wikipedia.org

После выключения установки Стэн обнаружил, что вода стала желтой. Анализ показал, что в ней полно аминокислот, кирпичиков для создания рибонуклеиновых кислот (РНК), сложных молекул, являющихся основой земной жизни.


Процесс создания РНК из аминокислот очень сложен, но ведь и времени до возникновения первых простейших от момента возникновения Земли прошло очень много — 600 миллионов лет. Очень длительный и сложный процесс привел к появлению первой РНК.

В древнем океане, кроме аминокислот, были еще и жирные кислоты, которые в воде образуют сферические полости. В одну из таких полостей попала РНК. Она начала размножаться, используя для дублирования самой себя имевшиеся в воде аминокислоты. В конце концов, РНК в той полости стало две, они отталкивались друг от друга и, разорвав оболочку, поделили между собой ранее общую полость из жирных кислот. В океане оказалось две «пра-клетки».

Процесс деления клетки повторялся снова и снова. Клетки начали распространяться по всему океану, потребляя аминокислоты из воды. Потом научились производить необходимую энергию, используя доступные им в воде химические соединения.

Эпоха простейших в истории планеты продлилась более двух миллиардов лет. Затем простейшие научились жить вместе, образовав первые содружества клеток. Такие содружества существуют и сегодня.


Геологи давно начали идентифицировать в осадочных породах некие структуры, которые они назвали строматолитами («каменной подстилкой», или «прослойкой»). В разных местах земного шара в древнейших слоях отложений геологи находили похожие структуры. Их считали особенностью древних отложений.

А потом на западе Австралии, в заливе Шарк-бей, в очень солёной мелководной бухте Хамелин-Пул были найдены полные аналоги тех самых геологических структур, причем — живые. Обнаруженные строматолиты являлись результатами жизнедеятельности гигантских колоний бактерий, некоего «бактериального сообщества», жившего миллиарды лет назад и живущего и в наше время. Воистину, самый древний живой организм, возраст которого составляет 2.7 миллиарда лет.

Современные строматолиты в заливе Шарк-Бэй в Западной Австралии
Современные строматолиты в заливе Шарк-Бэй в Западной Австралии
Фото: Paul Harrison, ru.wikipedia.org

Выглядят современные строматолиты как булыжники, покрытые слизью. Слизь эта — содружество цианобактерий, которые назвали «бактериальным матом». Те бактерии, что находятся в нижних слоях, вымирают и минерализуются, образуя все новые каменные слои строматолита.


По строматолитам архея ученые смогли понять, из чего состояла атмосфера в то время: из CO2, CO, CH4, NH3, H2S и инертных газов. Так было многие сотни миллионов лет.

Примерно 1.7 млрд лет назад бактерии освоили фотосинтез. Потом, около 1.2 млрд лет назад, и одноклеточные освоили фотосинтез — появились первые одноклеточные водоросли. Состав атмосферы Земли начал меняться, в ней появился свободный кислород. Жизнь начала развиваться и множиться.

От появления строматолитов до образования многоклеточных организмов было еще полмиллиарда лет, но процесс уже пошел. Одноклеточные простейшие в ходе эволюции стали учиться жить большими колониями.

Источник: ShkolaZhizni.ru

Как появилась жизнь на Земле? Поиск ответа на этот вопрос всегда был предметом глубокого интереса для ученых. Но не мене важным и интересным является поиск ответа еще на один вопрос – когда именно возникла жизнь? Помимо выяснения характеристик процесса, в ходе которого неживые элементы собрались вместе, чтобы сформировать первые живые организмы (он известен как абиогенез), ученые также пытаются выяснить, в какой момент существования Земли на ней появились первые живые организмы.

Новое исследование, проведенное группой канадских ученых, использовало два подхода для исследования озвученного выше вопроса – когда на Земле возникла жизнь? Объединив астрофизические и геофизические данные с биосигналами, обнаруженными в геологических образцах, ученые подсчитали, что жизнь возникла примерно через 200-800 миллионов лет после того, как Земля стала пригодной для обитаемости (около 3,7 миллиарда лет назад).


о исследование может иметь серьезное влияние на представление ученых о том, сколько времени потребуется для возникновения жизни на планетах, подобных Земле.
Исследование, в котором описываются полученные результаты, было недавно опубликовано в журнале «Астробиология» под названием «Ограничение временного интервала возникновения жизни на Земле».
В ходе проводимого исследования ученые ставили своей целью определить временной интервал, внутри которого на Земле появилась жизнь. Как уже отмечалось, исследователи анализировали астрофизические и геофизические данные с одной стороны, и биосигналы, обнаруженные в геологических образцах, с другой. Это позволило определить временные параметры, в которых они проявлялись.
Основываясь на астрофизических и геофизических данных, команда смогла определить границу возможного начала биологических процессов на Земле между 4,5 и 3,9 миллиардами лет назад. Затем исследователи, используя в качестве биомаркера наличие стоматолитов и легких углеродных сигнатур в графитовых глобулах осадочного происхождения, определили границу начала биологических процессов на Земле в 3,7 миллиарда лет назад.
Временной интервал между этими двумя границами дает нам представление о том, сколько времени понадобилось для появления первых форм жизни.

анные свидетельствуют о том, что Земле потребовалось для этого от 200 до 800 миллионов лет. Это является относительно коротким периодом времени, учитывая, что планета была пригодна для жизни в течение 4,5-3,9 миллиарда лет и будет оставаться пригодной для жизни примерно на миллиард лет больше», – заявил один их авторов исследования.
Проведенное исследование имеет весомое значение для изучения процесса возникновения жизни на Земле, но вряд ли может быть использовано по отношению к самым распространенным экзопланетам. Вместе с тем понимание того, сколько времени понадобится для возникновения жизни на планете, подобной нашей, может быть полезным при исследовании не очень распространенных экзопланет, похожих на Землю. В настоящее время наши знания о планетах, обращающихся вокруг других звезд, слишком ограничены.
Вместе с тем очевидно, что опубликованная работа очень полезна для улучшения нашего понимания происхождения жизни на Земле. Запланированные к работе в ближайшие годы современные космические и наземные инструменты следующего поколения позволят ученым изучать экзопланеты в таких деталях, которые никогда не были доступны раньше. С появлением дополнительных данных могут появиться новые научные оценки тех процессов, в ходе которых жизнь могла бы возникнуть на земноподобных экзопланетах. Но до наступления этих интересных времен ученые будут продолжать свои изыскания в поисках ответа на самые интригующие вопросы современной науки – как и когда на Земле появилась жизнь?

Источник: alivespace.ru


You May Also Like

About the Author: admind

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.