Prymitywne warunki ziemi i początek życia

Prymitywna ziemia Jest to termin używany w odniesieniu do tego, czym była nasza planeta podczas pierwszej 1.000 milionów lat istnienia. Ten okres obejmuje hácic eon (4.600-4.000 Ma) i eoarcaic era (4.000-3.600 mA) archaicznego eon (4.000-2.500 mA). W geologii skrót ma (z łaciny, Mega Annum) oznacza miliony lat przed teraźniejszością.

Hácico, archaiczne i proterozoiczne eony (2500-542 Ma) tworzą PreMbrian, odnosząc się do skał utworzonych przed okresem kambryjskim. Pododdziałcje prekambryjskie nie są formalnymi jednostkami stratygraficznymi i są czysto chronometryczne.

Źródło: Pixabay.com

[TOC]

Prymitywne tworzenie ziemi

Najbardziej akceptowanym wyjaśnieniem pochodzenia wszechświata jest teoria Wielkiego Wybuchu, zgodnie z którym wszechświat rozszerzył się z początkowej objętości równej zero (cały temat skoncentrowany w miejscu w jednej chwili, zwany „osobliwością”) aż do ogromnego tomu 13,7 miliarda lat temu.

Wszechświat miał już prawie 9 miliardów lat, kiedy, 4 temu 4.567 milionów lat, nasz układ słoneczny i ukształtowane tereny prymitywne. To dokładne oszacowanie opiera się na radiometrycznych datowaniu meteorytów, które mają wiek układu słonecznego.

Słońce powstało w wyniku zawalenia się regionu gazu z medium międzygwiezdnego. Kompresja materii jest przyczyną jej wysokich temperatur. Dysk z pyłu gazowego i obrotowego utworzył prymitywną mgławicę słoneczną, z której pojawiają się komponenty układu słonecznego.

Formację prymitywnej Ziemi można wyjaśnić „standardowym modelem szkolenia planetarnego”.

Kosmiczny kurz gromadzi się przez proces zwiększonych zderzeń, najpierw między małymi ciałami niebieskimi, a następnie między zarodkowymi planetami do 4.5000 kilometrów średnicy, wreszcie między niewielką liczbą dużych ciał planetarnych.

Prymitywne warunki ziemi

W swojej przedłużonej historii prymitywna ziemia przeszła ogromne zmiany w swoich warunkach środowiskowych.

Warunki początkowe, kwalifikowalne jako piekielne, były absolutnie wrogie dla wszystkich form życia. Temperatury, które sprawiły, że wszystkie materiały naziemne były częścią morza magmy, bombardowania przez meteoryty, asteroidy i małe planety oraz obecność śmiertelnych jonizowanych cząstek przyniesionych przez wiatr słoneczny przez wiatr.

Może ci służyć: jaki jest cykl życia człowieka?

Następnie prymitywne chłodzenie ziemi, pozwalające na pojawienie się skorupy ziemskiej, ciekłej wody, atmosfery i warunków fizykochemicznych sprzyjających pojawieniu się pierwszych cząsteczek organicznych, a wreszcie do pochodzenia i ochrony życia.

Hácical Eon

Znajomość Eone Eon pochodzi z analizy niewielkiej liczby próbek skał naziemnych (utworzonych między 4.031 i 4.0 Ma), uzupełnione wnioskami opartymi na badaniu meteorytów i innych materiałów niebieskich.

Krótko po powstaniu ziemi, już w eonie porażek, zdarzyła. Energia uderzenia stopiła się lub odparowała znaczną część Ziemi.

Koalescencja do chłodzenia i narkotyków pary utworzyła księżyc. Stopiony materiał, który pozostał na Ziemi, utworzył ocean magmy.

Jądro Ziemi, wykonane z ciekłego metalu, pochodzi z najgłębszego oceanu magmy. Stopiona krzemionka, która powstała skorupa ziemi, była górną warstwą wspomnianego oceanu. Wielka dynamika tego etapu doprowadziła do zróżnicowania jądra, płaszcza, skorupy ziemskiej, protokéano i atmosfery.

Między 4.568 i 4.4 Ma, Ziemia była wrogie dla życia. Nie było kontynentów ani płynnej wody, było tylko jeden ocean magmy bombardowany przez meteoryty. Jednak w tym okresie niezbędne warunki chemiczne-środowiskowe zaczęły się rozwijać w celu pojawienia się życia.

To było eoarcaic

Ogólnie przypuszcza się, że życie powstało w pewnym momencie w przejściu między eonem Hácic a erą eoarcaiczną, chociaż mikropossille nie są znane, które mogą to udowodnić.

Era eoarcaiczna była okresem formacji i zniszczenia skorupy Ziemi. Najstarsza znana formacja skalna, zlokalizowana na Grenlandii, pojawiła się 3.800 milionów lat. Vaalbará, pierwszy superkontynent, który miał ziemię, utworzył 3.600 milionów lat.

W czasach eoarcaic, od 3950 do 3870 Ma, Ziemia i Księżyc doznały intensywnego ekstremalnego bombardowania, które zakończyły się okresem spokoju, który trwał 400 milionów lat. Krwawki księżycowe (około 1700 o średnicy większej niż 20 km; 15 o średnicy 300-1200 km) są najbardziej widocznym wynikiem tego bombardowania.

Może ci służyć: Biologia rozwoju: historia, jakie badania, aplikacje

Na Ziemi ten bombardowanie zniszczyło większość skorupy Ziemi i gotuje oceany, eliminując wszystkie formy życia, z wyjątkiem prawdopodobnie niektórych bakterii, prawdopodobnie ekstremofili przystosowanych do wysokich temperatur. Życie Ziemi miało się zgasić.

Procesy prebiotyczne

W drugiej dekadzie XX wieku rosyjska biochemika Aleksandr Oparin zaproponował, że życie powstało w środowisku takim jak prymitywna Ziemia poprzez proces ewolucji chemicznej, który początkowo doprowadził do pojawienia się prostych cząsteczek organicznych.

Atmosfera składałaby się z gazów (para wodna, wodór, amoniak, metan), które rozebrałyby się w rodnikach przez działanie światła UV.

Rekombinacja tych rodników spowodowałaby deszcz związków organicznych, tworząc pierwotny bulion, w którym reakcje chemiczne wytwarzałyby cząsteczki zdolne do replikacji.

W 1957 r. Stanley Miller i Harold Urey wykazali, przez urządzenie zawierające gorącą wodę i mieszaninę gazu oparinowego podlegającego iskrzeniu elektrycznej, że mogła wystąpić ewolucja chemiczna.

Ten eksperyment wytworzył proste związki obecne w żywych istotach, w tym zasady kwasu nukleinowego, aminokwasach i cukrach.

W następnym etapie ewolucji chemicznej, która również doświadczała eksperymentalnie, poprzednie związki połączyłyby się z utworzeniem polimerów, które dodałyby do tworzenia protobionów. Nie są w stanie się powtórzyć, ale mają półprzepuszczalne i pobudliwe błony, takie jak żywe komórki.

Pochodzenie życia

Protobionty przekształciłyby się w żywe istoty, zdobywając zdolność do rozmnażania, przekazując swoje informacje genetyczne do następnego pokolenia.

W laboratorium możliwe jest chemiczne syntetyzację krótkich polimerów RNA. Wśród polimerów obecnych w protobionach musi być arn.

Kiedy magma została zestalona, ​​inicjując tworzenie kory prymitywnej Ziemi, erozyjne procesy skał wytwarzały glinę. Ten minerał może adsorbować krótkie polimery RNA na nawilżonych powierzchniach, służąc jako pleśń do tworzenia większych cząsteczek RNA.

W laboratorium wykazano również, że polimery RNA mogą funkcjonować jako enzymy, katalizując własną replikację. To pokazuje, że cząsteczki RNA mogły zostać powtórzone w protobionach, ostatecznie powodując komórki, bez potrzeby enzymów.

Może ci służyć: flora i fauna de aridoamérica

Losowe zmiany (mutacje) w cząsteczkach RNA protobiontów spowodowałyby zmienność, na której mogłaby działać dobór naturalny. Byłby to początek procesu ewolucyjnego, który powstał wszystkie formy życiowe ziemi, od prokariotów po rośliny i kręgowce.

Bibliografia

1. Barge, l. M. 2018. Usytuowanie środowisk planetarnych w badaniach pochodzenia życia. Nature Communications, doi: 10.1038/S41467-018-07493-3.
2. Djokic, t., Van Kranendonk, m. J., Campbell, k. DO., Walter, m. R., Ward, c. R. 2017. Najwcześniejsze oznaki życia na ziemi zachowanej w Kalifornii. 3.5 GA GORĄCE ZŁOSY. Nature Communications, doi: 10.1038/NCOMMS15263.
3. Fowler, c. M. R., Ebinger, c. J., Hawkesworth, c. J. (Red.). 2002. Wczesna Ziemia: rozwój fizyczny, chemiczny i biologiczny. Geological Society, Special Publications 199, London.
4. Gargaud, m., Martin, h., López-García, s. 1., Montmerle, t., Pascal, r. 2012. Młode słońce, wczesna ziemia i pochodzenie życia: lekcje astrobiologii. Springer, Heidelberg.
5. Hedman, m. 2007. Wiek wszystkiego - jak nauka wypuszcza przeszłość. University of Chicago Press, Chicago.
6. Jortner, J. 2006. Condions o pojawienie się życia na wczesnej ziemi: podsumowanie i refleksje. Transakcje filozoficzne Royal Society B, 361, 1877-1891.
7. Kesler, s.I., Ohmoto, h. (Eds.). 2006. Ewolucja wczesnej atmosfery, hydrosfery i biosfery: ograniczenia z złoża rudy. Geological Society of America, Boulder, pamiętnik 198.
8. Lunine, J. Siema. 2006. Warunki fizyczne na wczesnej ziemi. Transakcje filozoficzne Królewskiego Towarzystwa B, 361, 1721-1731.
9. Ogg, J. G., Ogg, g., Gradstein, f. M. 2008. Zwięzła geologiczna skala czasu. Cambridge, Nowy Jork.
10. Rollinson, godz. R. 2007. Wczesne systemy ziemskie: podejście geochemiczne. Blackwell, Malden.
11. Shaw, G. H. 2016. Ziemia wczesna atmosfera i oceany oraz pochodzenie życia. Springer, Cham.
12. Teerikorpi, s. 1., Valtonen, m., Lehto, k., Lehto, h., Byrd, g., Chernin, a. 2009. Wszechświat ewoluujący i pochodzenie życia - poszukiwanie naszych kosmicznych korzeni. Springer, Nowy Jork.
13. Wacey, d. 2009. Wczesne życie na Ziemi: praktyczny przewodnik. Springer, Nowy Jork.
14. Wick Ramsinghe, J., Wick Ramsinghe, c., Napier, w. 2010. Komety i pochodzenie życia. World Scientific, New Jersey.