Plik Prymitywna Ziemia to termin odnoszący się do tego, jak wyglądała nasza planeta podczas pierwszego 1000 milionów lat istnienia. Okres ten obejmuje erę hadiców (4600-4000 mA) i erę eoarchiczną (4000-3600 mA) archaicznego eonu (4000-2,500 mA). W geologii skrót Ma (z łac, mega rok) oznacza miliony lat wcześniej.
Eony hadickie, archaiczne i proterozoiczne (2500–542 mln lat temu) tworzą prekambryj, odnosząc się do skał powstałych przed okresem kambru. Podziały prekambru nie są formalnymi jednostkami stratygraficznymi i są zdefiniowane w sposób czysto chronometryczny..
Indeks artykułów
Najpowszechniej akceptowanym wyjaśnieniem pochodzenia Wszechświata jest teoria Wielkiego Wybuchu, zgodnie z którą Wszechświat rozszerzył się od początkowej objętości równej zeru (cała materia skoncentrowana w jednym miejscu w jednej chwili, co nazywa się „osobliwością”) do osiągnąć ogromną liczbę 13,7 miliardów lat temu.
Wszechświat miał już prawie 9 miliardów lat, kiedy 4,567 miliona lat temu uformował się nasz Układ Słoneczny i Wczesna Ziemia. To bardzo dokładne oszacowanie opiera się na datowaniu radiometrycznym meteorytów starych w Układzie Słonecznym..
Słońce powstało w wyniku zapadnięcia się obszaru gazowego ośrodka międzygwiazdowego. Kompresja materii jest przyczyną jej wysokich temperatur. Obracający się dysk gazu i pyłu utworzył prymitywną mgławicę słoneczną, z której pochodzą elementy Układu Słonecznego..
Formowanie się wczesnej Ziemi można wyjaśnić za pomocą „standardowego modelu formowania się planet”.
Pył kosmiczny gromadzi się w procesie zderzeń akrecyjnych, najpierw między małymi ciałami niebieskimi, następnie między planetami embrionalnymi o średnicy do 4000 kilometrów, a na końcu między niewielką liczbą dużych ciał planetarnych..
W swojej długiej historii Wczesna Ziemia przeszła ogromne zmiany warunków środowiskowych.
Warunki początkowe, kwalifikujące się jako piekielne, były absolutnie wrogie dla wszystkich form życia. Wyróżniają się temperatury, które spowodowały, że wszystkie materiały ziemskie stały się częścią morza magmy, bombardowanie przez meteoryty, asteroidy i małe planety oraz obecność śmiercionośnych zjonizowanych cząstek przyniesionych przez wiatr słoneczny..
Następnie prymitywna Ziemia ostygła, umożliwiając pojawienie się skorupy ziemskiej, wody w stanie ciekłym, atmosfery i warunków fizykochemicznych sprzyjających pojawieniu się pierwszych cząsteczek organicznych, a wreszcie powstaniu i zachowaniu życia..
Wiedza o eonie hadyckim pochodzi z analizy niewielkiej liczby próbek ziemskich skał (uformowanych między 4031 a 4,0 mA), uzupełnionych wnioskami opartymi na badaniach meteorytów i innych ciał niebieskich..
Krótko po uformowaniu się Ziemi, już w eonie Hadic, doszło do ostatniego wielkiego zderzenia akrecyjnego z ciałem niebieskim wielkości Marsa. Energia uderzenia stopiła lub wyparowała znaczną część Ziemi.
Koalescencja przez ochłodzenie i akrecję pary utworzyła Księżyc. Stopiony materiał, który pozostał na Ziemi, utworzył ocean magmy.
Jądro Ziemi, które jest wykonane z ciekłego metalu, pochodzi z głębi oceanu magmy. Topiona krzemionka, z której powstała skorupa ziemska, stanowiła górną warstwę tego oceanu. Ogromna dynamika tego etapu doprowadziła do zróżnicowania jądra, płaszcza, skorupy ziemskiej, protoeanu i atmosfery.
Między 4568 a 4,4 mA Ziemia była wroga dla życia. Nie było kontynentów ani wody w stanie ciekłym, był tylko ocean magmy intensywnie bombardowany przez meteoryty. Jednak w tym okresie zaczęły się rozwijać warunki chemiczno-środowiskowe niezbędne do powstania życia..
Ogólnie przyjmuje się, że życie powstało w pewnym momencie między epoką hadisów a erą eoarchiczną, chociaż nie są znane żadne mikroskamieniałości, które by tego dowodziły..
Eoarchia była okresem powstawania i niszczenia skorupy ziemskiej. Najstarsza znana formacja skalna, znajdująca się na Grenlandii, powstała 3,8 miliarda lat temu. Vaalbará, pierwszy superkontynent na Ziemi, powstał 3,6 miliarda lat temu.
W erze eoarchicznej, między 3950 a 3870 mA, Ziemia i Księżyc doznały niezwykle intensywnego bombardowania meteorytów, które zakończyły okres spokoju, który trwał 400 milionów lat. Najbardziej widocznym wynikiem tego bombardowania są kratery na Księżycu (około 1700 o średnicy powyżej 20 km; 15 o średnicy 300-1200 km)..
Na Ziemi to bombardowanie zniszczyło większość skorupy ziemskiej i spowodowało gotowanie oceanów, zabijając całe życie z wyjątkiem prawdopodobnie niektórych bakterii, prawdopodobnie ekstremofilów przystosowanych do wysokich temperatur. Życie na Ziemi znajdowało się na skraju wyginięcia.
W drugiej dekadzie XX wieku rosyjski biochemik Aleksandr Oparin zaproponował, że życie powstało w środowisku takim jak pierwotna Ziemia w procesie ewolucji chemicznej, która początkowo doprowadziła do pojawienia się prostych cząsteczek organicznych..
Atmosfera składałaby się z gazów (para wodna, wodór, amoniak, metan), które uległyby dysocjacji na rodniki pod wpływem światła UV.
Rekombinacja tych rodników spowodowałaby deszcz związków organicznych, tworząc pierwotny bulion, w którym reakcje chemiczne wytworzyłyby cząsteczki zdolne do replikacji..
W 1957 roku Stanley Miller i Harold Urey zademonstrowali za pomocą aparatu zawierającego gorącą wodę i mieszaninę gazów Oparin poddanych działaniu iskier elektrycznych, że mogła nastąpić ewolucja chemiczna.
W tym eksperymencie uzyskano proste związki obecne w organizmach żywych, w tym zasady kwasów nukleinowych, aminokwasy i cukry..
Na kolejnym etapie ewolucji chemicznej, który również został odtworzony eksperymentalnie, poprzednie związki połączyłyby się, tworząc polimery, które agregowałyby tworząc protobionty. Nie są one zdolne do replikacji, ale mają półprzepuszczalne i pobudliwe błony, takie jak żywe komórki..
Protobionty przekształciłyby się w żywe istoty, nabywając zdolność do rozmnażania się i przekazywania informacji genetycznej następnemu pokoleniu.
W laboratorium możliwa jest chemiczna synteza krótkich polimerów RNA. Wśród polimerów obecnych w protobiontach musiał być RNA.
Kiedy magma zestaliła się, inicjując tworzenie się skorupy prymitywnej Ziemi, erozyjne procesy zachodzące w skałach wytworzyły glinę. Ten minerał może adsorbować krótkie polimery RNA na swoich uwodnionych powierzchniach, służąc jako matryca do tworzenia większych cząsteczek RNA..
W laboratorium wykazano również, że krótkie polimery RNA mogą działać jako enzymy, katalizując własną replikację. To pokazuje, że cząsteczki RNA mogły replikować się w protobiontach, ostatecznie tworząc komórki, bez potrzeby stosowania enzymów..
Losowe zmiany (mutacje) w cząsteczkach RNA protobiontów spowodowałyby zmiany, na których mógł działać dobór naturalny. Byłby to początek procesu ewolucyjnego, który zapoczątkował wszystkie formy życia na Ziemi, od prokariontów po rośliny i kręgowce..
Jeszcze bez komentarzy