Lịch sử tiến hóa của sự sống trên trái đất. Sự tiến hoá của con người

Xương khủng long và các loài động vật tuyệt chủng đáng kinh ngạc đã được tìm thấy ở các thời đại khác nhau của lịch sử loài người. Trong trường hợp không có khoa học, truyền thuyết về người khổng lồ hay rồng được hình thành từ những bộ xương được tìm thấy. Chỉ những giai đoạn chính của quá trình phát triển sự sống trên Trái đất mới có thể được nghiên cứu từ những phát hiện cổ sinh vật học. người hiện đại với sự phát triển của khoa học.

Giáo dục Trái đất

Hành tinh của chúng ta được hình thành khoảng 4,5 tỷ năm trước từ bụi sao và chất dạng hạt. Khi trọng lực tăng lên, Trái đất bắt đầu hút các mảnh vụn và đá từ không gian, chúng rơi xuống bề mặt, dần dần làm hành tinh nóng lên. Theo thời gian, lớp trên cùng trở nên đặc hơn và bắt đầu nguội đi. Lớp phủ nóng duy trì nhiệt độ cho đến nay, ngăn cản Trái đất biến thành một khối băng.

Trong một thời gian dài hành tinh này ở trong trạng thái không có sự sống. Bầu không khí chứa đầy các loại khí khác nhau và không chứa oxy. Nhờ việc phát hành số lượng lớn hơi nước từ lòng Trái đất và trọng lực bắt đầu hình thành những đám mây dày đặc. Những cơn mưa dữ dội đã góp phần vào sự xuất hiện của Đại dương Thế giới, nơi bắt nguồn của sự sống.

Cơm. 1. Sự hình thành của Trái đất.

Oxy xuất hiện trong khí quyển cùng với sự xuất hiện của thực vật quang hợp đầu tiên.

Những giai đoạn phát triển

Sự sống trên Trái đất gắn liền với các kỷ nguyên và thời đại địa chất. Một aeon là một đoạn lớn lịch sử địa chất, thống nhất nhiều thời đại. Đổi lại, thời đại được chia thành các thời kỳ. Mỗi thời đại được đặc trưng bởi sự phát triển riêng của thế giới động vật và thực vật, thường phụ thuộc vào khí hậu, điều kiện vỏ trái đất, hoạt động ngầm.

Cơm. 2. Các thời đại lịch sử địa chất của Trái đất.

Một mô tả chi tiết hơn về các eons được trình bày trong bảng về các giai đoạn chính của sự phát triển sự sống trên Trái đất.

HÀNG ĐẦU 1 bài viếtnhững người đang đọc cùng với điều này

Có rất nhiều giả thuyết về nguồn gốc sự sống trên Trái đất, bao gồm giả thuyết về nguồn gốc sự sống từ một khối băng, giả thuyết về nguồn gốc sự sống ngoài Trái đất và thậm chí cả nguồn gốc sự sống ở những nơi có hoạt động núi lửa.

Một số trong số chúng đã được xác nhận khoa học, một số khác vẫn chưa được nghiên cứu kỹ lưỡng. Bằng cách này hay cách khác, trong số tất cả các lý thuyết hiện có, hầu hết thế giới khoa học đều ủng hộ lý thuyết của Charles Darwin, người cho rằng sự sống trên Trái đất bắt nguồn từ một vùng nước.

Theo lý thuyết của Darwin, Trái đất bắt đầu tiến hóa khoảng 4,5 tỷ năm trước, khi Trái đất lần đầu tiên phản ứng hoá học dung nham phun trào, giàu chất năng lượng cao và kim loại, cùng với nước (thời đó vẫn còn vô trùng), do đó sự hình thành các phân tử mới bắt đầu. Vì vậy, trong nhiều thập kỷ, đại dương đóng vai trò như một “nhà bếp hóa học”, nơi chuẩn bị món ăn chính - sự sống.

Cho đến nay, không một nhà khoa học nào có thể trả lời câu hỏi sinh vật sống đầu tiên là gì - tổ tiên xa xưa của ba nhánh chính của cây sự sống: I - sinh vật nhân chuẩn (động vật, thực vật, nấm), II - sinh vật nhân sơ (vi khuẩn) , III - vi khuẩn cổ (được tổ chức giống như sinh vật nhân sơ, nhưng có cấu trúc lipid khác).

Toàn bộ quá trình tiến hóa của sự sống trên Trái đất diễn ra theo nhiều giai đoạn - thời đại, được chia thành các thời kỳ. Như vậy, vào thời đại Archean (3,5-2,6 tỷ năm trước) - thời đại cổ xưa nhất - đã xảy ra bước đột phá sinh học đầu tiên - quá trình chuyển đổi từ sinh vật nhân sơ - sinh vật phi hạt nhân sang sinh vật hạt nhân.

Dần dần hấp thụ các tế bào nhân sơ và phản ứng với chúng, sinh vật nhân chuẩn làm phức tạp cấu trúc của chúng và biến đổi thành các tế bào nhân chuẩn phức tạp. Vì vậy, vi khuẩn hiếu khí trở thành ty thể và vi khuẩn quang hợp trở thành lục lạp. Thời kỳ này đánh dấu sự khởi đầu của sự hình thành các sinh vật dị dưỡng trong nước và trên cạn. Đất xuất hiện, oxy và carbon dioxide bắt đầu tích tụ trong khí quyển.

Thời đại Proterozoi (2,6 tỷ - 570 triệu năm trước) là giai đoạn lớn tiếp theo phản ánh quá trình tiến hóa của sự sống trên Trái đất. Trong thời kỳ này, quá trình sinh sản hữu tính bắt đầu, từ đó dẫn đến sự xuất hiện của các loài thực vật và động vật mới. Chính trong thời kỳ này, tính đa bào đã xuất hiện, dẫn đến sự xuất hiện của các động vật có ruột đơn giản, giun, bọt biển và các sinh vật nguyên thủy khác.

Sự xuất hiện của sinh vật đa bào được coi là bước đột phá sinh học thứ hai. Trong suốt thời kỳ Proterozoi, do hoạt động của sinh vật phù du đại dương, oxy hoạt động tích tụ trong khí quyển dẫn đến lượng carbon giảm. Như vậy, thời đại Archean và Proterozoi (kỷ Cryptozoic) là thời kỳ của sự sống ẩn giấu trên Trái đất.

Thời kỳ kết thúc Proterozoi - đầu thời đại Paleozoi (600 triệu năm trước) trở thành bước đột phá sinh học thứ ba. Lúc này, quá trình hình thành bộ xương diễn ra ở các sinh vật sống. Trong suốt thời kỳ Cổ sinh (570-230 triệu năm trước), hệ động thực vật đã phát triển mạnh mẽ. Cá xuất hiện, các loài động vật dần dần rời khỏi mặt nước lên cạn.

Do sự thu hẹp của biển và sự dâng lên của đất liền, khí hậu đã thay đổi, và những khu rừng đuôi ngựa, rêu và dương xỉ khổng lồ đầu tiên xuất hiện trên bề mặt Trái đất. Sự thay đổi này trong thế giới thực vật đã dẫn đến sự xuất hiện của các loài động vật mới - bò sát, từ đó xuất hiện động vật có vú và con người. Nhân tiện, người ta nhận được năm ngón tay trên mỗi chi từ loài bò sát lưỡng bội đầu tiên.

Kỷ nguyên địa chất (230-67 triệu năm trước) được chia thành các thời kỳ: Triassic, Jurassic, Creta và được gọi là kỷ nguyên của loài bò sát, vì sự phân bố hàng loạt của chúng xảy ra trong thời đại này. Vào đầu Mesozoi, có sự thay đổi khí hậu mạnh mẽ - hạn hán, vì điều này, nhiều loài động vật đã di chuyển ra biển.

Các chi của chúng bị teo đi và những động vật giống cá heo đầu tiên xuất hiện - ichthyosaurs và plesiosaurs. Vào kỷ Triassic, khủng long ăn thịt và ăn cỏ xuất hiện. Từ khủng long, những loài chim đầu tiên xuất hiện - Archaeopteryx (Thời kỳ kỷ Jura). Nhưng những con chim thực sự, mặc dù có răng, đã xuất hiện từ kỷ Phấn trắng.

Trong cùng thời kỳ, hoạt động núi lửa tăng mạnh khiến khí hậu ẩm ướt hơn. Điều này dẫn đến sự xuất hiện của các loài khủng long mới: khủng long mỏ vịt, khủng long sừng, khủng long chân thú, bao gồm cả khủng long bạo chúa.

Các loài động vật có vú bậc cao cũng xuất hiện: thú có túi và thú có nhau thai. Nghêu, elasmosaur và pliosaur giống cá sấu được sinh sản trong nước. “Cư dân” biển bắt đầu tích tụ canxi cacbonat, do đó phấn, đá vôi và marl lắng đọng dưới đáy đã tích cực trung hòa carbon dioxide trong khí quyển.

Vào cuối thời kỳ Mesozoi đã xảy ra sự tuyệt chủng hàng loạt của hệ thực vật và động vật. Khủng long, thằn lằn bay và 80% toàn bộ “dân số” biển đã biến mất hoàn toàn. Nguyên nhân của thảm họa này được cho là do sự rơi của một tiểu hành tinh hoặc hạt nhân sao chổi, nhưng tất cả đều chỉ là giả định... Ở giai đoạn này, quá trình tiến hóa của sự sống trên Trái đất không dừng lại mà bắt đầu kỷ nguyên mới- Kainozoi.

Thời đại Kainozoi mà chúng ta vẫn đang sống (67 triệu năm trước cho đến ngày nay) đã trở thành thời đại của thực vật có hoa, côn trùng, chim và động vật có vú. Nó được chia thành hai thời kỳ: đệ tam và đệ tứ.

Vào kỷ Đệ tam (67 -3 triệu năm trước), các khu rừng nhiệt đới và cận nhiệt đới xuất hiện trong thế giới thực vật, và những loài linh trưởng đầu tiên xuất hiện trong thế giới động vật, trở thành tổ tiên của loài vượn người. Vào giữa thời kỳ Đệ tam, tất cả các loại động vật và thực vật đã tồn tại trên bề mặt Trái đất, và quá trình thảo nguyên dần dần trên đất liền bắt đầu, dẫn đến diện tích rừng bị giảm.

Cùng lúc đó, một số con khỉ hình người đã đi sâu vào rừng, trong khi những con khác thì ngược lại, xuống trái đất và bắt đầu tích cực chinh phục nó. Chính loài khỉ này là tổ tiên của loài người xuất hiện vào cuối Kỷ Đệ Tam.

Vào thời kỳ Chervertic (3 triệu năm trước - thời đại của chúng ta), sự tuyệt chủng của nhiều loài động vật đã xảy ra, trong đó bản năng săn mồi phát triển của người cổ đại đóng một vai trò lớn. Lối sống ngày nay (nông nghiệp và chăn nuôi gia súc) là hậu quả của “Cuộc cách mạng đồ đá mới”, xảy ra khoảng 10 nghìn năm trước. Đó là lúc mọi người bỏ hái lượm và săn bắn.

Như chúng ta thấy, quá trình tiến hóa của sự sống trên Trái đất là một quá trình rất dài và khá phức tạp. Nhưng chính quá trình này mà chúng ta nợ cuộc sống và sự tồn tại của mình.

Khoảng 286 triệu năm trước, kỷ Carbon ấm áp và ẩm ướt được theo sau bởi kỷ Permi. Nó kéo dài 41 triệu năm. Trong thời gian này, khí hậu trên Trái đất thay đổi và ở một số khu vực (Úc, Bắc Á) trời trở nên lạnh giá. Bắc Mỹ và Tây Âu trở thành nơi khô cằn, nóng bức. Điều kiện thay đổi, thực vật và động vật tiến hóa, thích nghi với môi trường. Trong kỷ Permi, nhiều loài bò sát mới xuất hiện. Họ phát triển nhanh chóng.

Sọ VÀ XƯƠNG

Trong kỷ Permi, người ta có thể theo dõi sự phát triển của nhiều loài bò sát mới. Làm thế nào bạn có thể biết được bộ xương được tìm thấy thuộc về nhóm động vật nào? Một trong những chỉ số chính là hộp sọ. Hộp sọ của các loài bò sát thời tiền sử và hiện đại có thể được chia thành bốn nhóm chính. Các nhóm này được phân biệt với nhau bởi sự hiện diện hay vắng mặt của một số vết lõm hoặc lỗ hở nhất định trên hộp sọ, được gọi là apses. Chúng nằm phía sau hốc mắt.

Nhóm đầu tiên là anapsids. Hộp sọ của họ không có chỗ lõm phía sau mắt. Đây là những loài bò sát đầu tiên, bao gồm Hylonomus, loài rùa biển và rùa đất liền ngày nay. Nhóm này cũng bao gồm cá và động vật lưỡng cư.

Nhóm thứ hai là synapsid. Ở hai bên hộp sọ chúng có một cái lỗ, nằm rất thấp. Những hộp sọ như vậy được tìm thấy ở các loài bò sát tương tự như động vật có vú, và sau đó ở động vật có vú thực sự.

Nhóm thứ ba là diapsids. Chúng có hai lỗ ở mỗi bên hộp sọ, ở trên và dưới. Đây chính là hình dạng hộp sọ của đại đa số các loài bò sát còn sống và đã tuyệt chủng, bao gồm khủng long, thằn lằn bay, thằn lằn sống, rắn, cá sấu và chim.

Nhóm thứ tư là euryapsids hoặc parapsids. Hộp sọ của chúng mỗi bên có một lỗ, nằm rất cao. Một số loài bò sát thuộc Thời đại Khủng long thuộc nhóm này.

BÒ BÒ LẠI CÓ MÀO

Một loài bò sát rất thú vị của kỷ Permi là pelycosaurs. Chúng còn được gọi là loài bò sát lưng lược vì chúng có da trên lưng.
gai trông giống như cánh buồm.

Một trong những loài pelycosaur lớn nhất và hung dữ nhất là Dimetrodon. Có rất nhiều hài cốt hóa thạch còn sót lại của anh ta. Nó là loài động vật ăn thịt lớn đầu tiên dài hơn 3 mét. Dimetrodon sống cách đây khoảng 260 triệu năm trên lãnh thổ nước Mỹ hiện đại. Edaphosaurus có hình dạng và kích thước tương tự Dimetrodon, nhưng là loài ăn cỏ.

Tại sao pelycosaurs lại có những cánh buồm tuyệt vời như vậy trên lưng? Các nhà khoa học tin rằng với sự trợ giúp của những màng này, động vật đã hỗ trợ nhiệt độ không đổi thi thể.

Hầu hết các loài bò sát đều máu lạnh. Vào một đêm lạnh giá, pelycosaurus Dimetrodon khổng lồ trở nên rất lạnh và không thể di chuyển nhanh chóng. Buổi sáng anh phơi màng ra tia nắng, nó nhanh chóng nóng lên và sưởi ấm toàn thân. Khi đó Dimetrodon có thể ra ngoài săn những con vật còn vụng về sau đêm lạnh giá. Ban ngày, khi bị nắng thiêu đốt không thương tiếc, Dimetrodon đứng trong bóng râm và nắn thẳng lớp màng để nó tỏa nhiệt và cơ thể không bị quá nóng. Nhiều loài khủng long có màng giống nhau.

Chưa hết, giả thuyết về việc duy trì nhiệt độ cơ thể với sự trợ giúp của màng không thể giải thích được tại sao các loài pelycosaur khác có thể xoay sở và sống sót mà không cần nó.

THAY ĐỔI TRÁI ĐẤT

Kể từ khi Trái đất ra đời, nó đã không ngừng thay đổi. Theo thời gian, những khối đất khổng lồ đã thay đổi vị trí của chúng trên toàn cầu. Hiện tượng này được gọi là trôi dạt lục địa và vẫn tiếp diễn cho đến ngày nay.

Tất cả điều này xảy ra do lớp vỏ đá bên ngoài của Trái đất - lớp vỏ của nó - không bao gồm một mảnh duy nhất. Nó được tạo thành từ nhiều mảnh khổng lồ gọi là mảng kiến ​​tạo. Chúng khớp với nhau như một quả bóng xếp hình. Độ dày của chúng là từ 10 đến 60 km. Nhiệt độ và áp suất cực lớn bên trong Trái đất khiến các mảng này chuyển động. Họ bơi qua nhau, tìm thấy nhau và va chạm.

Tại điểm nối của các mảng, ma sát gây ra rung chuyển vỏ trái đất và động đất. Sự va chạm của các mảng làm vỡ các cạnh của chúng và tạo thành các dãy núi. Ở những nơi mỏng manh, dung nham nóng đỏ từ sâu trong lòng Trái đất bùng phát qua các miệng núi lửa.

Đá nóng chảy chảy ra qua các vết nứt dưới đáy đại dương. Nó nguội đi và đông đặc lại, hình thành nên các mảng kiến ​​tạo. Các mảng này tách rời nhau và đại dương trở nên lớn hơn.

SIÊU LỤC ĐỊA

Không chỉ các mảng kiến ​​tạo bị dịch chuyển trong quá trình lịch sử: mực nước biển dâng lên và hạ xuống. Các ngân hàng thay đổi hình dạng và dịch chuyển. Điều này có nghĩa là vào thời tiền sử, thế giới luôn thay đổi.

Vị trí của các khối đất trên bản đồ thế giới lúc bấy giờ khác hẳn so với thời hiện đại. Sự trôi dạt lục địa, động đất, núi lửa và sự hình thành các dãy núi ảnh hưởng rất lớn đến khí hậu Trái đất. Và khí hậu lại ảnh hưởng đến sự tiến hóa của thực vật và động vật.

Vào đầu kỷ Permi, tất cả các vùng đất liền tập hợp lại và hình thành một siêu lục địa - Pangea. Ở trung tâm lục địa Pangea, khí hậu khô và nóng.

Sự hợp nhất của các lục địa có nghĩa là thực vật và động vật có thể lan rộng trên toàn bộ lục địa vì không có rào cản nào đối với chúng dưới dạng đại dương và biển. Nhưng ở một số nơi, núi lửa đang hoạt động đã trở thành những rào cản như vậy. Điều này ảnh hưởng đến sự phát triển của sự sống trên Trái đất.

Động vật lưỡng cư của THỜI KỲ PERMian

Trong kỷ Permi, không chỉ các loài bò sát phát triển nhanh chóng. Giun, côn trùng, cá và động vật lưỡng cư theo kịp chúng, thay đổi và ngày càng trở nên phức tạp hơn. Thực vật cũng hoạt động theo cách tương tự: tảo xuất hiện trong đại dương, thực vật thủy sinh xuất hiện trong hồ, rêu, dương xỉ và các loài thực vật tương tự sinh sống trên đất liền.

Ngoài loài bò sát, động vật lớn duy nhất trên cạn là động vật lưỡng cư. Chúng trở nên lớn hơn và thích nghi tốt hơn với việc săn bắt các loài động vật khác. Đây là Eryops, một loài động vật to lớn, thân rộng và ngồi xổm, dài khoảng 160 cm. Những tàn tích hóa thạch của nó (thuộc kỷ Permi sớm, cách đây 270-260 triệu năm) được tìm thấy ở Texas, Hoa Kỳ.

Eryops thuộc nhóm lưỡng cư mê cung. Đây là loài lưỡng cư chính thời tiền sử. Chúng được gọi như vậy vì răng của chúng có cấu trúc uốn lượn giống như một mê cung.

TRONG PHỤC KÍCH

Eryops giống loài cá sấu hiện nay, mặc dù chân của nó yếu hơn và nhỏ hơn. Anh ta bơi trên mặt nước hoặc nằm trong bùn dưới đáy hồ, giống như cá sấu. Ngay khi nạn nhân há hốc mồm, Eryops bay lên, tung ra những đám mây phù sa và tóm lấy con mồi.

Phân Eryops hóa thạch - coprolites - được tìm thấy gần tàn tích của nó. Trong đó, các nhà khoa học tìm thấy dấu tích của các loài cá thời tiền sử, chẳng hạn như loài cá mập kỷ Permi - oracanthus. Có vẻ như Eryops đã ăn cá. Anh ta thậm chí có thể ra khỏi đất liền và đi bộ một cách lúng túng dọc theo nó. Anh ta không thể đuổi kịp nạn nhân của mình, nhưng anh ta khá có khả năng tấn công từ một cuộc phục kích.

HÃY PHÁT TRIỂN MỘT ĐẦU LỚN!

Ichthyostega cũng thuộc nhóm mê cung, cũng như một loài lưỡng cư kỳ lạ khác của kỷ Permi - diplocaulus. Hài cốt của ông cũng được tìm thấy ở Texas. Cơ thể dẹt, dài khoảng 1 m, có đuôi dài và các chi nhỏ. Điều kỳ lạ nhất về ngoại giao là cái đầu.

Khi các nhà khoa học phát hiện ra hài cốt của anh ta, họ quyết định rằng đây là xương của một số loài động vật khác nhau. Tính đến điều này, chúng được đặt tên khác nhau. Những sinh vật kỳ lạ này có hình dáng cơ thể giống nhau, nhưng những mẫu vật lớn có những mảng xương to và rộng ở hai bên đầu, khiến đỉnh đầu của chúng giống đầu mũi tên. Những sinh vật nhỏ có phần phát triển nhỏ hơn nhiều ở hai bên và đầu tròn hơn.

CÂU ĐỐ ĐÃ GIẢI QUYẾT

Khi ngày càng có nhiều hài cốt được tìm thấy và chất đống, người ta thấy rõ rằng tất cả chúng đều thuộc về diplocaulus. Những cá thể nhỏ có đầu nhỏ là đàn con, còn những cá thể có đầu to là trưởng thành. Khi lớn lên, phần đầu của cơ nhị bội phát triển nhanh chóng một cách không cân xứng, đặc biệt là các mỏm xương bên.

Những chiếc "sừng" này có thể đóng vai trò tương tự như cánh bên của tàu ngầm, giúp hỗ trợ vị trí nằm ngang cơ thể khi bơi. Một số nhà khoa học tin rằng sự phát triển vượt bậc đóng vai trò như một cái xẻng khi loài lưỡng bội đào xuống bùn để tìm kiếm thức ăn.

Trong khi kỷ Permi tiếp tục, khí hậu trên đất liền ngày càng đa dạng hơn. Một số nơi tiếp tục nóng ẩm quanh năm, trong khi những nơi khác trải qua mùa hè nóng bức và mùa đông lạnh giá (hầu như không có mưa). Động vật lưỡng cư, bò sát và các sinh vật khác mạo hiểm sinh sống trên trái đất phải lựa chọn: thích nghi hoặc tuyệt chủng.

Nhiều hóa thạch từ kỷ Permi được gọi là Thành hệ Kleefork, theo tên địa phương Kleefork ở Texas, Hoa Kỳ. Đây là những hóa thạch bất thường vì chúng là tàn tích của những động vật không sống ở nước hoặc vùng đầm lầy. Những sinh vật này sống ở những nơi miền núi khô cằn. Những động vật như vậy bao gồm các loài lưỡng cư cacops và các loài bò sát casea và varanops. Cả hai loài bò sát đều là pelycosaur, họ hàng của Dimetrodon.

Cả ba sinh vật đều có thân và đuôi dài giống cá sấu. Chúng có kích thước nhỏ hơn so với họ hàng của chúng ở vùng đầm lầy và vùng đất thấp, nhưng các chi của chúng khỏe hơn. Họ thậm chí có thể nâng thân mình lên khỏi mặt đất và thực sự bước đi, không giống như Eryops.

CHÚNG TÔI ĐIỀU CHỈNH NHIỀU NHẤT CÓ THỂ

Các sinh vật như Cacops, Caseea và Varanops cho thấy động vật đã tiến hóa và lan rộng khắp Trái đất như thế nào, ngay cả ở những nơi khô cằn và khắc nghiệt. Là loài lưỡng cư, Cacops cần hồ hoặc đầm lầy để đẻ trứng. Nhưng những vũng nước, đầm lầy chỉ hình thành vào mùa mưa rồi khô cạn. Con cái phải có thời gian để nở và lớn lên. Thời gian còn lại, Kakops học cách sống không cần nước, chỉ xuống suối uống nước.

Một số loài lưỡng cư vẫn sống tốt ở các sa mạc và thảo nguyên khô cằn. Những sinh vật này bao gồm cóc Natterjack và cóc chân thuổng. Da của họ khô và cứng như giấy nhám. Nó hoàn toàn không giống như làn da mềm mại, ẩm ướt của loài lưỡng cư dành phần lớn thời gian ở dưới nước. Phần còn lại của cacops có thể chứng minh rằng nó cũng có lớp da cứng trải dài trên các phần nhô ra bảo vệ bằng xương.

ĐI ĐẾN ĐỘNG VẬT!

Trong kỷ Permi, nhiều loài bò sát mới xuất hiện. Một trong những loài đã sinh ra khủng long và chim. Khi một loài bò sát khác tiến hóa, xương sọ và tai thay đổi và chúng phát triển cơ thể máu nóng. Chúng được bao phủ bởi lông và các con vật bắt đầu cho con non ăn sữa. Đây là những loài bò sát tương tự như động vật có vú.

Đây là những loài pelycosaur, ví dụ như Dimetrodon. Chúng dần dần tuyệt chủng vào giữa kỷ Permi, khoảng 260 triệu năm trước. Các loài bò sát mới, phát triển hơn đã xuất hiện - therapsids. Dấu tích của chúng thường được tìm thấy trong các tảng đá từ giữa và cuối kỷ Permi, đặc biệt là ở Nam Phi và Nga. Một số loài trị liệu đã thay đổi nhiều đến mức khó có thể nói khi nào chúng không còn là loài bò sát và trở thành động vật có vú.

BÒ Bò sát đội mũ bảo hiểm

Một trong những phân nhóm của trị liệu được gọi là dinocephalians, tức là "đầu khủng khiếp". Chúng được đặt tên như vậy vì xương sọ dày của chúng. Một số trong số chúng là động vật ăn cỏ, số khác là động vật ăn thịt.

Moskops là loài bò sát ăn cỏ cao lớn với đôi chân sau to lớn và khỏe mạnh. Xương của hộp sọ Moskops dày đến mức não của nó được bảo vệ bởi một chiếc mũ bảo hiểm chắc chắn. Có lẽ những con vật này húc đầu giống như cách mà những con cừu đực và dê ngày nay làm. Mọi thứ được thực hiện nhằm tranh giành quyền ưu việt trong đàn, quyền giao phối với con cái và để lại con cái. Người Moskop chắc hẳn đã sống theo bầy đàn và cũng chiến đấu để tìm ra ai sẽ trở thành thủ lĩnh.

Một loài dinocephalus khác trong thời đại đó là Estemmenosuchus. Hài cốt của ông được bảo quản tốt đến mức có thể nhận thấy tất cả các chi tiết của cấu trúc. Da của sinh vật này đã mất đi lớp vảy điển hình của loài bò sát và có được các tuyến mỏng tiết ra mồ hôi và mùi hôi ở động vật có vú. Tuy nhiên trên da không có Estemmenosuchus đường chân tóc, đặc trưng của động vật có vú.

THỢ SĂN TRỊ LIỆU

Các loài bò sát Therapsid, có ngoại hình tương tự như động vật có vú, tạo thành một trong những loài - theriodonts. Chúng gần giống nhất với động vật có vú hiện đại. Chúng là động vật ăn thịt và một số chỉ khác với động vật có vú ở những chi tiết nhỏ. Chúng sống cách đây 250-200 triệu năm và sau đó tuyệt chủng khi khủng long thống trị khắp vùng đất, trở thành loài săn mồi lớn nhất.

Gorgonopsids cũng là trị liệu. Đây là loài bò sát ăn thịt lớn, tương tự như tổ tiên Pelicodont của chúng là Dimetrodon. Một loài gorgonopsid sống ở Nga vào giữa kỷ Permi là Eotitanosuchus. Chiều dài của nó là 2,5 mét, miệng rải đầy những thứ khổng lồ. răng sắc nhọn, tương tự như thanh kiếm cong. Eotitanosuchus có thể giết chết dinocephalus và có đủ thức ăn cho bản thân trong vài tuần.

Sự nóng lên toàn cầu và sự tuyệt chủng hàng loạt

Thực vật và động vật hóa thạch được bảo tồn từ kỷ Permi cho thấy khí hậu Trái đất đã thay đổi như thế nào trong thời gian đó. Khi siêu lục địa Pangea di chuyển về phía bắc, các vùng khí hậu khác nhau xuất hiện trên khắp thế giới. Ở những vùng lạnh hơn, khô hơn xuất hiện một nhóm mới thực vật - cây lá kim. Họ thay thế những cây đuôi ngựa khổng lồ và cây dương xỉ. Cây lá kim - thông và vân sam - sống sót tốt hơn ở vùng khí hậu khô, mát.

Đến cuối kỷ Permi, thế giới lại thay đổi. Các dãy núi mọc lên và sự chuyển động của các lục địa dẫn đến thực tế là các vùng biển nông khổng lồ chứa đầy sự sống đã cạn kiệt. Khí hậu trở nên ấm áp và khô ráo. Khi nhìn từ góc độ lịch sử rộng lớn của Trái đất, những thay đổi này diễn ra rất nhanh và có tác động ảnh hưởng lớnđến thế giới động vật.

SỰ TUYỆT VỜI TUYỆT VỜI CỦA CUỘC SỐNG

Kỷ Permi chứng kiến ​​sự kiện tuyệt chủng hàng loạt lớn nhất từng xảy ra trên Trái đất. Cái chết hàng loạt khủng long vào cuối kỷ Phấn trắng (65 triệu năm trước) - nhiều nhất vụ án nổi tiếng tuyệt chủng, nhưng các dạng sống khác cũng biến mất trong kỷ Permi. Toàn bộ các lớp thực vật và động vật biến mất.

Hơn một nửa số cư dân ở biển đã tuyệt chủng, bao gồm bọ ba thùy, bọ cạp biển khổng lồ và các động vật có phổi thô sơ, từ đó động vật lưỡng cư phát triển.

Hệ động vật trên đất cũng bị ảnh hưởng. Nhiều loài lưỡng cư và bò sát khác nhau, chẳng hạn như armadillo pareiasaur, đã biến mất. Đồng thời, hầu hết các loài bò sát therapsid đều bị tuyệt chủng, bao gồm cả gorgonopsids và dinocephalians.

Thời kỳ Permi kết thúc khoảng 245 triệu năm trước. Sự suy tàn của nó đồng nghĩa với việc kết thúc kỷ nguyên vĩ đại đầu tiên của sự sống trên Trái đất. Đây là thời đại Cổ Sinh hay “thời đại của cuộc sống cổ xưa”. Tiếp theo là thời đại Mesozoi, tức là “cuộc sống trung niên”. Nó được mở ra vào kỷ Triassic, thời điểm những loài khủng long đầu tiên xuất hiện.

Quá trình tiến hóa của sự sống trên Trái đất bắt đầu từ sự xuất hiện của sinh vật sống đầu tiên - khoảng 3,7 tỷ năm trước (và theo một số nguồn tin - 4,1 tỷ năm trước) và tiếp tục cho đến ngày nay. Những điểm tương đồng giữa tất cả các sinh vật cho thấy sự hiện diện của một tổ tiên chung mà từ đó tất cả các sinh vật sống khác đều có nguồn gốc.

Toàn bộ lịch sử phát triển của Trái đất được chia thành các thời đại - những khoảng thời gian dài (từ 70 triệu năm đến 2 tỷ năm), mỗi thời đại đều có tên riêng.

Archean là kỷ nguyên lâu đời nhất trong lịch sử phát triển của Trái đất, khi sự sống chưa tồn tại.

Proterozoi - kỷ nguyên xuất hiện của sự sống sơ cấp (những sinh vật đơn giản nhất).

Paleozoi là thời đại của sự sống cổ xưa trong lịch sử địa chất của Trái đất, được đặc trưng bởi sự hình thành của tất cả các loại thực vật và động vật.

Kỉ đại Trung sinh cuộc sống trung bình trong lịch sử địa chất của Trái đất, đặc trưng bởi sự phát triển của các loài bò sát, chim và động vật có vú đầu tiên.

Kainozoi - kỷ nguyên của sự sống mới trong lịch sử địa chất Trái đất, kỷ nguyên hình thành vạn vật hình thức hiện đại thực vật và động vật. Nó tiếp tục cho đến ngày nay.

Thời đại Archean (Archaean) từ 3500 đến 2500 ± 100 triệu năm trước, kéo dài khoảng 900 triệu năm

Hoạt động núi lửa đang hoạt động, điều kiện yếm khí ở vùng biển cổ nông, sự tích tụ oxy dần dần do hoạt động của sinh vật nhân sơ quang hợp. Thời đại của sinh vật nhân sơ: vi khuẩn và vi khuẩn lam. Vi khuẩn lam biểu thị quá trình quang hợp và sự hiện diện của sắc tố diệp lục hoạt động. Ở biên giới của Archean và Proterozoi, các sinh vật nhân chuẩn đầu tiên đã xuất hiện - tảo đơn bào (xanh lục, vàng lục, vàng, v.v.) và động vật nguyên sinh. Trong số đó có sinh vật nhân chuẩn có gắn cờ (Euglenaceae, Volvoxaceae), sarcodes (amip, foraminifera, radiolarian), v.v. Ở biên giới giữa thời đại Archean và Proterozoi, quá trình sinh dục và đa bào đã xuất hiện.

Thời đại Proterozoi (Proterozoi) từ 2600 ± 100 đến 650-680 ± 20 triệu năm trước, kéo dài khoảng 2000 triệu năm

Thời đại Paleozoi (Paleozoi) từ 570 ± 20 triệu năm trước đến 230 ± 10 triệu năm trước, kéo dài 340 ± 10 triệu năm

Thời đại tích cực xây dựng núi diễn ra ở nhiều nơi trên Trái đất. Nó được đặc trưng bởi những phát hiện khá lớn về các sinh vật hóa thạch. Họ chỉ ra rằng trong thời gian này môi trường nướcĐại diện của hầu hết các loại và lớp động vật không xương sống chính sống ở vùng nước mặn và nước ngọt. Sau đó, các loài động vật có xương sống xuất hiện, ngoài chim và động vật có vú. Cá mập và hậu duệ của cá xương sống ở vùng nước ngọt - cá phổi và cá vây thùy, từ sau này

Vào giữa thời đại, thực vật, động vật và nấm đã đến đất liền. Sự phát triển nhanh chóng của thực vật bậc cao bắt đầu. Bryophytes xuất hiện. Những khu rừng đầu tiên gồm những loài thực vật giống dương xỉ khổng lồ hình thành, nhưng vào cuối Đại Cổ sinh chúng chết dần, hình thành các mỏ than. Động vật thở không khí xuất hiện. Các loài bò sát, cả động vật ăn cỏ và động vật ăn thịt, lan rộng khắp Trái đất và côn trùng xuất hiện.

Thời đại Mesozoi (Mesozoi) từ 230 ± 10 đến 66 ± 3 triệu năm trước, kéo dài khoảng 165 triệu năm

Thời kỳ xây dựng núi dữ dội ở ngoại vi Thái Bình Dương, Đại Tây Dương và Ấn Độ Dương. Thường được gọi là Thời đại của loài bò sát. Chúng được thể hiện dưới nhiều hình thức khác nhau: nổi, bay, trên cạn, dưới nước và bán thủy sinh. Sau khi đạt được sự thịnh vượng lớn, các loài bò sát gần như tuyệt chủng vào cuối Đại Trung Sinh. Họ thống trị biển cá xương và động vật chân đầu. Từ đầu Đại Trung sinh, các loài động vật có vú đầu tiên đã xuất hiện - động vật có trứng, sau đó là thú có túi, và từ giữa - những loài chim đầu tiên. Thực vật hạt trần, đặc biệt là cây lá kim, trở nên phổ biến. Thực vật hạt kín xuất hiện nhưng chỉ được thể hiện dưới dạng thân gỗ. Vào cuối Đại Trung Sinh, nhiều nhóm động vật và thực vật, cả trên cạn và dưới nước, đã bị tuyệt chủng.

Thời đại Kainozoi (Cenozoic) từ 66 ± 3 triệu năm trước đến nay

Sự phát triển của thực vật hạt kín, côn trùng, chim, động vật có vú và sự xuất hiện của con người. Ở giữa Kainozoi, hầu như có tất cả các nhóm đại diện chính của tất cả các vương quốc của thiên nhiên sống. Thực vật hạt kín đã phát triển các dạng sống như cỏ và cây bụi. Thảo nguyên và đồng cỏ xuất hiện. Tất cả các loại biogeocenoses tự nhiên chính đã được hình thành. Với sự xuất hiện của con người và sự phát triển của xã hội, hệ động thực vật văn hóa được tạo ra, các agrocenoses, làng mạc và thành phố được hình thành. Thiên nhiên bắt đầu được con người tích cực sử dụng để thỏa mãn nhu cầu của mình. Tác động khác nhau con người về thiên nhiên đã có những thay đổi đáng kể trong đó. Đã có những thay đổi lớn về thành phần loài của thế giới hữu cơ, về môi trường và tự nhiên nói chung.

Thời kỳ Đệ tam Hạ (Paleogen) - thứ sáu, kỳ trước Paleozoi

Bắt đầu từ 66 ± 3 triệu năm trước

Kết thúc 25 ± 2 triệu năm trước

Thời gian khoảng 40 triệu năm

Đã có những thay đổi lặp đi lặp lại về mực nước của Đại dương Thế giới. Khí hậu ấm áp, đồng đều được thiết lập và quá trình hình thành núi diễn ra. Paleogen là thời đại hình thành một số nhóm thế giới hữu cơ đặc trưng của Kainozoi. Từ động vật có vú, nhiều bộ động vật có vú xuất hiện: loài gặm nhấm, động vật móng guốc, dơi, động vật có vòi, động vật thủy sinh thứ cấp - động vật giáp xác và còi báo động, những kẻ săn mồi thực sự. Sự đa dạng của các loài chim tăng mạnh và hầu hết chúng vẫn còn tồn tại cho đến ngày nay. Một số nhóm đang có được một cái nhìn hiện đại. San hô, động vật thân mềm và cá xương sống ở biển; côn trùng và bò sát (thằn lằn, cá sấu, rùa) sống trên cạn. Nhiều lớp động vật không xương sống có đặc điểm là tương đối nghèo nàn về thành phần phân loại - kết quả của sự tuyệt chủng đáng kể vào cuối Đại Trung sinh. Ở trùng lỗ, động vật hai mảnh vỏ, nhím biển Thành phần của các họ và chi được cập nhật rất nhiều. Thế giới thực vật bị chi phối bởi thực vật hạt kín và các yếu tố của hệ thực vật hiện đại xuất hiện. Vào giữa thời kỳ, các loài thực vật nhiệt đới và cận nhiệt đới ưa nhiệt di chuyển xa về phía bắc: cây nguyệt quế, cây cọ, dương xỉ nhiệt đới, v.v. Vào cuối thời kỳ, những loài vượn người đầu tiên xuất hiện. Do bị lạnh đi, diện tích phân bố của thực vật thường xanh và cộng đồng của chúng ngày càng giảm, thực vật rụng lá chiếm ưu thế trên một diện tích lớn.

Thời kỳ Đệ Tam Thượng (Neogen)

Bắt đầu từ 25 ± 2 triệu năm trước

Kết thúc khoảng 2 triệu năm trước

Thời gian khoảng 23 - 25 triệu năm

Nhiệt độ lạnh dẫn đến sự xuất hiện của dải băng Nam Cực. Đã có sự tuyệt chủng của một số nhóm cổ xưa, đặc biệt là những nhóm gắn liền với rừng ẩm ướt và vùng đầm lầy, điều này được giải thích là do khí hậu khô hơn và sự xuất hiện của thảo nguyên rừng và thảo nguyên.

Bovids xuất hiện, có sự tiến hóa nhanh chóng của ngựa và động vật vòi, gấu, linh cẩu và thú ăn kiến ​​được biết đến, động vật chân màng và các nhóm cetaceans mới xuất hiện. Đến cuối thời kỳ, ngựa thật, voi, bò đực và cừu đực xuất hiện.

Với sự bắt đầu của băng hà trên các lục địa ở Bắc bán cầu và sự mở rộng của băng hà ở Nam bán cầu, thảm thực vật trở nên chịu lạnh hơn và diện tích của các hiệp hội thảo nguyên tăng lên.

Sự phát triển hưng thịnh của loài vượn cổ đại, trong đó có loài Dryopithecus, có thể là tổ tiên của loài người và loài vượn hiện đại, có tầm quan trọng đặc biệt. Đến cuối thời Neogen, Australopithecus xuất hiện.

Thời kỳ Đệ tứ (nhân loại)

Bắt đầu từ 1,8 triệu năm trước

Cho đến bây giờ

Thời gian khoảng 1,8 triệu năm

Quá trình làm mát bắt đầu vào cuối kỷ Neogen vẫn tiếp tục; hầu hết thời gian khí hậu lạnh hơn ngày nay. Các đợt băng hà lớn cuối cùng ở Bắc bán cầu xảy ra, xen kẽ với các thời kỳ gian băng. Ở mức băng hà tối đa, bề mặt sông băng ở Nam bán cầu lớn gấp 3 lần so với bề mặt hiện đại và ở Bắc bán cầu - 13 lần. Trong thời kỳ băng hà, mực nước của các đại dương trên thế giới giảm xuống và trong thời kỳ gian băng, nó tăng thêm 85 - 120 m, hệ thực vật có thành phần hệ thống gần giống với hệ thống hiện đại, nhưng vị trí của thảm thực vật vùng khác biệt đáng kể so với hiện tại. , đặc biệt là trong thời kỳ băng hà. Những thay đổi đáng kể trong hệ động vật đã xảy ra, chủ yếu ở cấp độ loài và loài. Voi ma mút, tê giác lông, tuần lộc, gấu hang và các loài Bắc Cực khác xuất hiện. Dần dần, những đường nét hiện đại của vùng đất cuối cùng cũng được hình thành. Đến cuối thời kỳ hiện đại khu vực địa lý và sự xuất hiện của thế giới động vật và thực vật. Sự tiến hóa của chi Homo đang diễn ra. Đồng thời với việc hình thành loại vật lý con người, văn hóa vật chất của thời kỳ đồ đá đã phát triển, từ nền văn hóa nguyên thủy nhất đến nền văn hóa phát triển cao với những ví dụ đẹp đẽ của nó nghệ thuật tạo hình. Hoạt động của con người đang trở thành một trong những yếu tố ảnh hưởng tới sự phân bố và tuyệt chủng của các loài động, thực vật.

Hiện nay, vương quốc thực vật có hơn 500.000 loài và vương quốc động vật có hơn 1,2 triệu loài.

Trong quá trình tiến hóa của Trái đất, quá trình tiến hóa địa chất và sinh học được thay thế bằng một thời kỳ tiến hóa xã hội, mang lại những thay đổi lớn nhất trong sinh quyển Trái đất, trên toàn bộ diện mạo của hành tinh chúng ta.

Thế Holocene (bắt đầu từ 11,7 nghìn năm trước và tiếp tục cho đến ngày nay) là kỷ nguyên liên băng điển hình với khí hậu tương đối ổn định. Sự khởi đầu của Thế Holocene được đặc trưng bởi sự tuyệt chủng của một số lượng lớn các loài động vật, và phần giữa được đặc trưng bởi sự hình thành nền văn minh nhân loại và sự khởi đầu của sự phát triển kỹ thuật của nó. Những thay đổi trong thành phần hệ động vật trong thời kỳ này là tương đối nhỏ, nhưng các loài động vật như voi ma mút hay megatherium cuối cùng đã tuyệt chủng, và trong vài trăm năm qua, một số loài động vật (ví dụ, dodo, apyornis, bò Steller) đã không còn tồn tại nữa. hiện hữu. Khoảng 70 năm trước, khí hậu trở nên ấm hơn một chút (đôi khi điều này có liên quan đến hoạt động công nghiệp của con người, được cho là gây ra cái gọi là hiện tượng sự nóng lên toàn cầu), các sông băng lục địa Bắc Mỹ và Á-Âu tan chảy, dải băng Bắc Cực tan rã, nhiều dải băng trên núi không còn tồn tại, chỉ còn lại những tấm chắn thu nhỏ gần các chỏm cực (Greenland, Nam Cực). Sự phát triển của di truyền và kỹ thuật di truyền bắt đầu từ thế kỷ 20.

Nguồn gốc của sự sống trên Trái đất là một trong những vấn đề khó khăn nhất, đồng thời có liên quan và quan tâm Hỏi trong khoa học tự nhiên hiện đại.

Trái đất có lẽ được hình thành cách đây 4,5-5 tỷ năm từ một đám mây bụi vũ trụ khổng lồ. các hạt của chúng được nén thành một quả bóng nóng. Hơi nước được giải phóng từ nó vào khí quyển và nước từ khí quyển rơi xuống Trái đất đang nguội dần trong hàng triệu năm dưới dạng mưa. Một đại dương thời tiền sử được hình thành ở vùng trũng trên bề mặt trái đất. Sự sống ban đầu phát sinh trong đó khoảng 3,8 tỷ năm trước.

Sự xuất hiện của sự sống trên Trái đất

Hành tinh này có nguồn gốc như thế nào và biển xuất hiện trên đó như thế nào? Có một lý thuyết được chấp nhận rộng rãi về điều này. Theo đó, Trái đất được hình thành từ những đám mây bụi vũ trụ chứa tất cả những gì được biết đến trong tự nhiên. nguyên tố hóa học, được nén thành một quả bóng. Hơi nước nóng thoát ra từ bề mặt của quả cầu nóng đỏ này, bao bọc nó trong một đám mây liên tục, hơi nước trong các đám mây nguội dần và biến thành nước rơi xuống dưới dạng mưa liên tục dồi dào trên mặt trời vẫn còn nóng, đang cháy. Trái đất. Trên bề mặt nó lại biến thành hơi nước và quay trở lại bầu khí quyển. Trải qua hàng triệu năm, Trái đất dần mất đi nhiều nhiệt đến mức bề mặt chất lỏng của nó bắt đầu cứng lại khi nguội đi. Đây là cách lớp vỏ trái đất được hình thành.

Hàng triệu năm trôi qua, nhiệt độ bề mặt Trái đất càng giảm nhiều hơn. Nước mưa ngừng bốc hơi và bắt đầu chảy thành những vũng nước lớn. Do đó bắt đầu ảnh hưởng của nước trên bề mặt trái đất. Và sau đó, do nhiệt độ giảm xuống, một trận lũ lụt thực sự đã xảy ra. Nước trước đó đã bốc hơi vào khí quyển và biến thành thành phần của nó, liên tục rơi xuống Trái đất, kèm theo sấm sét, những cơn mưa rào mạnh từ trên mây rơi xuống.

Dần dần, nước tích tụ ở những vùng trũng sâu nhất trên bề mặt trái đất, không còn thời gian để bốc hơi hoàn toàn. Có quá nhiều thứ đến nỗi dần dần một Đại dương thời tiền sử hình thành trên hành tinh này. Sấm sét rạch ngang bầu trời. Nhưng không ai nhìn thấy điều này. Chưa có sự sống trên Trái đất. Những cơn mưa liên tục bắt đầu xói mòn những ngọn núi. Nước chảy từ chúng thành những dòng ồn ào và sông bão. Trải qua hàng triệu năm, dòng nước đã ăn mòn sâu bề mặt trái đất và xuất hiện các thung lũng ở một số nơi. Hàm lượng nước trong khí quyển giảm dần và tích tụ ngày càng nhiều trên bề mặt hành tinh.

Lớp mây che phủ liên tục trở nên mỏng hơn, cho đến một ngày đẹp trời, tia sáng mặt trời đầu tiên chạm tới Trái đất. Cơn mưa liên tục đã tạnh. Hầu hết sushi được bao phủ bởi Đại dương thời tiền sử. Nước bị cuốn trôi khỏi các lớp trên của nó số lượng lớn khoáng chất hòa tan và muối đi vào biển. Nước từ đó liên tục bốc hơi, tạo thành mây và muối lắng xuống, theo thời gian, quá trình nhiễm mặn dần dần xảy ra. nước biển. Rõ ràng, trong một số điều kiện tồn tại từ thời cổ đại, các chất được hình thành từ đó hình thành các dạng tinh thể đặc biệt. Chúng phát triển, giống như tất cả các tinh thể, và tạo ra các tinh thể mới, ngày càng bổ sung thêm nhiều chất vào chúng.

Ánh sáng mặt trời và có thể là sự phóng điện rất mạnh đóng vai trò là nguồn năng lượng trong quá trình này. Có lẽ những cư dân đầu tiên trên Trái đất - sinh vật nhân sơ, những sinh vật không có nhân hình thành, tương tự như vi khuẩn hiện đại - đều phát sinh từ những nguyên tố như vậy. Chúng là loài kỵ khí, nghĩa là chúng không sử dụng oxy tự do để thở, thứ chưa tồn tại trong khí quyển. Nguồn thức ăn của chúng là các hợp chất hữu cơ hình thành trên Trái đất vẫn chưa có sự sống do tiếp xúc với tia cực tím Mặt trời, giông bão và nhiệt sinh ra do núi lửa phun trào.

Sự sống khi đó tồn tại trong một màng vi khuẩn mỏng ở đáy hồ chứa và ở những nơi ẩm ướt. Thời đại phát triển sự sống này được gọi là Archean. Từ vi khuẩn, và có lẽ theo một cách hoàn toàn độc lập, các sinh vật đơn bào nhỏ bé đã phát sinh - loài động vật nguyên sinh cổ xưa nhất.

Trái đất nguyên thủy trông như thế nào?

Hãy tua nhanh về 4 tỷ năm trước. Khí quyển không chứa oxy tự do, nó chỉ tồn tại ở dạng oxit. Hầu như không có âm thanh nào ngoại trừ tiếng gió rít, tiếng nước phun trào nham thạch và sự va chạm của thiên thạch trên bề mặt Trái đất. Không thực vật, không động vật, không vi khuẩn. Có lẽ đây là hình dáng Trái đất khi sự sống xuất hiện trên đó? Mặc dù vấn đề này từ lâu đã được nhiều nhà nghiên cứu quan tâm nhưng ý kiến ​​của họ về vấn đề này rất khác nhau. Đá có thể chỉ ra các điều kiện trên Trái đất vào thời điểm đó, nhưng chúng đã bị phá hủy từ lâu do các quá trình địa chất và chuyển động của vỏ trái đất.

Các lý thuyết về nguồn gốc sự sống trên Trái đất

Trong bài viết này, chúng tôi sẽ nói ngắn gọn về một số giả thuyết về nguồn gốc sự sống, phản ánh những ý tưởng khoa học hiện đại. Theo Stanley Miller, một chuyên gia nổi tiếng trong lĩnh vực nguồn gốc sự sống, chúng ta có thể nói về nguồn gốc của sự sống và sự khởi đầu quá trình tiến hóa của nó từ thời điểm các phân tử hữu cơ tự tổ chức thành các cấu trúc có khả năng tự sinh sản. . Nhưng điều này đặt ra những câu hỏi khác: những phân tử này phát sinh như thế nào; tại sao chúng có thể tự sinh sản và tập hợp thành những cấu trúc hình thành nên các sinh vật sống; những điều kiện cần thiết cho việc này?

Có một số giả thuyết về nguồn gốc sự sống trên Trái đất. Ví dụ, một trong những giả thuyết tồn tại từ lâu cho rằng nó được đưa đến Trái đất từ ​​​​không gian, nhưng không có bằng chứng thuyết phục nào về điều này. Ngoài ra, sự sống mà chúng ta biết có khả năng thích nghi một cách đáng ngạc nhiên để tồn tại chính xác trong điều kiện trên cạn, vì vậy nếu nó xuất hiện bên ngoài Trái đất, nó sẽ có mặt trên hành tinh này. loại đất. Hầu hết các nhà khoa học hiện đại đều tin rằng sự sống bắt nguồn từ Trái đất, ở các vùng biển của nó.

Lý thuyết sinh học

Trong quá trình phát triển các học thuyết về nguồn gốc sự sống, lý thuyết về sinh học - nguồn gốc của các sinh vật chỉ từ các sinh vật sống - chiếm một vị trí quan trọng. Nhưng nhiều người cho rằng nó không thể đứng vững được, vì về cơ bản nó đối lập giữa sự sống với vật vô tri và khẳng định ý tưởng về sự sống vĩnh cửu, bị khoa học bác bỏ. Abiogens - ý tưởng về nguồn gốc của sinh vật sống từ vật không sống - giả thuyết ban đầu lý thuyết hiện đại nguồn gốc của cuộc sống. Năm 1924, nhà hóa sinh nổi tiếng A.I. Oparin cho rằng với sự phóng điện mạnh trong bầu khí quyển trái đất, cách đây 4-4,5 tỷ năm bao gồm amoniac, metan, carbon dioxide và hơi nước, các hợp chất hữu cơ đơn giản nhất có thể phát sinh, cần thiết cho sự xuất hiện của mạng sống. Dự đoán của Viện sĩ Oparin đã trở thành sự thật. Năm 1955, nhà nghiên cứu người Mỹ S. Miller, khi truyền điện tích qua hỗn hợp khí và hơi, đã thu được các axit béo, urê, axit axetic và formic đơn giản nhất và một số axit amin. Vì vậy, vào giữa thế kỷ 20, sự tổng hợp sinh học của các chất giống protein và các chất khác chất hữu cơ trong các điều kiện tái tạo các điều kiện của Trái đất nguyên thủy.

Lý thuyết về bệnh panspermia

Lý thuyết về bệnh panspermia là khả năng chuyển các hợp chất hữu cơ và bào tử của vi sinh vật từ cơ thể vũ trụ này sang cơ thể vũ trụ khác. Nhưng nó hoàn toàn không trả lời câu hỏi: sự sống bắt nguồn từ Vũ trụ như thế nào? Cần phải chứng minh sự xuất hiện của sự sống tại thời điểm đó trong Vũ trụ, độ tuổi của nó, theo lý thuyết vụ nổ lớn, được giới hạn trong 12-14 tỷ năm. Trước thời điểm này thậm chí không có các hạt cơ bản. Và nếu không có hạt nhân và electron thì không có chất hóa học. Sau đó, chỉ trong vòng vài phút, các proton, neutron, electron xuất hiện và vật chất bước vào con đường tiến hóa.

Để chứng minh lý thuyết này, nhiều trường hợp nhìn thấy UFO, các bức tranh trên đá vẽ các vật thể giống tên lửa và “phi hành gia” cũng như các báo cáo về cuộc gặp gỡ với người ngoài hành tinh được sử dụng. Khi nghiên cứu vật liệu của thiên thạch và sao chổi, người ta đã phát hiện ra nhiều “tiền thân của sự sống” - những chất như cyanogen, axit hydrocyanic và các hợp chất hữu cơ, có thể đóng vai trò là “hạt giống” rơi xuống Trái đất trần.

Những người ủng hộ giả thuyết này là những người đoạt giải giải thưởng Nobel F. Crick, L. Orgel. F. Crick dựa trên hai bằng chứng gián tiếp: tính phổ quát của mã di truyền: nhu cầu chuyển hóa bình thường của molypden ở mọi sinh vật, hiện nay cực kỳ hiếm trên hành tinh.

Nguồn gốc sự sống trên Trái đất là không thể nếu không có thiên thạch và sao chổi

Một nhà nghiên cứu từ Đại học Texas Tech, sau khi phân tích một lượng thông tin khổng lồ thu thập được, đã đưa ra giả thuyết về cách sự sống có thể hình thành trên Trái đất. Nhà khoa học chắc chắn rằng sự xuất hiện những hình thức ban đầu cuộc sống đơn giản nhất trên hành tinh của chúng ta sẽ không thể tồn tại nếu không có sự tham gia của sao chổi và thiên thạch rơi vào nó. Nhà nghiên cứu đã chia sẻ công trình của mình tại cuộc họp thường niên lần thứ 125 của Hiệp hội Địa chất Hoa Kỳ, tổ chức vào ngày 31 tháng 10 tại Denver, Colorado.

Tác giả của công trình, giáo sư khoa học địa chất tại Đại học Texas Tech (TTU) và người phụ trách bảo tàng cổ sinh vật học của trường đại học, Sankar Chatterjee, cho biết ông đi đến kết luận này sau khi phân tích thông tin về lịch sử địa chất ban đầu của hành tinh chúng ta và so sánh điều này. dữ liệu với các lý thuyết khác nhau về tiến hóa hóa học.

Chuyên gia tin rằng cách tiếp cận này có thể giải thích một trong những thời kỳ được ẩn giấu và nghiên cứu chưa đầy đủ nhất trong lịch sử hành tinh chúng ta. Theo nhiều nhà địa chất, phần lớn các vụ “bắn phá” không gian, trong đó có sao chổi và thiên thạch tham gia, xảy ra khoảng 4 tỷ năm trước. Chatterjee tin rằng hầu hết đầu đời trên Trái đất được hình thành trong các miệng hố do thiên thạch và sao chổi rơi xuống. Và rất có thể điều này đã xảy ra trong thời kỳ “Bắn phá hạng nặng muộn” (3,8-4,1 tỷ năm trước), khi sự va chạm của các vật thể không gian nhỏ với hành tinh của chúng ta tăng mạnh. Vào thời điểm đó, đã có hàng nghìn trường hợp sao chổi rơi xuống. Điều thú vị là lý thuyết này được Mô hình Nice hỗ trợ gián tiếp. Theo đó, số lượng thực sự của sao chổi và thiên thạch lẽ ra đã rơi xuống Trái đất vào thời điểm đó tương ứng với số lượng thực sự của các miệng hố trên Mặt trăng, từ đó trở thành một loại lá chắn cho hành tinh của chúng ta và không cho phép các cuộc bắn phá không ngừng nghỉ. để tiêu diệt nó.

Một số nhà khoa học cho rằng kết quả của cuộc bắn phá này là sự xâm chiếm của sự sống trong các đại dương trên Trái đất. Tuy nhiên, một số nghiên cứu về chủ đề này chỉ ra rằng hành tinh của chúng ta có trữ lượng nước nhiều hơn mức cần thiết. Và sự dư thừa này là do các sao chổi đến với chúng ta từ Đám mây Oort, được cho là nằm cách chúng ta một năm ánh sáng.

Chatterjee chỉ ra rằng các miệng hố được tạo ra bởi những vụ va chạm này chứa đầy nước tan chảy từ chính sao chổi, cũng như các khối xây dựng hóa học cần thiết để hình thành các sinh vật đơn giản. Đồng thời, nhà khoa học tin rằng những nơi mà sự sống không xuất hiện ngay cả sau một trận oanh tạc như vậy hóa ra lại không phù hợp cho việc này.

“Khi Trái đất được hình thành cách đây khoảng 4,5 tỷ năm, việc các sinh vật sống xuất hiện trên đó hoàn toàn không phù hợp. Đó thực sự là một vạc núi lửa sôi sục, khí nóng độc hại và các thiên thạch liên tục rơi vào đó”, tạp chí trực tuyến AstroBiology viết, dẫn lời nhà khoa học.

“Và sau một tỷ năm, nó đã trở thành một hành tinh yên tĩnh và thanh bình, giàu trữ lượng nước khổng lồ, là nơi sinh sống của nhiều đại diện khác nhau của đời sống vi sinh vật - tổ tiên của mọi sinh vật.”

Sự sống trên Trái đất có thể nảy sinh nhờ đất sét

Một nhóm các nhà khoa học do Dan Luo từ Đại học Cornell dẫn đầu đã đưa ra giả thuyết rằng đất sét thông thường có thể đóng vai trò là chất cô đặc cho các phân tử sinh học cổ đại.

Ban đầu, các nhà nghiên cứu không quan tâm đến vấn đề nguồn gốc sự sống - họ đang tìm cách tăng hiệu quả của hệ thống tổng hợp protein không có tế bào. Thay vì cho phép DNA và các protein hỗ trợ của nó trôi nổi tự do trong hỗn hợp phản ứng, các nhà khoa học đã cố gắng ép chúng thành các hạt hydrogel. Hydrogel này, giống như một miếng bọt biển, hấp thụ hỗn hợp phản ứng, hấp thụ các phân tử cần thiết và kết quả là tất cả các thành phần cần thiết được giữ lại trong một thể tích nhỏ - tương tự như những gì xảy ra trong tế bào.

Sau đó, các tác giả nghiên cứu đã thử sử dụng đất sét như một chất thay thế hydrogel rẻ tiền. Các hạt đất sét hóa ra tương tự như các hạt hydrogel, trở thành một loại lò phản ứng vi mô để tương tác với các phân tử sinh học.

Nhận được kết quả như vậy, các nhà khoa học không khỏi nhớ lại vấn đề về nguồn gốc sự sống. Các hạt đất sét, với khả năng hấp thụ các phân tử sinh học, thực sự có thể đóng vai trò là lò phản ứng sinh học đầu tiên cho các phân tử sinh học đầu tiên, trước khi chúng có được màng. Giả thuyết này cũng được ủng hộ bởi thực tế là quá trình lọc silicat và các khoáng chất khác từ đá để tạo thành đất sét đã bắt đầu, theo ước tính địa chất, ngay trước khi, theo các nhà sinh học, các phân tử sinh học lâu đời nhất bắt đầu hợp nhất thành tế bào nguyên mẫu.

Trong nước, hay chính xác hơn là trong dung dịch, rất ít điều có thể xảy ra, bởi vì các quá trình trong dung dịch hoàn toàn hỗn loạn và tất cả các hợp chất đều rất không ổn định. Khoa học hiện đại coi đất sét - chính xác hơn là bề mặt của các hạt khoáng sét - như một ma trận mà trên đó các polyme sơ cấp có thể hình thành. Nhưng đây cũng chỉ là một trong rất nhiều giả thuyết, mỗi giả thuyết đều có điểm mạnh và điểm riêng. mặt yếu. Nhưng để mô phỏng nguồn gốc sự sống ở quy mô đầy đủ, bạn thực sự cần phải là Chúa. Mặc dù ở phương Tây ngày nay các bài báo có tiêu đề “Xây dựng tế bào” hoặc “Mô hình tế bào” đã xuất hiện. Ví dụ, một trong những người đoạt giải Nobel cuối cùng, James Szostak, hiện đang tích cực cố gắng tạo ra các mô hình tế bào hiệu quả có khả năng tự nhân lên, sinh sản cùng loại.