- Формирање примитивне Земље
- Услови примитивне Земље
- Хадиц Аеон
- То је било еоархијско
- Пребиотски процеси
- Порекло живота
- Референце
Примитивни Земља је термин који се користи да означи оно што наша планета је током првих 1.000 милиона година постојања. Овај распон обухвата Хадиц Аеон (4.600–4.000 мА) и Еоархијску еру (4.000–3.600 Ма) архаичног Аеона (4.000–2.500 Ма). У геологији, скраћеница Ма (од латинског, мега аннум) значи милион година пре данас.
Хадицки, архаични и протерозојски еони (2500–542. М.) Чине преткамбрију, а односи се на стијене формиране пре камбријског периода. Пододјељеви предкамбријски нису формалне стратиграфске јединице и дефинирани су чисто хронометријски.
Извор: пикабаи.цом
Формирање примитивне Земље
Најприхваћеније објашњење порекла Универзума је теорија Великог праска, према којој се Универзум проширио са почетног волумена једнаког нули (сва материја концентрисана на једном месту у трену, која се назива "сингуларност") на достигао је огроман обим пре 13,7 милијарди година.
Универзум је био стар скоро 9 милијарди година када су се, пре 4,567 милиона година, формирали наш Сунчев систем и Рана Земља. Ова врло тачна процена заснива се на радиометријском датирању метеорита који потичу из Сунчевог система.
Сунце је настало урушавањем гасног региона међузвезданог медијума. Сабијање материје је узрок њених високих температура. Ротирајући диск гаса и прашине формирао је примитивну соларну маглу из које долазе компоненте Сунчевог система.
Формирање Ране Земље може се објаснити „стандардним моделом планетарне формације“.
Козмичка прашина се акумулира током процеса акрецијских судара, прво између малих небеских тела, затим између ембрионалних планета пречника до 4.000 километара, коначно између малог броја великих планетарних тела.
Услови примитивне Земље
Током своје дуге историје, рана Земља је претрпела огромне промене у условима своје животне средине.
Почетни услови, квалификовани као инфернални, били су апсолутно непријатељски расположени за све облике живота. Издвајају се температуре због којих су сви земаљски материјали постали дио магме, бомбардирање метеорита, астероида и малих планета, као и присуство смртоносних јонизираних честица које доноси соларни ветар.
Након тога, примитивна Земља се охладила омогућавајући изглед земљине коре, течне воде, атмосфере и физичко-хемијских услова повољних за појаву првих органских молекула и, коначно, порекло и очување живота.
Хадиц Аеон
Познавање хадицког Аеона долази из анализе малог броја узорака земаљских стена (формираних између 4,031 и 4,0 Ма), допуњених закључцима заснованим на проучавању метеорита и других небеских материјала.
Убрзо након формирања Земље, већ на хадиском Аеону, догодио се последњи велики акресечни судар са небеским телом величине Марса. Енергија удара растопила је или испарила већи део Земље.
Коалесценција хлађењем и избацивањем паре формирала је Месец. Растаљени материјал који је остао на Земљи формирао је океан магме.
Језгро Земље, које је сачињено од течног метала, долази из дубоког магманског океана. Спојени силицијум који је настао из земљине коре чинио је горњи слој океана. Велика динамичност ове фазе довела је до диференцијације језгра, плашта, земљине коре, протоцеана и атмосфере.
Између 4.568 и 4.4 Ма, Земља је била непријатељски настројена према животу. Није било континената ни течне воде, постојао је само океан магме који су интензивно бомбардовани метеоритима. Међутим, у овом периоду почели су се развијати хемијско-животни услови неопходни за настанак живота.
То је било еоархијско
За живот се обично претпоставља да је настао у неком тренутку преласка између хадиског еона и еоархијске ере, иако није познато да микрофосили то доказују.
Еоархијска ера била је период формирања и уништавања земљине коре. Најстарија позната стенска формација, смештена на Гренланду, настала је пре 3,8 милијарди година. Ваалбара, први суперконтинент који је имала Земља, формиран је пре 3,6 милијарди година.
Током еоархијске ере, између 3.950 и 3.870 Ма, Земља и Месец су претрпели изузетно интензивно бомбардовање метеорита, чиме је окончан период мирноће који је трајао 400 милиона година. Лунарни кратери (око 1.700 пречника преко 20 км; 15 пречника 300–1200 км) су највидљивији резултат овог бомбардовања.
На Земљи је ово бомбардовање уништило већину земљине коре и узроковало да океани прокључу, усмртивши сав живот, осим вероватно одређених бактерија, вероватно екстремфили прилагођених високим температурама. Земаљски живот био је на ивици изумирања.
Пребиотски процеси
У другој деценији КСКС века, руски биохемичар Александер Опарин предложио је да живот настане у окружењу попут примитивне Земље кроз процес хемијске еволуције који је у почетку довео до појаве једноставних органских молекула.
Атмосфера би била састављена од гасова (водене паре, водоника, амонијака, метана) који би се дисоцирао у радикале дејством УВ светлости.
Рекомбинација ових радикала би произвела туш органских једињења, формирајући примордијални бујон у коме би хемијске реакције произвеле молекуле способне да се размножавају.
1957. године Станлеи Миллер и Харолд Уреи демонстрирали су, помоћу уређаја који садржи врућу воду и мешавину Опарин гаса подвргнутим електричним варницама, да је могла доћи до хемијске еволуције.
Овај експеримент је произвео једноставна једињења присутна у живим бићима, укључујући базе нуклеинских киселина, аминокиселине и шећере.
У следећем кораку хемијске еволуције, који је такође експериментално рекреиран, претходна једињења би се спојила у формирање полимера који би се сакупљали да би формирали протобионте. Оне се не могу копирати, али имају полупропусне и узбудљиве мембране попут оних живих ћелија.
Порекло живота
Протобионтови би се трансформисали у жива бића стекавши способност репродукције, преносећи своје генетске информације на следећу генерацију.
У лабораторији се кратки РНА полимери могу хемијски синтетизовати. Међу полимерима који су присутни у протобионтима мора да је постојала РНА.
Када се магма очврснула, покрећући формирање коре примитивне Земље, ерозивни процеси стена стварали су глину. Овај минерал може адсорбирати кратке РНА полимере на својим хидратизираним површинама, а служи као образац за формирање већих молекула РНА.
У лабораторији је такође показано да кратки РНА полимери могу функционисати као ензими, катализујући сопствену репликацију. Ово показује да су се молекуле РНК могле реплицирати у протобионтима, евентуално пореклом ћелијама, без потребе за ензимима.
Насумичне промене (мутације) у молекули РНА протобионата створиле би варијацију на којој би природна селекција могла да делује. Ово би био почетак еволуционог процеса који је водио све облике живота на Земљи, од прокариота до биљака и кичмењака.
Референце
- Барге, ЛМ 2018. Узимајући у обзир планетарно окружење порекла животних студија. Натуре Цоммуницатионс, ДОИ: 10.1038 / с41467-018-07493-3.
- Ђокић, Т., Ван Кранендонк, МЈ, Цампбелл, КА, Валтер, МР, Вард, ЦР 2017. Најранији знаци живота на земљи сачувани у ца. Депозити врућег извора 3.5 Га. Натуре Цоммуницатионс, ДОИ: 10.1038 / нцоммс15263.
- Фовлер, ЦМР, Ебингер, ЦЈ, Хавкесвортх, ЦЈ (едс). 2002. Рана Земља: физички, хемијски и биолошки развој. Геолошко друштво, специјалне публикације 199, Лондон.
- Гаргауд, М., Мартин, Х., Лопез-Гарциа, П., Монтмерле, Т., Пасцал, Р. 2012. Младо сунце, рана Земља и порекло живота: лекције из астробиологије. Спрингер, Хајделберг.
- Хедман, М. 2007. Доба свега - како наука истражује прошлост. Университи оф Цхицаго Пресс, Чикаго.
- Јортнер, Ј. 2006. Услови за настанак живота на раној Земљи: сажетак и размишљања. Филозофске трансакције Краљевског друштва Б, 361, 1877–1891.
- Кеслер, СЕ, Охмото, Х. (ур.). 2006. Еволуција ране атмосфере, хидросфере и биосфере: ограничења из лежишта руде. Геолошко друштво Америке, Боулдер, Мемоир 198.
- Лунине, ЈИ 2006. Физичка стања на раној Земљи. Филозофске трансакције Краљевског друштва Б, 361, 1721–1731.
- Огг, ЈГ, Огг, Г., Градстеин, ФМ 2008. Сажет геолошки временски распон. Цамбридге, Нев Иорк.
- Роллинсон, ХР 2007. Рани земаљски системи: геохемијски приступ. Блацквелл, Малден.
- Схав, ГХ 2016. Рана атмосфера и океани Земље, и порекло живота. Спрингер, Цхам.
- Теерикорпи, П., Валтонен, М., Лехто, К., Лехто, Х., Бирд, Г., Цхернин, А. 2009. Еволуирајући универзум и порекло живота - потрага за нашим космичким коријенима. Спрингер, Нев Иорк.
- Вацеи, Д. 2009. Рани живот на Земљи: практични водич. Спрингер, Нев Иорк.
- Вицкрамасингхе, Ј., Вицкрамасингхе, Ц., Напиер, В. 2010. Комете и порекло живота. Ворлд Сциентифиц, Нев Јерсеи.