Primitieve aardomstandigheden en het begin van het leven

De Primitief land Het is een term die wordt gebruikt om te verwijzen naar wat onze planeet was tijdens de eerste 1.000 miljoen jaar bestaan. Deze periode omvat de hácic eon (4.600-4.000 ma) en het Eoarcaïsche tijdperk (4.000-3.600 ma) van de archaïsche eon (4.000-2.500 ma). In de geologie, de afkorting MA (van het Latijn, Mega -jaar) betekent miljoenen jaren eerder aanwezig.

Hácico, archaïsche en proterozoïsche eonen (2500-542 ma) vormen de Precambrian, verwijzend naar de rotsen gevormd vóór de Cambrische periode. Precambrische onderverdelingen zijn geen formele stratigrafische eenheden en zijn puur chronometrisch gedefinieerd.

Bron: Pixabay.com

[TOC]

Primitieve aardvorming

De meest geaccepteerde verklaring van de oorsprong van het universum is de theorie van de oerknal, volgens welke het universum zich uit breidde uit een initiële volume gelijk aan nul (al het onderwerp dat in een site in een site is geconcentreerd, die "singulariteit" wordt genoemd))) Tot een enorm volume 13,7 miljard jaar geleden.

Het universum was al bijna 9 miljard jaar oud toen, 4 geleden 4.567 miljoen jaar, ons zonnestelsel en het primitieve land gevormd. Deze precieze schatting is gebaseerd op de radiometrische datering van meteorieten die de leeftijd van het zonnestelsel hebben.

De zon werd gevormd door de ineenstorting van een gasgebied uit het interstellaire medium. De compressie van materie is de oorzaak van de hoge temperaturen. De gas- en rotatiestoffige schijf vormde een primitieve zonnevoel, waaruit de componenten van het zonnestelsel komen.

De vorming van primitieve aarde kan worden verklaard door het "standaard planetaire trainingsmodel".

Kosmisch stof verzamelt zich door een proces van verhoogde botsingen, eerst tussen kleine hemelse lichamen, vervolgens tussen embryonale planeten tot 4.000 kilometer in diameter, uiteindelijk tussen een klein aantal grote planetaire lichamen.

Primitieve aardomstandigheden

Tijdens zijn langdurige geschiedenis onderging het primitieve land enorme veranderingen in zijn omgevingscondities.

De initiële voorwaarden, kwalificeerbaar als Infernal, waren absoluut vijandig tegenover alle levensvormen. De temperaturen waardoor alle terrestrische materialen deel uitmaken van een zee van magma, het bombardement door meteorieten, asteroïden en kleine planeten, en de aanwezigheid van dodelijke geïoniseerde deeltjes die door de zonwind door de wind worden gebracht door de wind.

Kan je dienen: wat is de levenscyclus van de mens?

Vervolgens kan de primitieve landkoeling, waardoor de aardkorst, vloeibaar water, atmosfeer en fysicochemische omstandigheden gunstig zijn voor het verschijnen van de eerste organische moleculen en ten slotte de oorsprong en het behoud van het leven.

Hácical eon

De kennis van de faile eon komt van de analyse van een klein aantal monsters van terrestrische rotsen (gevormd tussen 4.031 en 4.0 ma), aangevuld met gevolgtrekkingen op basis van de studie van meteorieten en andere hemelse materialen.

Kort nadat de aarde zich had gevormd, al in de failere eon, gebeurde een laatste grote toegenomen botsing met een hemelse lichaam van de grootte van Mars. De energie van de impact smolt of verdampt veel van de aarde.

De coalescentie voor afkoeling en aanwas van de stoom vormde de maan. Het gesmolten materiaal dat op aarde bleef, vormde een magma -oceaan.

De kern van de aarde, die is gemaakt van vloeibaar metaal, komt van de diepste van de magma -oceaan. Het gesmolten silica dat de korst van de aarde is ontstaan, was de bovenste laag van genoemde oceaan. De grote dynamiek van deze fase leidde tot de differentiatie van de kern, de mantel, de aardkorst, een protocéano en een atmosfeer.

Tussen 4.568 en 4.4 ma, de aarde stond vijandig tegenover het leven. Er waren geen continenten of vloeibaar water, er was slechts één magma -oceaan intens gebombardeerd door meteorieten. In deze periode begonnen de noodzakelijke chemisch-omgevingscondities zich echter te ontwikkelen voor de opkomst van het leven.

Het was eoarcaic

Over het algemeen wordt verondersteld dat het leven op een bepaald moment in de overgang tussen de Hácic Eon en het Eoarcaïsche tijdperk is ontstaan, hoewel microfossielen niet bekend zijn die het kunnen bewijzen.

Het Eoarcaanse tijdperk was een periode van vorming en vernietiging van de aardkorst. De oudste rotsformatie die bekend is, gelegen in Groenland, kwam 3 voor 3.800 miljoen jaar. Vaalbará, het eerste supercontinent dat de aarde had, vormde 3.600 miljoen jaar.

Tijdens het Eoarcaïsche tijdperk, tussen 3950 en 3870 mA, leden de aarde en de maan een intens extreme bombardementen die eindigde met een periode van kalmte die 400 miljoen jaar had geduurd. Lunar-kraters (ongeveer 1700 met een diameter groter dan 20 km; 15 met een diameter van 300-1200 km) zijn het meest zichtbare resultaat van deze bombardementen.

Het kan u dienen: Ontwikkelingsbiologie: geschiedenis, welke studies, toepassingen

Op aarde vernietigde deze bombardementen het grootste deel van de korst van de aarde en kookt de oceanen, waardoor alle levensvormen worden geëlimineerd, behalve, waarschijnlijk, bepaalde bacteriën, waarschijnlijk extremofielen aangepast aan hoge temperaturen. Het leven van de aarde stond op het punt te blussen.

Prebiotische processen

In het tweede decennium van de twintigste eeuw stelde de Russische biochemist Aleksandr Oparin voor dat het leven is ontstaan ​​in een omgeving zoals die van de primitieve aarde door een proces van chemische evolutie dat in eerste instantie leidde tot het verschijnen van eenvoudige organische moleculen.

De atmosfeer zou zijn samengesteld uit gassen (waterdamp, waterstof, ammoniak, methaan) die in radicalen zou zijn gedissocieerd door de werking van UV -licht.

De recombinatie van deze radicalen zou een regen van organische verbindingen hebben geproduceerd, waardoor een primaire bouillon wordt gevormd waarin chemische reacties moleculen zouden hebben geproduceerd die kunnen repliceren.

In 1957 demonstreerden Stanley Miller en Harold Urey, via een apparaat dat heet water en het oparine -gasmengsel onderhevig is aan elektrische vonk, die chemische evolutie had kunnen zijn opgetreden.

Dit experiment produceerde eenvoudige verbindingen die aanwezig zijn in levende wezens, waaronder nucleïnezuurbasen, aminozuren en suikers.

In de volgende stap van de chemische evolutie, die ook experimenteel heeft ervaren, zouden de vorige verbindingen zijn samengevoegd om polymeren te vormen die zouden hebben toegevoegd om protobionts te vormen. Deze zijn niet in staat om te repliceren, maar ze hebben semipermeabele en opwindende membranen zoals die van levende cellen.

Oorsprong van het leven

De protobiontes zouden zijn omgezet in levende wezens door het vermogen te verwerven om zich te voortplanten, hun genetische informatie overbrengen naar de volgende generatie.

In het laboratorium is het mogelijk om korte RNA -polymeren chemisch te synthetiseren. Onder de polymeren die aanwezig zijn in de protobiontes moet er arn zijn.

Toen het magma werd gestold, de vorming van de cortex van de primitieve aarde initiëren, produceerden de erosieve processen van de rotsen klei. Dit mineraal kan korte RNA -polymeren adsorberen op zijn gehydrateerde oppervlakken, die dienen als een vorm voor de vorming van grotere RNA -moleculen.

In het laboratorium is ook aangetoond dat RNA -polymeren als enzymen kunnen functioneren, waardoor hun eigen replicatie katalyseert. Dit laat zien dat RNA -moleculen in protobionts kunnen zijn gerepliceerd, waardoor uiteindelijk cellen worden veroorzaakt, zonder de noodzaak van enzymen.

Het kan je van dienst zijn: Flora en Fauna de Aridoamérica

Willekeurige veranderingen (mutaties) in de RNA -moleculen van de Protobionts zouden variatie hebben gecreëerd waarop natuurlijke selectie had kunnen werken. Dit zou het begin zijn geweest van het evolutieproces dat alle levensvormen van de aarde is ontstaan, van de prokaryoten tot de planten en de gewervelde dieren.

Referenties

1. Barge, l. M. 2018. Beschouw van planetaire omgevingen in de oorsprong van levensstudies. Nature Communications, DOI: 10.1038/S41467-018-07493-3.
2. Djokic, t., Van Kranendonk, m. J., Campbell, K. NAAR., Walter, m. R., Ward, c. R. 2017. Vroegste tekenen van leven op land bewaard in CA. 3.5 GA hete veerafzettingen. Nature Communications, DOI: 10.1038/NCOMMS15263.
3. Fowler, c. M. R., Ebinger, c. J., Hawkesworth, c. J. (Eds). 2002. De vroege aarde: fysische, chemische en biologische ontwikkeling. Geological Society, Special Publications 199, Londen.
4. Gargaud, m., Martin, h., López-García, P., Montmerle, t., Pascal, r. 2012. Jonge zon, Early Earth and the Origins of Life: Lessons for Astrobiology. Springer, Heidelberg.
5. Hedman, m. 2007. The Age of Everything - Hoe de wetenschap het verleden uitbreidt. Universiteit van Chicago Press, Chicago.
6. Jortner, J. 2006. Advocaten voor de opkomst van het leven op de vroege aarde: samenvatting en reflecties. Filosofische transacties van de Royal Society B, 361, 1877-1891.
7. Kesler, s.EN., Ohmoto, h. (Eds.)). 2006. Evolutie van de vroege atmosfeer, hydrosfeer en biosfeer: beperkingen van ertsafzettingen. Geological Society of America, Boulder, Memoir 198.
8. Lunine, j. Je. 2006. Fysieke omstandigheden op de vroege aarde. Filosofische transacties van de Royal Society B, 361, 1721-1731.
9. Ogg, J. G., OGG, G., Gradstein, f. M. 2008. De beknopte geologische tijdschaal. Cambridge, New York.
10. Rollinson, h. R. 2007. Early Earth Systems: een geochemische benadering. Blackwell, Malden.
11. Shaw, g. H. 2016. De vroege sfeer en oceanen van de aarde, en de oorsprong van het leven. Springer, Cham.
12. Teerikorpi, p., Valtonen, m., Lehto, k., Lehto, h., Byrd, g., Chernin, een. 2009. Het evolveruniversum en de oorsprong van het leven - de zoektocht naar onze kosmische wortels. Springer, New York.
13. Wacey, D. 2009. Early Life on Earth: een praktische gids. Springer, New York.
14. Wick Ramsinghe, J., Wick Ramsinghe, C., Napier, W. 2010. Kometen en de oorsprong van het leven. World Scientific, New Jersey.