Primitiiviset maaolosuhteet ja elämän alku

Se Primitiivinen maa Se on termi, jota käytetään viittaamaan siihen, mikä planeettamme oli ensimmäisen 1 aikana.000 miljoonaa vuotta. Tämä ajanjakso kattaa Hácic EON: n (4.600-4.000 Ma) ja Eoarcaic -aikakausi (4.000-3.Arkaaisen EON: n 600 ma) (4.000-2.500 Ma). Geologiassa lyhenne MA (latinalaisesta, Megavuode) tarkoittaa miljoonia vuosia ennen läsnäoloa.

Hácico, arkaainen ja proterotsoic eons (2500-542 Ma) muodostavat precambrian, viitaten ennen Kambrian ajanjaksoa muodostettuihin kiviin. Precambrian alajaot eivät ole muodollisia stratigrafisia yksiköitä, ja ne ovat puhtaasti kronometrisiä.

Lähde: Pixabay.com

[TOC]

Primitiivinen maanmuodostus

Hyväksyttyyn selitys maailmankaikkeuden alkuperästä on ison räjähdyksen teoria, jonka mukaan maailmankaikkeus laajeni alkuperäisellä tilavuudella, joka on nolla (kaikki kohde keskittyi alueelle hetkessä, jota kutsutaan "singulaarisuudeksi") Kunnes saavuttaa valtavan osan 13,7 miljardia vuotta sitten.

Universumi oli jo lähes 9 miljardia vuotta vanha, kun 4 sitten 4.567 miljoonaa vuotta, aurinkokuntamme ja muodostettu primitiivinen maa. Tämä tarkka arvio perustuu aurinkokunnan ikäisten meteoriittien radiometriseen treffiin.

Aurinko muodostettiin kaasun alueen romahtamalla tähtienvälisestä väliaineesta. Aineen puristus on syynä sen korkeisiin lämpötiloihin. Kaasu- ja pyörimispölylevy muodosti primitiivisen aurinkoenan, josta aurinkokunnan komponentit tulevat.

Primitiivisen maan muodostuminen voidaan selittää "tavanomaisella planeettakoulutusmallilla".

Kosminen pöly kertyy lisääntyneiden törmäysprosessien avulla, ensin pienten taivaankappaleiden välillä, sitten alkion planeettojen välillä jopa 4 saakka.000 000 kilometriä halkaisijaltaan, lopulta pienen määrän suurten planeettakappaleiden välillä.

Primitiiviset maaolosuhteet

Pitkäaikaisen historiansa aikana primitiiviselle maalle tehtiin valtavia muutoksia ympäristöolosuhteissa.

Alkuolosuhteet, joita voidaan kelvollisiksi infernaliksi, olivat ehdottoman vihamielisiä kaikille elämänmuotoille. Lämpötilat, jotka tekivät kaikki maanpäälliset materiaalit, ovat osa magman merta, meteoriittien, asteroidien ja pienten planeettojen pommitukset ja tappavien ionisoitujen hiukkasten läsnäolo.

Voi palvella sinua: mikä on ihmisen elinkaari?

Myöhemmin primitiivinen maajäähdytys, joka mahdollistaa maankuoren, nestemäisen veden, ilmakehän ja fysikaalis -kemiallisten olosuhteiden esiintymisen, joka on suotuisa ensimmäisten orgaanisten molekyylien ulkonäöltään ja lopuksi elämän alkuperästä ja säilyttämisestä.

Hácical eon

Faile EON: n tuntemus johtuu pienen määrän maanpäällisten kivien näytteiden analysoinnista (muodostettu välillä 4.031 ja 4.0 Ma), täydennettynä päätelmillä, jotka perustuvat meteoriittien ja muiden taivaallisten materiaalien tutkimukseen.

Pian maapallon muodostumisen jälkeen, jo epäonnistuneen EON: n aikana, viimeinen suuri lisääntynyt törmäys Marsin kokoisen taivaankappaleen kanssa tapahtui. Vaikutusten energia sulatti tai höyrystyi suuren osan maasta.

Kuun muodostivat höyryn jäähdytyksen ja lisääntymisen yhdistyminen. Maapallolla jäänyt sulan materiaali muodosti magman valtameren.

Maan ydin, joka on valmistettu nestemäisestä metallista, tulee magma -valtameren syvimmästä. Sula piidioksidi, joka on kotoisin maankuoresta, oli mainitun valtameren yläkerros. Tämän vaiheen suuri dynaamisuus johti ytimen, vaipan, maapallon kuoren, protokocéanon ja ilmakehän erilaistumiseen.

Välillä 4.568 ja 4.4 Ma, maa oli vihamielinen elämään. Mantereita tai nestemäistä vettä ei ollut, meteoriitit pommittivat vain yksi magma valtameri. Tällä ajanjaksolla kuitenkin alkoi kehittyä tarvittavat kemialliset ympäristöolosuhteet elämän syntymiseksi.

Se oli eoarcaic

Yleisesti oletetaan, että elämä on peräisin jossain vaiheessa siirtymävaiheessa Hácic EON: n ja Eoarcaic -aikakauden välillä, vaikka mikrofossiileja ei tiedetä, jotka voivat todistaa sen.

Eoarcaic aikakausi oli maapallon kuoren muodostumisen ja tuhoamisen ajanjakso. Grönlannissa tunnetuin vanhin kalliomuodostus syntyi 3.800 miljoonaa vuotta. Vaalbará, ensimmäinen manner, jolla oli maa, muodostettiin 3.600 miljoonaa vuotta.

Eoarcaic -aikakauden aikana, välillä 3950 - 3870 Ma, maa ja kuu kärsivät voimakkaasta äärimmäisestä pommituksesta, joka päättyi 400 miljoonan vuoden ajan rauhallisella ajanjaksolla, joka oli kestänyt 400 miljoonaa vuotta. Lunar-kraatterit (noin 1700 halkaisija yli 20 km; 15 halkaisija 300–1200 km) ovat tämän pommituksen näkyvin tulos.

Se voi palvella sinua: Kehitysbiologia: historia, mitä tutkimuksia, sovelluksia

Maapallolla tämä pommitus tuhosi suurimman osan maapallon kuoresta ja kiehuu valtameret eliminoimalla kaikki elämänmuodot paitsi todennäköisesti tietyt bakteerit, luultavasti korkeisiin lämpötiloihin sopeutuneisiin ääriliikkeisiin. Maan elämä oli sammuttava.

Prebioottiset prosessit

Kahdennenkymmenennen vuosisadan toisella vuosikymmenellä venäläinen biokemisti Aleksandr opariini ehdotti, että elämä on peräisin primitiivisen maan kaltaisesta ympäristöstä kemiallisen evoluutioprosessin kautta, joka alun perin johti yksinkertaisten orgaanisten molekyylien ulkonäköön.

Ilmapiiri olisi koostettu kaasuista (vesihöyry, vety, ammoniakki, metaani), jotka olisivat dissosioituneet radikaaleissa UV -valon vaikutuksella.

Näiden radikaalien rekombinaatio olisi tuottanut orgaanisten yhdisteiden sateen muodostaen primaarisen liemen, jossa kemialliset reaktiot olisivat tuottaneet molekyylejä, jotka kykenevät toistamaan.

Vuonna 1957 Stanley Miller ja Harold Urey osoittivat kuumaa vettä sisältävän laitteen ja sähköisen kipinän alaisten opariinikaasuseoksen kautta, että kemiallinen kehitys olisi voinut tapahtua.

Tämä koe tuotti elävissä olennoissa esiintyviä yksinkertaisia ​​yhdisteitä, mukaan lukien nukleiinihappomaiset emäkset, aminohapot ja sokerit.

Seuraavassa kemiallisen evoluution vaiheessa, joka on myös kokenut kokeellisesti, aikaisemmat yhdisteet olisivat liittyneet muodostamaan polymeerejä, jotka olisivat lisänneet protobionttin muodostamiseksi. Nämä eivät pysty replikoimaan, mutta niillä on puolivälissä olevat ja innostuneita kalvoja, kuten elävien solujen,.

Elämän alkuperä

Protobiontit olisivat muuttuneet eläviksi olennoiksi hankkimalla kyvyn lisääntyä, välittämällä heidän geneettisen tietonsa seuraavalle sukupolvelle.

Laboratoriossa on mahdollista syntetisoida kemiallisesti lyhyitä RNA -polymeerejä. Protobiontissa olevien polymeerien joukossa on oltava ARN.

Kun magma vahvistettiin, aloittaen primitiivisen maan aivokuoren muodostumisen, kivien eroosit prosessit tuottivat savea. Tämä mineraali voi adsorboida lyhyitä RNA -polymeerejä hydratoituilla pinnoillaan, ja se on muotti suurempien RNA -molekyylien muodostumiseksi.

Laboratoriossa on myös osoitettu, että RNA -polymeerit voivat toimia entsyymeinä, katalysoimalla omaa replikaatiota. Tämä osoittaa, että RNA -molekyylit olisivat voineet toistaa protobiontissa, lopulta aiheuttaen soluja ilman entsyymien tarvetta.

Se voi palvella sinua: Flora ja eläimistö de Aridoamérica

Protobionttien RNA -molekyylien satunnaiset muutokset (mutaatiot) olisivat luoneet variaation, jolla luonnollinen valinta olisi voinut käyttää. Tämä olisi ollut evoluutioprosessin alku, joka syntyi kaikki maan elämänmuodot, prokaryooteista kasveihin ja selkärankaisiin.

Viitteet

1. Proomu, l. M. 2018. Planeettaympäristöjen ylläpitäminen elämätutkimuksissa. Nature Communications, doi: 10.1038/S41467-018-07493-3.
2. Djokic, t., Van Kranendonk, M. J -., Campbell, K. -Lla., Walter, m. R -., Card, c. R -. 2017. Varhaisimmat merkit elämästä Kaliforniassa säilytetyllä maalla. 3.5 ga kuuma kevään talletukset. Nature Communications, doi: 10.1038/NCOMMS15263.
3. Fowler, c. M. R -., Ebinger, c. J -., Hawkesworth, c. J -. (Toim.). 2002. Varhainen maa: fysikaalinen, kemiallinen ja biologinen kehitys. Geologinen yhdistys, erityisjulkaisut 199, Lontoo.
4. Gargaud, m., Martin, H., López-garcía, p., Montmerle, t., Pascal, r. 2012. Nuori aurinko, varhainen maa ja elämän alkuperä: astrobiologian oppitunnit. Springer, Heidelberg.
5. Hedman, M. 2007. Kaiken ikä - kuinka tiede nostaa menneisyyden. University of Chicago Press, Chicago.
6. Jortner, J. 2006. Asunnot elämän syntymiseen varhaisessa maassa: yhteenveto ja pohdinnot. Kuninkaallisen seuran filosofiset liiketoimet B, 361, 1877-1891.
7. Kesler, S.JA., Ohmoto, h. (Toim.-A. 2006. Varhaisen ilmakehän, hydrosfäärin ja biosfäärin evoluutio: malmikerrostumista koskevat rajoitukset. Amerikan geologinen yhdistys, Boulder, Memoir 198.
8. Lunine, J. Yllyttää. 2006. Fyysiset olosuhteet varhaisessa maassa. Royal Society B, 361, 1721-1731 filosofiset liiketoimet B, 361, 1721.
9. Ogg, J. G., Ogg, g., Gradstein, f. M. 2008. Tiivis geologinen aikataulu. Cambridge, New York.
10. Rollinson, H. R -. 2007. Varhaiset maajärjestelmät: geokemiallinen lähestymistapa. Blackwell, Malden.
11. Shaw, G. H. 2016. Maan varhainen ilmapiiri ja valtameret sekä elämän alkuperä. Springer, Cham.
12. Teerikorpi, P., Valtonen, M., Lehto, k., Lehto, h., Byrd, G., Chernin, a. 2009. Kehittyvä maailmankaikkeus ja elämän alkuperä - kosmisten juurten etsiminen. Springer, New York.
13. Wacey, D. 2009. Varhainen elämä maan päällä: käytännöllinen opas. Springer, New York.
14. Wick Ramsinghe, J., Wick Ramsinghe, c., Napier, W. 2010. Komeetat ja elämän alkuperä. Maailman tieteellinen, New Jersey.