Primitiva jordförhållanden och livets början

De Primitiv mark Det är en term som används för att hänvisa till vad vår planet var under de första 1.000 miljoner års existens. Denna period omfattar den hácic eon (4.600-4.000 ma) och Eoarcaic -eran (4.000-3.600 ma) av den arkaiska eon (4.000-2.500 ma). I geologi, förkortningen MA (från latin, Mega år) betyder miljoner år före närvarande.

Hácico, Archaic och Proterozoic Eons (2500-542 MA) utgör Precambrian, med hänvisning till klipporna som bildades före den kambriska perioden. Precambrian underavdelningar är inte formella stratigrafiska enheter och är rent kronometriska definierade.

Källa: Pixabay.com

[TOC]

Primitiv jordbildning

Den mest accepterade förklaringen av universums ursprung är teorin om Big Bang, enligt vilken universum utvidgades från en initial volym lika med noll (allt ämne koncentrerat på ett webbplats på ett ögonblick, som kallas "singularitet") tills når en enorm volym för 13,7 miljarder år sedan.

Universum var redan nästan 9 miljarder år när, 4 sedan 4 sedan 4.567 miljoner år, vårt solsystem och det primitiva landet bildades. Denna exakta uppskattning är baserad på den radiometriska dateringen av meteoriter som har solsystemets ålder.

Solen bildades genom kollaps av en gasregion från det interstellära mediet. Materiets komprimering är orsaken till dess höga temperaturer. Gas- och rotationsdammskivan bildade en primitiv solnebula, från vilken solsystemkomponenterna kommer.

Primitiv jordformning kan förklaras av "Standard Planetary Training Model".

Kosmiskt damm ackumuleras genom en process med ökade kollisioner, först mellan små himmelkroppar, sedan mellan embryonala planeter upp till 4.000 kilometer i diameter, äntligen mellan ett litet antal stora planetkroppar.

Primitiva jordförhållanden

Under sin långvariga historia genomgick det primitiva landet enorma förändringar i dess miljöförhållanden.

De ursprungliga förhållandena, kvalificerade som infernal, var helt fientliga för alla former av liv. Temperaturerna som gjorde att alla markmaterial var en del av ett hav av magma, bombardemanget av meteoriter, asteroider och små planeter och närvaron av dödliga joniserade partiklar som satts upp av solvinden vid vinden.

Kan tjäna dig: vad är människans livscykel?

Därefter den primitiva landkylningen, som tillåter utseendet på jordskorpan, flytande vatten, atmosfär och fysikalisk -kemiska förhållanden som är gynnsamma för utseendet på de första organiska molekylerna och slutligen för livets ursprung och bevarande av liv.

Hácical eon

Kunskapen om faile eon kommer från analysen av ett litet antal prover av markbergarter (bildas mellan 4.031 och 4.0 ma), kompletterade med slutsatser baserade på studien av meteoriter och andra himmelmaterial.

Strax efter att jorden bildades, redan i Failer Eon, en sista stor ökad kollision med en himmelkropp av storleken på Mars som inträffade. Energin från påverkan smälte eller förångas mycket av jorden.

Koalescensen för kylning och ackretion av ångan bildade månen. Det smälta materialet som förblev på jorden bildade ett magmahav.

Jordens kärna, som är gjord av flytande metall, kommer från den djupaste av magmahavet. Den smälta kiseldioxid som har sitt ursprung i jordskorpan var det övre skiktet i nämnda hav. Den stora dynamiken i detta steg ledde till differentieringen av kärnan, manteln, jordskorpan, en protocéano och en atmosfär.

Mellan 4.568 och 4.4 ma, jorden var fientlig mot livet. Det fanns inga kontinenter eller flytande vatten, det fanns bara en magma hav bombarderad intensivt av meteoriter. Under denna period började emellertid de nödvändiga kemiska miljömässiga förhållandena utvecklas för uppkomsten av livet.

Det var eoarcaic

Det antas i allmänhet att livet har sitt ursprung vid någon tidpunkt i övergången mellan den hácic eon och Eoarcaic -eran, även om mikrofossiler inte är kända som kan bevisa det.

Eoarcaic -eran var en period av bildning och förstörelse av jordskorpan. Den äldsta klippformationen som är känd, belägen i Grönland, uppstod 3.800 miljoner år. Vaalbará, det första superkontinentet som hade jorden, bildade 3.600 miljoner år.

Under Eoarcaic -eran, mellan 3950 och 3870 Ma, fick jorden och månen en intensiv extrem bombning som slutade med en period av lugn som varade i 400 miljoner år. Lunar Craters (cirka 1700 med en diameter större än 20 km; 15 med en diameter på 300-1200 km) är det mest synliga resultatet av denna bombning.

Det kan tjäna dig: utvecklingsbiologi: historia, vilka studier, applikationer

På jorden förstörde denna bombning det mesta av jordskorpan och kokar hav. Jordens liv var på väg att släcka släckning.

Prebiotiska processer

Under det andra decenniet av det tjugonde århundradet föreslog den ryska biokemisten Aleksandr Otarin att livet har sitt ursprung i en miljö som den primitiva jorden genom en process med kemisk utveckling som initialt ledde till utseendet av enkla organiska molekyler.

Atmosfären skulle ha varit sammansatt av gaser (vattenånga, väte, ammoniak, metan) som skulle ha dissocierats i radikaler genom UV -ljusets verkan.

Rekombinationen av dessa radikaler skulle ha producerat ett regn av organiska föreningar och bildat en primär buljong där kemiska reaktioner skulle ha producerat molekyler som kan replikera.

1957 demonstrerade Stanley Miller och Harold Urey, genom en anordning som innehöll varmt vatten och oparingasblandningen som omfattas av elektrisk gnista, den kemiska utvecklingen kunde ha inträffat.

Detta experiment producerade enkla föreningar som finns i levande varelser, inklusive nukleinsyrasbaser, aminosyror och sockerarter.

I nästa steg i kemisk utveckling, som också har upplevt experimentellt, skulle de tidigare föreningarna ha gått med för att bilda polymerer som skulle ha lagt till för att bilda protobionter. Dessa kan inte replikera, men de har semipermeabla och spännande membran som levande celler.

Livets ursprung

Protobionterna skulle ha förvandlats till levande varelser genom att förvärva förmågan att reproducera, överföra sin genetiska information till följande generation.

I laboratoriet är det möjligt att kemiskt syntetisera korta RNA -polymerer. Bland de polymerer som finns i Protobiontes måste det finnas ARN.

När magma stelnades, och initierade bildningen av cortex för den primitiva jorden, producerade de erosiva processerna för klipporna lera. Detta mineral kan adsorbera korta RNA -polymerer på dess hydratiserade ytor och tjänar som en form för bildandet av större RNA -molekyler.

I laboratoriet har det också visats att RNA -polymerer kan fungera som enzymer och katalysera sin egen replikation. Detta visar att RNA -molekyler kunde ha replikerats i protobionter och så småningom orsakat celler utan behov av enzymer.

Det kan tjäna dig: Flora och Fauna de Aridoamérica

Slumpmässiga förändringar (mutationer) i RNA -molekylerna i protobionterna skulle ha skapat variation på vilken naturligt urval kunde ha fungerat. Detta skulle ha varit början på den evolutionära processen som har sitt ursprung i jordens livsformer, från prokaryoterna till växterna och ryggradsdjur.

Referenser

1. Barge, L. M. 2018. Att betrakta planetmiljöer i livstudier ursprung. Nature Communications, doi: 10.1038/S41467-018-07493-3.
2. Djokic, t., Van kranendonk, m. J., Campbell, K. TILL., Walter, m. R., Ward, c. R. 2017. Tidigaste tecken på liv på mark som bevaras i CA. 3.5 GA Hot Spring Depositions. Nature Communications, doi: 10.1038/ncomms15263.
3. Fowler, c. M. R., Ebinger, c. J., Hawkesworth, c. J. (Eds). 2002. Den tidiga jorden: fysisk, kemisk och biologisk utveckling. Geological Society, Special Publications 199, London.
4. Gargaud, m., Martin, h., López-García, s., Montmerle, T., Pascal, r. 2012. Ung sol, tidig jord och livets ursprung: Lektioner för astrobiologi. Springer, Heidelberg.
5. Hedman, m. 2007. Åldern för allt - hur vetenskapen utövar det förflutna. University of Chicago Press, Chicago.
6. Jortner, J. 2006. Condions for the Emerging of Life on the Early Earth: Summary and Reflections. Filosofiska transaktioner från Royal Society B, 361, 1877-1891.
7. Kesler, s.OCH., Ohmoto, h. (Eds.). 2006. Utveckling av den tidiga atmosfären, hydrosfären och biosfären: begränsningar från malmavlagringar. Geological Society of America, Boulder, Memoir 198.
8. Lunine, J. Yo. 2006. Fysiska förhållanden på den tidiga jorden. Filosofiska transaktioner från Royal Society B, 361, 1721-1731.
9. Ogg, J. G., Ogg, g., Gradstein, f. M. 2008. Den kortfattade geologiska tidsskalan. Cambridge, New York.
10. Rollinson, h. R. 2007. Tidiga jordsystem: En geokemisk strategi. Blackwell, Malden.
11. Shaw, g. H. 2016. Jordens tidiga atmosfär och hav och livets ursprung. Springer, Cham.
12. Teerikorpi, p., Valtonen, m., Lehto, K., Lehto, h., Byrd, g., Chernin, a. 2009. Evolvering Universe och livets ursprung - sökningen efter våra kosmiska rötter. Springer, New York.
13. Wacey, D. 2009. Tidigt liv på jorden: En praktisk guide. Springer, New York.
14. Wick Ramsinghe, J., Wick ramsinghe, c., Napier, w. 2010. Kometer och livets ursprung. World Scientific, New Jersey.