МОСКВА, 27 сен - РИА Новости. Японские геологи нашли на северо-востоке Канады залежи органических пород, свидетельствующие о том, что жизнь уже должна была существовать на Земле как минимум четыре миллиарда лет назад, говорится в статье, опубликованной в журнале Nature.
Первые живые организмы появились на Земле во время архейской эры, и пока не существует общепринятой точки зрения насчет того, как и когда зародилась жизнь. На сегодняшний день есть несколько ископаемых свидетельств того, что микробы уже существовали в первичном океане Земли примерно 3,4 миллиарда лет назад, однако многие ученые считают, что жизнь могла зародиться гораздо раньше этой отметки.
Графит из Гренландии показал ученым наличие жизни 3,7 млрд лет назад Ученые выявили факты, которые позволяют говорить о том, что графит в недрах Гренландии возник в результате жизнедеятельности бактерий. Это "отодвигает" время зарождения жизни на 300 тысяч лет.Три года назад японские геологи нашли намеки на то, что жизнь уже существовала на Земле около 3,7 миллиарда лет назад, изучая образцы графита из Гренландии. В прошлом году ученые нашли первые однозначные свидетельства существования жизни в ту эпоху, а в 2015 году они нашли в Австралии предположительные следы жизни, населявшей океаны Земли 4 миллиарда лет назад. Недавно британские геологи нашли намеки на существование микробов, живших на Земле почти сразу после рождения планеты, 4,28 миллиарда лет назад.
Акидзуми Исида (Akizumi Ishida) из университета Токио (Япония) и его коллеги, открывшие следы жизни в Гренландии, продолжили свои раскопки, пытаясь найти другие залежи графита, "слепленные" из останков первых живых организмов на Земле.
Эти залежи ученые искали по уже отработанной методике, изучая структуру, химический и изотопный состав древнейших пород Земли, сформировавшихся на самых древних континентальных платформах. Как правило, графит биогенного происхождения выдают две вещи - низкая доля "тяжелого" углерода-13 и особая структура его зерен, включающая в себе множество элементов, похожих по форме и размерам на клетки бактерий и архей.
Подобные залежи Исида и его единомышленники нашли на северо-востоке Канады, неподалеку от города Сент-Джонс, столицы острова Ньюфаундленд. Внутри местных горных пород, сформировавшихся примерно 3,95 миллиарда лет назад, ученые нашли множество мелких пустот, содержавших в себе графит.
Это открытие заставило их расколоть примерно полторы сотни булыжников с Ньюфаундленда и детально изучить изотопный состав этих включений и проанализировать их форму. В общей сложности японские геологи нашли примерно три десятка залежей графита, соответствовавших и тому, и другому критерию их биологического происхождения.
Большое количество образцов графита позволило Исиде и его коллегам раскрыть некоторые детали того, как выглядела породившая их жизнь и в каких условиях она обитала. К примеру, достаточно высокие доли иттрия и некоторых других редкоземельных металлов указывают на то, что первые микробы Земли жили не в пресноводных озерах, а в соленой морской воде. Сегодня многие ученые сомневаются в этой идее, указывая на отсутствие в первичном океане Земли многих критически важных элементов, таких как бор или марганец, присутствовавших в большом количестве на суше.
Кроме того, низкая концентрация "тяжелого" углерода в этих залежах указывает на то, что эти бактерии питались водородом или чистой органикой, используя их энергию для того, чтобы превращать молекулы углекислоты (СО2) в угарный газ и использовать его для синтеза аминокислот и других "кирпичиков жизни".
Это, в свою очередь, подтверждает одну из популярных сегодня теорий о том, как выглядел "Лука" (LUCA), общий предок всех живых существ, живший в окрестностях подводных вулканов или гидротермальных источников. Дальнейшие раскопки, как надеются японские исследователи, помогут дополнить его портрет новыми деталями.
Зарождение жизни на Земле произошло около 3,8 млрд. лет назад, когда закончилось образование земной коры. Ученые выяснили, что первые живые организмы появились в водной среде, и только через миллиард лет произошел выход на поверхность суши первых существ.
Формированию наземной флоры способствовало образование у растений органов и тканей, возможность размножаться спорами. Животные также значительно эволюционировали и приспособились к жизни на суше: появилось внутреннее оплодотворение, способность откладывать яйца, легочное дыхание. Важным этапом развития стало формирование головного мозга, условных и безусловных рефлексов, инстинктов выживания. Дальнейшая эволюция животных дала основу для формирования человечества.
Деление истории Земли на эры и периоды, дает представление об особенностях развития жизни на планете в разные временные промежутки. Ученые выделяют особо значимые события в формировании жизни на Земле в отдельные отрезки времени – эры, которые делятся на периоды.
Существует пять эр:
- Архейская;
- протерозойская;
- палеозойская;
- мезозойская;
- кайнозойская.
Архейская эра началась около 4,6 млрд. лет назад, когда планета Земля только стала формироваться и признаков живого на ней не было. Воздух содержал хлор, аммиак, водород, температура доходила до 80°, уровень радиации превышал допустимые границы, при таких условиях зарождение жизни было невозможным.
Считают, что около 4 млрд. лет назад наша планета столкнулась с небесным телом, и следствием было формирование спутника Земли – Луны. Это событие стало значимым в развитии жизни, стабилизировало ось вращения планеты, поспособствовало очищению водных структур. Как следствие, на глубине океанов и морей зародилась первая жизнь: простейшие, бактерии и цианобактерии.
Протерозойская эра длилась примерно с 2,5 млрд. лет до 540 млн. лет назад. Обнаружены остатки одноклеточных водорослей, моллюсков, кольчатых червей. Начинает формироваться почва.
Воздух в начале эры еще не был насыщен кислородом, но в процессе жизнедеятельности бактерии, населяющие моря, стали все больше выделять O 2 в атмосферу. Когда количество кислорода находилось на стабильном уровне, многие существа сделали шаг в эволюции и перешли на аэробное дыхание.
Палеозойская эра включает шесть периодов.
Кембрийский период (530 – 490 млн. лет назад) характеризуется возникновением представителей всех видов растений и животных. Океаны населяли водоросли, членистоногие, моллюски, появились первые хордовые (хайкоуихтис). Суша оставалась незаселенной. Температура сохранялась высокой.
Ордовикский период (490 – 442 млн. лет назад). На суше появились первые поселения лишайников, а мегалограпт (представитель членистоногих) стал выходить на берег для откладывания икры. В толще океана продолжают развиваться позвоночные, коралловые, губки.
Силурийский период (442 – 418 млн. лет назад). На сушу выходят растения, у членистоногих формируются зачатки легочной ткани. Завершается образование костного скелета у позвоночных, появляются сенсорные органы. Идет горообразование, формируются разные климатические зоны.
Девонский период (418 – 353 млн. лет назад). Характерно образование первых лесов, преимущественно папоротниковых. В водоемах появляются костные и хрящевые, амфибии стали выходить на сушу, формируются новые организмы – насекомые.
Каменноугольный период (353 – 290 млн. лет назад). Появление земноводных, происходит опускание материков, в конце периода было значительное похолодание, что привело к вымиранию многих видов.
Пермский период (290 – 248 млн. лет назад). Землю населяют пресмыкающиеся, появились терапсиды – предки млекопитающих. Жаркий климат привел к образованию пустынь, где смогли выжить только стойкие папоротники и некоторые хвойные.
Мезозойская эра делится на 3 периода:
Триасовый период (248 – 200 млн. лет назад). Развитие голосеменных растений, появление первых млекопитающих. Раскол суши на континенты.
Юрский период (200 – 140 млн. лет назад). Возникновение покрытосеменных растений. Появление предков птиц.
Меловой период (140 – 65 млн. лет назад). Покрытосеменные (цветковые) стали господствующей группой растений. Развитие высших млекопитающих, настоящих птиц.
Кайнозойская эра состоит из трех периодов:
Нижнетретичный период или палеоген (65 – 24 млн. лет назад). Исчезновение большинства головоногих моллюсков, появляются лемуры и приматы, позднее парапитеки и дриопитеки. Развитие предков современных видов млекопитающих – носорогов, свиней, кроликов и др.
Верхнетретичный период или неоген (24 – 2,6 млн. лет назад). Млекопитающие населяют сушу, водные просторы, воздух. Появление австралопитеков – первых предков людей. В этот период сформировались Альпы, Гималаи, Анды.
Четвертичный период или антропоген (2,6 млн. лет назад – наши дни). Знаменательное событие периода – появление человека, сначала неандертальцев, а вскоре Homo sapiens. Растительный и животный мир обрел современные черты.
Иллюстрации Симоне Марчи для научно-исследовательской работы в журнале Nature.
Ученые NASA реконструировали события, которые происходили в самом начале существования нашей планеты. Земля в период формирования от 4,5 до 3,5 миллиардов лет тому назад представляла собой раскаленный шар, подвергавшийся непрерывной бомбардировке внеземными телами. Ее океаны испарялись, превращаясь в пар, появлялись разломы в еще молодой коре, поверхность заполнялась лавой.
Сохранилось совсем немного из того, что можно было бы использовать для воссоздания картины происходящего. Практически не осталось пород старше 3,8 миллиардов лет. Единственным доказательством из далекого прошлого являются некоторые цирконы размером менее одного миллиметра, содержащиеся в вулканических породах. По оценкам данных радиоактивного распада, их возраст составляет 4,4 миллиарда лет.
Изучение распределения цирконов на Земле предоставило исследователям возможность калибровки компьютерного моделирования.
Также для того, чтобы больше узнать о периоде, последовавшем сразу после образования Земли, ученые использовали геологические данные Луны и других объектов Солнечной системы.
Компьютерная модель показала, что Земля, помимо того, что пережила столкновения со множеством небольших и средних размеров астероидов, скорее всего, так же столкнулась с несколькими действительно большими объектами, расплавившими всю поверхность планеты. Эта теория предполагает, что поверхность Земли расплавлялась несколько раз, но между этими столкновениями могли проходить значительные периоды времени. И если на Земле возникала жизнь, она должна была быть способной противостоять высоким температурам и скрываться глубоко под поверхностью.
Через миллиард лет бомбардировок, лавовых извержений и испарений океанов сформировался первый гипотетический суперконтинент Ваальбара, который впоследствии раскололся. Это произошло примерно 2500 миллионов лет назад. Название Ваальбара происходит от названий проконтинентов Kaapvaal в Южной Африке и Pilbara в Западной Австралии. Пути миграции проконтинентов Каапвааль и Пилбара ещё раз свидетельствуют о том, что в своё время они были соединены. Это подтверждают геохронологические и палеомагнитные исследования, которые показывают, что проконтиненты пережили циркулярное поперечное разделение под углом 30°, после чего они уже не соприкасались.
Нашей планете более 4,5 миллиардов лет. В момент возникновения она выглядела совершенно по-другому. Что было в древности на территории современной России, и как она менялась с годами - в книге «Древние чудовища России» .
3000 миллионов лет назад
В первые миллионы лет своей жизни Земля походила на ад. Здесь постоянно шли кислотные дожди, извергались сотни вулканов. В было намного больше астероидов. Бесконечные метеоритные дожди формировали планету - врезались и становились ее частью. Некоторые метеориты достигали размеров современных городов.
Однажды Земля столкнулась с другой планетой, одна часть которой присоединилась к нам, а вторая отлетела на орбиту и с годами превратилась в современную Луну.
Иллюстрация из книги
3 миллиарда лет назад сутки длились всего 5 часов, а в году было 1500 дней. Раз в 50 часов происходило лунное затмение, а раз в 100 - солнечное. Это наверняка выглядело очень красиво, только любоваться природными явлениями тогда еще было некому.
В глобальной сети появился интересный сервис (dinosaurpictures.org), позволяющий посмотреть, как выглядела наша планета 100, 200, … 600 миллионов лет назад. Листинг событий, происходящих в истории нашей планеты приведён ниже.
Наше время
. На Земле практически не осталось мест, не испытывающих деятельность человека.
20 миллионов лет назад
Неогеновый период. Млекопитающие и птицы начинают походить на современные виды. В Африке появились первые гоминиды.
35 миллионов лет назад
Средний ярус Плейстоцена в эпоху Чертвертичного периода. В ходе эволюции из небольших и простых форм млекопитающих появились большее сложные и разнообразные виды. Развиваются приматы, китообразные и другие группы живых организмов. Земля остывает, получают распространения лиственные породы деревьев. Первые виды травянистых растений эволюционируют.
50 миллионов лет назад
Начало третичного периода. После того, как астероид уничтожил динозавров, выжившие птицы, млекопитающие и рептилии, эволюционируя, занимают освободившиеся ниши. От наземных млекопитающих ответвляется группа предков китообразных, которая начинает осваивать просторы океанов.
65 миллионов лет назад
Поздний мел. Массовое исчезновение динозавров, морских и летающих рептилий, а также множества морских беспозвоночных и других видов. Учёные придерживаются мнения, что причиной вымирания стало падения астероида в районе настоящего полуострова Юкатан (Мексика).
90 миллионов лет назад
Меловой период. По Земле продолжают разгуливать Трицератопсы и Пахицефалозавры. Первые виды млекопитающих, птиц и насекомых продолжают эволюционировать.
105 миллионов лет назад
Меловой период. По Земле разгуливают Трицератопсы и Пахицефалозавры. Появляются первые виды млекопитающих, птиц и насекомых.
120 миллионов лет назад
Ранний Мел. На земле тепло и влажно, ледовые полярные шапки отсутствуют. В мире доминируют рептилии, первые мелкие млекопитающие ведут полускрытый образ жизни. Цветковые растения эволюционируют и распространяются по всей Земле.
150 миллионов лет назад
Конец Юрского периода. Появились первые ящерицы, эволюционируют примитивные плацентарные млекопитающие. Динозавры доминируют на всей суше. Мировой океан населяют морские рептилии. Птерозавры становятся доминирующими позвоночными в воздухе.
170 миллионов лет назад
Юрский период. Динозавры процветают. Эволюционируют первые млекопитающие и птицы. Жизнь океана отличается разнообразием. Климат на планете очень тёплый и влажный.
200 миллионов лет назад
Поздний Триас. В результате массового вымирания исчезает 76% всех видов живых организмов. Численность популяций выживших видов также сильно снижается. Виды рыб, крокодилов, примитивных млекопитающих, а также птерозавров пострадали в меньшей степени. Появляются первые настоящие динозавры.
220 миллионов лет назад
Средний Триас. Земля восстанавливается после Пермско-Триасового вымирания. Начинают появляться мелкие динозавры. Вместе с первыми летающими беспозвоночными появляются Терапсиды и Архозавры.
240 миллионов лет назад
Ранний Триас. Из-за гибели большого числа видов наземных растений отмечается низкое содержание кислорода в атмосфере планеты. Многие виды кораллов исчезли, пройдёт много миллионов лет прежде чем над поверхностью Земли начнут вздыматься коралловые рифы. Небольшие по размерам предки динозавров, птиц и млекопитающих выживают.
260 миллионов лет назад
Поздняя Пермь. Самое массовое вымирание в истории планеты. Около 90% всех видов живых организмов исчезает с лица Земли. Исчезновение большинства видов растений приводит к голодной смерти большого количества видов травоядных рептилий, а затем и хищных. Насекомые лишаются среды обитания.
280 миллионов лет назад
Пермский период. Массивы суши сливаются вместе и формируют суперконтинет Пангею. Климатические условия ухудшаются: начинают расти полярные шапки и пустыни. Площадь пригодная для произрастания растений резко снижается. Несмотря на это четвероногие рептилии и и амфибии дивергируют. Океаны изобилуют различными видами рыб и беспозвоночных.
300 миллионов лет назад
Поздний Карбон. У растений появляется развитая корневая система, что позволяет им успешно заселять труднодоступные участки суши. Площадь поверхности Земли, занятая растительностью увеличивается. Содержание кислорода в атмосфере планеты также увеличивается. Жизнь начинает активно развиваться под пологом древней растительности. Эволюционирую первые рептилии. Появляется множество разнообразных гигантских насекомых.
340 миллионов лет назад
Карбон (Каменноугольный период). На Земле происходит массовое вымирание морских организмов. У растений появляется более совершенная корневая система, которая позволяет более успешно захватывать новые участки суши. Концентрация кислорода в атмосфере планеты увеличивается. Первые рептилии эволюционируют.
370 миллионов лет назад
Поздний Девон. По мере развития растений, жизнь на суше усложняется. Появляется большое количество видов насекомых. У рыб появляются крепкие плавники, которые в итоге развиваются в конечности. Первые позвоночные выползают на сушу. Океаны изобилуют кораллами, различными видами рыб, включая акул, а также морскими скорпионами и головоногими моллюсками. Начинают появляться первые признаки массового вымирания морских живых организмов.
400 миллионов лет назад
Девон. Растительная жизнь на суше усложняется, ускоряя эволюцию наземных животных организмов. Насекомые дивергируют. Видовое разнообразие Мирового океана увеличивается.
430 миллионов лет назад
Силур. Массовое вымирание стирает с лица планеты половину видового разнообразия морских беспозвоночных. Первые растения начинают осваивать сушу и заселять прибрежную полосу. У растений начинает развиваться проводящая система, которая ускоряет транспорт воды и питательных веществ к тканям. Морская жизнь становится более разнообразной и многочисленной. Некоторые организмы покидают рифы и обосновываются на суше.
450 миллионов лет назад
Поздний Ордовик. Моря изобилуют жизнью, появляются коралловые рифы. Водоросли по-прежнему являются единственными многоклеточными растениями. Сложная жизнь на суше отсутствует. Появляются первые позвоночные, включая бесчелюстных рыб. Появляются первые предвестники массового вымирания морской фауны.
