MAAGANG LUPA: MGA KONDISYON AT SIMULA NG BUHAY - BIOLOGY - 2026

Ang Primitive Earth ay isang term na ginagamit upang sumangguni sa kung ano ang ating planeta sa panahon ng una nitong 1,000 milyong taon ng pagkakaroon. Ang saklaw na ito ay sumasaklaw sa Hadic Aeon (4,600–4,000 mA) at sa Eoarchic Era (4,000–3,600 Ma) ng Archaic Aeon (4,000–2,500 Ma). Sa heolohiya, ang pagdadaglat Ma (mula sa Latin, mega annum) ay nangangahulugang milyun-milyong taon bago ang kasalukuyan.

Ang Hadic, Archaic at Proterozoic Aeons (2500-542 Ma) ang bumubuo sa Precambrian, na tumutukoy sa mga bato na nabuo bago ang Panahon ng Cambrian. Ang mga subdibisyon ng Precambrian ay hindi pormal na mga yunit ng stratigraphic at tinukoy lamang na sunud-sunod.

Pinagmulan: pixabay.com

Pagbubuo ng Primitive Earth

Ang pinakalawak na tinatanggap na paliwanag ng pinagmulan ng Uniberso ay ang teorya ng Big Bang, ayon sa kung saan pinalawak ng Uniberso mula sa isang paunang dami na katumbas ng zero (lahat ng bagay na puro sa isang lugar sa isang instant, na kung saan ay tinatawag na "singularity") sa umabot sa isang malaking dami ng 13.7 bilyong taon na ang nakalilipas.

Ang Uniberso ay halos 9 bilyong taong gulang nang, 4.567 milyong taon na ang nakalilipas, nabuo ang aming Solar System at ang Maagang Daigdig. Ang tumpak na pagtatantya na ito ay batay sa radiometric dating ng meteorite na dating pabalik sa Solar System.

Ang Araw ay nabuo sa pamamagitan ng pagbagsak ng isang rehiyon ng gas ng interstellar medium. Ang kompresyon ng bagay ay ang sanhi ng mataas na temperatura. Ang umiikot na disk ng gas at dust ay nabuo ng isang primitive solar nebula, kung saan nanggaling ang mga sangkap ng Solar System.

Ang pagbuo ng Maagang Daigdig ay maaaring maipaliwanag ng "karaniwang modelo ng pagbubuo ng planeta."

Ang mga kosmiko na alikabok ay nag-iipon sa pamamagitan ng isang proseso ng mga pagbangga ng pag-akyat, una sa pagitan ng maliit na mga kalangitan ng kalangitan, pagkatapos ay sa pagitan ng mga planeta ng embryonic hanggang sa 4,000 kilometro ang lapad, sa wakas sa pagitan ng isang maliit na bilang ng mga malalaking planetary na katawan.

Kondisyon ng Primitive Earth

Sa mahabang kasaysayan nito, ang Maagang Daigdig ay sumailalim sa napakalaking pagbabago sa mga kondisyon ng kapaligiran.

Ang mga paunang kondisyon, na kwalipikado bilang infernal, ay ganap na napopoot sa lahat ng anyo ng buhay. Ang mga temperatura na gumawa ng lahat ng mga materyales sa terrestrial na bahagi ng dagat ng magma, ang pambobomba ng mga meteorite, asteroid at maliit na mga planeta, at ang pagkakaroon ng mga nakamamatay na mga particle ng nakamamatay na dinala ng solar wind.

Kasunod nito, ang primitive Earth ay pinalamig, na pinapayagan ang hitsura ng crust ng lupa, likidong tubig, kapaligiran, at mga kondisyon ng physicochemical na kanais-nais sa hitsura ng mga unang organikong molecule at, sa wakas, sa pinagmulan at pag-iingat ng buhay.

Hadic Aeon

Ang kaalaman ng Hadic Aeon ay nagmula sa pagsusuri ng isang maliit na bilang ng mga sample ng terestrial na bato (na nabuo sa pagitan ng 4,031 at 4,0 Ma), na kinumpleto sa mga inpormasyon batay sa pag-aaral ng mga meteorite at iba pang mga materyales sa langit.

Ilang sandali matapos ang pagbuo ng Earth, na nasa Hadic Aeon, isang huling mahusay na banggaan na nangyari sa isang celestial na laki ng Mars. Ang enerhiya ng epekto ay natunaw o nag-singaw ng karamihan sa Daigdig.

Ang coalescence sa pamamagitan ng paglamig at pag-akyat ng singaw ay nabuo ang Buwan. Ang tinunaw na materyal na nanatili sa Earth ay nabuo ng karagatan ng magma.

Ang core ng Earth, na gawa sa likidong metal, ay nagmula sa malalim sa karagatang magma. Ang fused silica na nagmula sa crust ng lupa ay bumubuo sa itaas na layer ng karagatang iyon. Ang mahusay na dinamismo ng yugtong ito ay humantong sa pagkita ng kaibhan ng core, mantle, crust sa lupa, isang protoceano at isang kapaligiran.

Sa pagitan ng 4,568 at 4.4 Ma, ang Mundo ay naging mapanganib sa buhay. Walang mga kontinente o likidong tubig, mayroong isang karagatan ng magma na binomba ng matinding meteorite. Gayunpaman, sa panahong ito, ang mga kondisyon ng kemikal-kapaligiran na kinakailangan para sa paglitaw ng buhay ay nagsimulang umunlad.

Ito ay Eoarchic

Ang buhay ay karaniwang ipinapalagay na nagmula sa ilang sandali sa paglipat sa pagitan ng Hadic Aeon at ng Eoarchic Era, bagaman walang mga mikropono na kilala upang patunayan ito.

Ang Eoarchic Era ay isang panahon ng pagbuo at pagkasira ng crust sa lupa. Ang pinakalumang kilalang pormasyon ng bato, na matatagpuan sa Greenland, ay bumangon ng 3.8 bilyon na ang nakakaraan. Si Vaalbará, ang unang supercontinent na mayroon ang Earth, ay nabuo 3.6 bilyong taon na ang nakalilipas.

Sa panahon ng Eoarchic Era, sa pagitan ng 3,950 at 3,870 Ma, ang Earth at Buwan ay nagdusa ng labis na pagsabog ng mga meteorit na nagtapos ng isang panahon ng kalmado na tumagal ng 400 milyong taon. Ang mga lunar crater (mga 1,700 na may diameter na higit sa 20 km; 15 na may diameter na 300-100 km) ang pinaka nakikitang resulta ng pambobomba na ito.

Sa Daigdig, ang pambobomba na ito ay nawasak ang karamihan sa crust ng lupa at naging sanhi ng pagkulo ng mga karagatan, pinapatay ang lahat ng buhay maliban sa, marahil, ang ilang mga bakterya, marahil ang mga ekstremile ay inangkop sa mataas na temperatura. Ang buhay sa terrestrial ay napunta sa pagkalipol.

Mga proseso ng Prebiotic

Sa ikalawang dekada ng ika-20 siglo, ang Russian biochemist Aleksandr Oparin, iminungkahi na ang buhay ay nagmula sa isang kapaligiran tulad ng sa Primitive Earth sa pamamagitan ng isang proseso ng ebolusyon ng kemikal na una nang humantong sa hitsura ng mga simpleng organikong molekula.

Ang kapaligiran ay binubuo ng mga gas (singaw ng tubig, hydrogen, ammonia, mitean) na magkakaiba sa mga radikal sa pamamagitan ng pagkilos ng ilaw ng UV.

Ang pagsasaalang-alang ng mga radikal na ito ay makagawa ng isang shower ng mga organikong compound, na bumubuo ng isang primordial na sabaw kung saan ang mga reaksyong kemikal ay makagawa ng mga molekula na may kakayahang magtiklop.

Noong 1957, ipinakita ni Stanley Miller at Harold Urey, sa pamamagitan ng isang aparato na naglalaman ng mainit na tubig at ang halo ng Oparin gas na sumailalim sa mga de-koryenteng sparks, na ang ebolusyon ng kemikal ay maaaring nangyari.

Ang eksperimento na ito ay gumawa ng mga simpleng compound na naroroon sa mga buhay na bagay, kasama na ang mga base ng nucleic acid, amino acid, at sugars.

Sa susunod na hakbang ng ebolusyon ng kemikal, na na-eksperimentong muli, ang mga dating compound ay magkakasamang magkasama upang makabuo ng mga polimer na magkakaipon upang makabuo ng mga protobion. Ang mga ito ay hindi makaya, ngunit may semipermeable at kapana-panabik na mga lamad tulad ng mga nabubuhay na cells.

Pinagmulan ng buhay

Ang mga Protobionts ay magbago sa mga nabubuhay na nilalang sa pamamagitan ng pagkuha ng kakayahang magparami, paghahatid ng kanilang genetic na impormasyon sa susunod na henerasyon.

Sa laboratoryo, ang mga maikling RNA polymers ay maaaring synthesized ng kemikal. Kabilang sa mga polymer na naroroon sa mga protobion na dapat ay RNA.

Kapag ang magma solidified, sinimulan ang pagbuo ng crust ng Primitive Earth, ang mga erosive na proseso ng mga bato ay gumawa ng luad. Ang mineral na ito ay maaaring mag-adsorb ng maikling RNA polymers papunta sa hydrated na ibabaw nito, na nagsisilbing template para sa pagbuo ng mas malalaking molekula ng RNA.

Sa laboratoryo, ipinakita rin na ang mga maiikling RNA polymers ay maaaring gumana bilang mga enzyme, na catalyzing ang kanilang sariling pagtitiklop. Ipinapakita nito na ang mga molekula ng RNA ay maaaring nag-replicate sa mga protobion, na sa huli ay nagmula sa mga cell, nang hindi nangangailangan ng mga enzyme.

Ang mga random na pagbabago (mutations) sa mga molekula ng RNA ng protobionts ay lumikha ng pagkakaiba-iba kung saan maaaring gumana ang likas na pagpili. Ito ang magiging simula ng proseso ng ebolusyon na nagmula sa lahat ng mga anyo ng buhay sa Earth, mula sa prokaryotes hanggang sa mga halaman at vertebrates.

Mga Sanggunian

1. Barge, LM 2018. Isinasaalang-alang ang mga kapaligiran ng planeta sa pinagmulan ng mga pag-aaral sa buhay. Kalikasan ng Komunikasyon, DOI: 10.1038 / s41467-018-07493-3.
2. Djokic, T., Van Kranendonk, MJ, Campbell, KA, Walter, MR, Ward, CR 2017. Mga pinakaunang palatandaan ng buhay sa lupa na napanatili sa ca. 3.5 Ga mga deposito ng mainit na tagsibol. Mga Komunikasyon sa Kalikasan, DOI: 10.1038 / ncomms15263.
3. Fowler, CMR, Ebinger, CJ, Hawkesworth, CJ (eds). 2002. Ang unang bahagi ng Daigdig: kaunlaran ng pisikal, kemikal at biological. Lipunan ng Geological, Espesyal na Publications 199, London.
4. Gargaud, M., Martin, H., López-García, P., Montmerle, T., Pascal, R. 2012. Bata Araw, maagang Daigdig at ang pinagmulan ng buhay: mga aralin para sa astrobiology. Springer, Heidelberg.
5. Hedman, M. 2007. Ang edad ng lahat - kung paano ginalugad ng agham ang nakaraan. Pamantasan ng Chicago Press, Chicago.
6. Jortner, J. 2006. Kundisyon para sa paglitaw ng buhay sa unang bahagi ng Daigdig: buod at pagmuni-muni. Mga Transaksyon ng Pilosopikal ng Royal Society B, 361, 1877-1818.
7. Kesler, SE, Ohmoto, H. (eds.). 2006. Ebolusyon ng maagang kapaligiran, hydrosofe, at biosmos: mga hadlang mula sa mga deposito ng ore. Lipunan ng Geological ng Amerika, Boulder, Memoir 198.
8. Tanghalian, JI 2006. Mga kalagayang pang-pisikal sa unang bahagi ng Daigdig. Mga Transaksyon ng Pilosopikal ng Royal Society B, 361, 1721–1731.
9. Ogg, JG, Ogg, G., Gradstein, FM 2008. Ang concise geologic scale ng oras. Cambridge, New York.
10. Rollinson, HR 2007. Mga sistema ng maagang Earth: isang diskarte sa geochemical. Blackwell, Malden.
11. Shaw, GH 2016. Maagang kapaligiran at karagatan ng Earth, at ang pinagmulan ng buhay. Springer, Cham.
12. Teerikorpi, P., Valtonen, M., Lehto, K., Lehto, H., Byrd, G., Chernin, A. 2009. Ang umuusbong na uniberso at pinagmulan ng buhay - ang paghahanap ng ating mga kosmikong ugat. Springer, New York.
13. Wacey, D. 2009. Maagang buhay sa Lupa: isang praktikal na gabay. Springer, New York.
14. Wickramasinghe, J., Wickramasinghe, C., Napier, W. 2010. Mga kometa at pinagmulan ng buhay. World Scientific, New Jersey.