تاریخ حیات

از ویکی‌پدیا، دانشنامهٔ آزاد

تاریخ حیات بر زمین، از پیدایش اولیه حیات گرفته تا کنون، فرآیندهایی را ردگیری می‌کند که توسط آن‌ها جانداران زنده و جانداران سنگواره فرگشت پیدا کرده‌اند. زمین در حدود ۴٫۵ میلیارد سال پیش شکل‌گرفت و شواهد نشان می‌دهد که حیات فزون‌بر ۳٫۷ میلیارد سال پیش پدیدار گشته‌است.[۱][۲][۳] همچنین شواهدی مبنی‌بر پیدایش هستی در پیش‌از ۴٫۱ تا ۴٫۲۸ میلیارد سال وجود دارد که سبب ایجاد جدال بر سر سازوکارهای غیرزیستی که ممکن است زندگی پس از آن را شکل‌داده باشد؛ گردیده‌است.[۴][۵][۶]

شباهت‌ها میان همهٔ جانداران امروزی وجود اجدادی مشترک که همهٔ گونه‌ها در روند فرگشت خود از آنان منشعب شده‌اند را نشان می‌دهد.[۷] حدود ۹۹ درصد از همه گونه‌هایی که از آغاز پدیدار گشته‌اند (حدود پنج میلیارد گونه) امروزه وجود ندارند و منقرض شده‌اند.[۸] گونه‌هایی که امروزه در زمین وجود دارند حدود ۱۰ تا ۱۴ میلیون برآورد می‌شود[۹] که حدود ۱٫۹ میلیون گونه نام‌گذاری شده و ۱٫۸ میلیون گونه در پایگاه‌های داده تا به امروز ثبت شده‌است.[۱۰]

کهن‌ترین شواهد به‌دست‌آمده از حیات برروی زمین آثار کربن زیستی و فسیل‌های استروماتولیتی است که در سنگ‌های دگرگونی ۳٫۷ میلیارد ساله واقع در گرین‌لند کشف شده‌است.[۲][۳][۱۱] در سال ۲۰۱۵، "بقایای احتمالی حیات زنده" در سنگ‌های ۴٫۱ میلیارد ساله در غرب استرالیا یافت شد.[۱۲][۱۳] در مارس ۲۰۱۷، شواهد احتمالی از قدیمی‌ترین اشکال احتمالی حیات روی زمین به شکل میکروارگانیسم‌های فسیل‌شده در رسوبات چاه‌های گرمابی در کمربند نووآگیتوک گرین‌استون که در کبک، کانادا گزارش شد، کشف گردید که احتمالاً در آغاز ۴٫۲۸ میلیارد سال پیش می‌زیستند. مدت‌ها پس از تشکیل اقیانوس‌ها در ۴٫۴ میلیارد سال پیش و نه‌چندان دور پس از تشکیل زمین در ۴٫۵۴ میلیارد سال پیش.[۱۴][۱۵]

فرش‌های میکروبی باکتری‌ها و آرکی‌ها شکل غالب حیات در آغاز دوران نخست‌ریستی بودند و تصور می‌شود بسیاری از گام‌های اصلی در فرگشت اولیه در این محیط رخ داده‌است.[۱۶] فرگشت فتوسنتز، در حدود ۳٫۵ میلیارد سال پیش، در نهایت منجر به تجمع ماده زائد آن، اکسیژن، در اتمسفر شد، که خود منجر به رویداد بزرگ اکسیژنی شد که در حدود ۲٫۴ میلیارد سال پیش آغاز گردید.[۱۷] نخستین شواهد یوکاریوت‌ها (سلول‌های پیچیده با اندامک) مربوط به ۱٫۸۵ میلیارد سال پیش است،[۱۸][۱۹] و در حالی که ممکن است پیش‌تر وجود داشته باشند، زمانی که آغاز به کاربرد اکسیژن در متابولیسم خود کردند، تنوع‌زایی آن‌ها تسریع شد. سپس، در حدود ۱٫۷ میلیارد سال پیش، جانداران چندسلولی آغاز به ظهور کردند، با سلول‌هایی تمایزیافته که عملکردهای تخصصی را انجام می‌دادند.[۲۰] تولیدمثل جنسی، که شامل ادغام سلول‌های تولیدمثلی نر و ماده (گامت‌ها) برای ایجاد یک زیگوت در فرآیندی به نام لقاح است، برخلاف تولیدمثل غیرجنسی، روش اصلی تولیدمثل برای بیشتر جانداران ماکروسکوپی، از جمله تقریباً همه یوکاریوت‌ها است (که شامل جانوران و گیاهان می‌شود).[۲۱] با این حال، اگرچه منشأ و فرگشت تولیدمثل جنسی برای زیست‌شناسان یک معما باقی‌مانده است، اما از یک نسب مشترک که یک گونه یوکاریوتی تک‌سلولی بود، فرگشت یافته‌است.[۲۲] دوسوئیان، جانورانی که دارای سمت چپ و راست هستند که تصویر آینه‌ای یکدیگر می‌باشند، در ۵۵۵ میلیون سال پیش ظاهر شدند.[۲۳]

گیاهان خشکی چندسلولی جلبک‌مانند حتی به حدود ۱ میلیارد سال پیش برمی‌گردند،[۲۴] اگرچه شواهد نشان می‌دهد که حداقل ۲٫۷ میلیارد سال پیش میکروارگانیسم‌ها نخستین بوم‌سازگان زمینی را تشکیل داده‌اند.[۲۵] تصور می‌شود که میکروارگانیسم‌ها راه را برای پیدایش هموار کرده‌اند. گیاهان زمینی در دوره اردویسین آنقدر موفق بودند که تصور می‌شود در رویداد انقراض دونین پسین نقش داشته‌اند.[۲۶] (به‌نظر می‌رسد زنجیرۀ طولانی علت و معلولی دلالت بر پیروزی باستان‌سرخس اولیه درختی است (۱) کاهش سطوح CO۲، منجر به سرمایش جهانی و کاهش سطح دریاها شد، (۲) ریشه‌های باستان‌سرخس توسعه خاک را تقویت کرد که باعث افزایش هوازدگی سنگ شد، و متعاقب آن رواناب مواد مغذی ممکن است باعث شکوفایی جلبکی شده باشد، که خود منجر به بی‌اکسیژنی گردیده و باعث مرگ جانوران دریایی شد. گونه‌های دریایی قربانیان اولیه انقراض دونین پسین بودند.

Ediacara biota در طول دوره ادیاکاران ظاهر گردید،[۲۷] در حالی که مهره‌داران، همراه با دیگر شاخه‌های نوین، حدود ۵۲۵ میلیون سال پیش در طول انفجار کامبرین منشأ گرفتند.[۲۸] در طول دوره پرمین، هم‌کمانان، از جمله نیاکان پستانداران هستند، که بر این سرزمین سلطه داشتند،[۲۹] اما بیشتر این گروه در رویداد انقراض پرمین-تریاس در ۲۵۲ میلیون سال پیش منقرض شدند.[۳۰] در طول بهبودیابی از این فاجعه، شاه‌خزندگان به فراوان‌ترین مهره‌داران خشکی تبدیل شدند.[۳۱] یک گروه شاه‌خزنده، دایناسورها، بر دوره‌های ژوراسیک و کرتاسه سلطه داشتند.[۳۲] پس از رویداد انقراض کرتاسه-پالئوژن ۶۶ میلیون سال پیش، که دایناسورهای غیرپرنده را از میان برد،[۳۳] پستانداران به سرعت در اندازه و تنوع رشد یافتند.[۳۴] چنین انقراض‌های دسته جمعی ممکن است با ایجاد فرصت‌هایی برای تنوع‌بخشیدن به گروه‌های جدیدی از جانداران، فرگشت را تسریع کرده باشد.[۳۵]

منابع[ویرایش]

  1. Pearce, Ben K.D.; Tupper, Andrew S.; Pudritz, Ralph E.; Higgs, Paul G. (2018-03). "Constraining the Time Interval for the Origin of Life on Earth". Astrobiology (به انگلیسی). 18 (3): 343–364. doi:10.1089/ast.2017.1674. ISSN 1531-1074. {{cite journal}}: Check date values in: |date= (help)
  2. ۲٫۰ ۲٫۱ Rosing, Minik T. (1999-01-29). "13C-Depleted Carbon Microparticles in >3700-Ma Sea-Floor Sedimentary Rocks from West Greenland". Science (به انگلیسی). 283 (5402): 674–676. doi:10.1126/science.283.5402.674. ISSN 0036-8075. PMID 9924024.
  3. ۳٫۰ ۳٫۱ Ohtomo, Yoko; Kakegawa, Takeshi; Ishida, Akizumi; Nagase, Toshiro; Rosing, Minik T. (2013-12-08). "Evidence for biogenic graphite in early Archaean Isua metasedimentary rocks". Nature Geoscience (به انگلیسی). 7 (1): 25–28. doi:10.1038/ngeo2025. ISSN 1752-0894.
  4. Papineau, D.; De Gregorio, B. T.; Cody, G. D.; O’Neil, J.; Steele, A.; Stroud, R. M.; Fogel, M. L. (2011-05-15). "Young poorly crystalline graphite in the>3.8-Gyr-old Nuvvuagittuq banded iron formation". Nature Geoscience (به انگلیسی). 4 (6): 376–379. doi:10.1038/ngeo1155. ISSN 1752-0894.
  5. «Life on Earth likely started 4.1 billion years ago—much earlier than scientists thought». دریافت‌شده در ۲۰۱۸-۰۸-۲۸.
  6. Bell, Elizabeth A.; Boehnke, Patrick; Harrison, T. Mark; Mao, Wendy L. (2015-11-24). "Potentially biogenic carbon preserved in a 4.1 billion-year-old zircon". Proceedings of the National Academy of Sciences (به انگلیسی). 112 (47): 14518–14521. doi:10.1073/pnas.1517557112. ISSN 0027-8424. PMID 26483481.
  7. Futuyma، Douglas J (۲۰۰۵). Evolution. Sunderland, MA: Sinauer Associates. شابک ۹۷۸-۰-۸۷۸۹۳-۱۸۷-۳.
  8. Stearns, Beverly Peterson; Stearns, S. C. ; Stearns, Stephen C. (۲۰۰۰). Watching, from the Edge of Extinction. Yale University Press. شابک ۹۷۸-۰-۳۰۰-۰۸۴۶۹-۶.
  9. Mora, Camilo; Tittensor, Derek P.; Adl, Sina; Simpson, Alastair G. B.; Worm, Boris (2011-08-23). "How Many Species Are There on Earth and in the Ocean?". PLOS Biology (به انگلیسی). 9 (8): e1001127. doi:10.1371/journal.pbio.1001127. ISSN 1545-7885. PMC 3160336. PMID 21886479.{{cite journal}}: نگهداری یادکرد:فرمت پارامتر PMC (link)
  10. "Catalogue of Life - 2016 Annual Checklist: The 2016 Annual Checklist". www.catalogueoflife.org (به انگلیسی). Retrieved 2018-08-28.
  11. Nutman, Allen P.; Bennett, Vickie C.; Friend, Clark R. L.; Van Kranendonk, Martin J.; Chivas, Allan R. (2016-08-31). "Rapid emergence of life shown by discovery of 3,700-million-year-old microbial structures". Nature (به انگلیسی). 537 (7621): 535–538. doi:10.1038/nature19355. ISSN 0028-0836.
  12. Borenstein, Seth (October 19, 2015). "Hints of life on what was thought to be desolate early Earth". Associated Press. Archived from the original on 2018-07-12. Retrieved 2020-02-17.
  13. Bell, Elizabeth A.; Boehnke, Patrick; Harrison, T. Mark; Mao, Wendy L. (November 24, 2015). "Potentially biogenic carbon preserved in a 4.1 billion-year-old zircon" (PDF). Proceedings of the National Academy of Sciences. 112 (47): 14518–14521. Bibcode:2015PNAS..11214518B. doi:10.1073/pnas.1517557112. ISSN 0027-8424. PMC 4664351. PMID 26483481. Archived from the original (PDF) on 2020-02-13. Retrieved 2020-02-14. {{cite journal}}: Unknown parameter |displayauthors= ignored (|display-authors= suggested) (help)
  14. Zimmer, Carl (March 1, 2017). "Scientists Say Canadian Bacteria Fossils May Be Earth's Oldest". Matter. The New York Times. New York. ISSN 0362-4331. Archived from the original on 2020-01-04. Retrieved 2017-03-02. "A version of this article appears in print on March 2, 2017, Section A, Page 9 of the New York edition with the headline: Artful Squiggles in Rocks May Be Earth's Oldest Fossils."
  15. Dodd, Matthew S.; Papineau, Dominic; Grenne, Tor; Slack, John F.; Rittner, Martin; Pirajno, Franco; O'Neil, Jonathan; Little, Crispin T. S. (March 2, 2017). "Evidence for early life in Earth's oldest hydrothermal vent precipitates" (PDF). Nature. 543 (7643): 60–64. Bibcode:2017Natur.543...60D. doi:10.1038/nature21377. ISSN 0028-0836. PMID 28252057. Archived from the original (PDF) on 2020-02-13. Retrieved 2020-02-18. {{cite journal}}: Unknown parameter |displayauthors= ignored (|display-authors= suggested) (help)
  16. Nisbet, Euan G.; Fowler, C.M.R. (December 7, 1999). "Archaean metabolic evolution of microbial mats". Proceedings of the Royal Society B. 266 (1436): 2375–2382. doi:10.1098/rspb.1999.0934. ISSN 0962-8452. PMC 1690475.
  17. Anbar, Ariel D.; Yun, Duan; Lyons, Timothy W.; Arnold, Gail L.; Kendall, Brian; Creaser, Robert A.; Kaufman, Alan J.; Gordon, Gwyneth W.; Scott, Clinton (September 28, 2007). "A Whiff of Oxygen Before the Great Oxidation Event?". Science. 317 (5846): 1903–1906. Bibcode:2007Sci...317.1903A. doi:10.1126/science.1140325. ISSN 0036-8075. PMID 17901330. {{cite journal}}: Unknown parameter |displayauthors= ignored (|display-authors= suggested) (help)
  18. Knoll, Andrew H.; Javaux, Emmanuelle J.; Hewitt, David; Cohen, Phoebe (June 29, 2006). "Eukaryotic organisms in Proterozoic oceans". Philosophical Transactions of the Royal Society B. 361 (1470): 1023–1038. doi:10.1098/rstb.2006.1843. ISSN 0962-8436. PMC 1578724. PMID 16754612. {{cite journal}}: Unknown parameter |displayauthors= ignored (|display-authors= suggested) (help)
  19. Fedonkin, Mikhail A. (March 31, 2003). "The origin of the Metazoa in the light of the Proterozoic fossil record" (PDF). Paleontological Research. 7 (1): 9–41. doi:10.2517/prpsj.7.9. ISSN 1342-8144. Archived from the original (PDF) on 2009-02-26. Retrieved 2008-09-02.
  20. Bonner, John Tyler (January 7, 1998). "The origins of multicellularity". Integrative Biology. 1 (1): 27–36. doi:10.1002/(SICI)1520-6602(1998)1:1<27::AID-INBI4>3.0.CO;2-6. ISSN 1757-9694.
  21. Otto, Sarah P.; Lenormand, Thomas (April 1, 2002). "Resolving the paradox of sex and recombination". Nature Reviews Genetics. 3 (4): 252–261. doi:10.1038/nrg761. ISSN 1471-0056. PMID 11967550.
  22. Letunic, Ivica; Bork, Peer. "iTOL: Interactive Tree of Life". Heidelberg, Germany: European Molecular Biology Laboratory. Retrieved 2015-07-21.
  23. Fedonkin, Mikhail A.; Simonetta, Alberto; Ivantsov, Andrei Yu. (January 1, 2007). "New data on Kimberella, the Vendian mollusc-like organism (White Sea region, Russia): palaeoecological and evolutionary implications" (PDF). Geological Society Special Publications. 286 (1): 157–179. Bibcode:2007GSLSP.286..157F. doi:10.1144/SP286.12. ISSN 0375-6440. Archived from the original (PDF) on 2017-08-11. Retrieved 2020-02-18.
  24. Strother, Paul K.; Battison, Leila; Brasier, Martin D.; Wellman, Charles H. (May 26, 2011). "Earth's earliest non-marine eukaryotes". Nature. 473 (7348): 505–509. Bibcode:2011Natur.473..505S. doi:10.1038/nature09943. ISSN 0028-0836. PMID 21490597. {{cite journal}}: Unknown parameter |displayauthors= ignored (|display-authors= suggested) (help)
  25. Beraldi-Campesi, Hugo (February 23, 2013). "Early life on land and the first terrestrial ecosystems". Ecological Processes. 2 (1): 1–17. doi:10.1186/2192-1709-2-1. ISSN 2192-1709.
  26. Algeo, Thomas J.; Scheckler, Stephen E. (January 29, 1998). "Terrestrial-marine teleconnections in the Devonian: links between the evolution of land plants, weathering processes, and marine anoxic events". Philosophical Transactions of the Royal Society B. 353 (1365): 113–130. doi:10.1098/rstb.1998.0195. ISSN 0962-8436. PMC 1692181.
  27. Jun-Yuan, Chen; Oliveri, Paola; Chia-Wei, Li; Gui-Qing Zhou; Feng Gao; Hagadorn, James W.; Peterson, Kevin J.; Davidson, Eric H. (April 25, 2000). "Precambrian animal diversity: Putative phosphatized embryos from the Doushantuo Formation of China". Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 97 (9): 4457–4462. Bibcode:2000PNAS...97.4457C. doi:10.1073/pnas.97.9.4457. ISSN 0027-8424. PMC 18256. PMID 10781044. {{cite journal}}: Unknown parameter |displayauthors= ignored (|display-authors= suggested) (help)
  28. D-G., Shu; H-L., Luo; Conway Morris, Simon; X-L. Zhang; S-X. Hu; L. Chen; J. Han; M. Zhu; Y. Li (November 4, 1999). "Lower Cambrian vertebrates from south China" (PDF). Nature. 402 (6757): 42–46. Bibcode:1999Natur.402...42S. doi:10.1038/46965. ISSN 0028-0836. Archived from the original (PDF) on 2009-02-26. Retrieved 2015-01-22. {{cite journal}}: Unknown parameter |displayauthors= ignored (|display-authors= suggested) (help)
  29. Hoyt, Donald F. (February 17, 1997). "Synapsid Reptiles". ZOO 138 Vertebrate Zoology (Lecture). Pomona, CA: California State Polytechnic University, Pomona. Archived from the original on 2009-05-20. Retrieved 2015-01-22.
  30. Barry, Patrick L. (January 28, 2002). Phillips, Tony (ed.). "The Great Dying". Science@NASA. Marshall Space Flight Center. Archived from the original on 2010-04-10. Retrieved 2015-01-22.
  31. Tanner, Lawrence H.; Lucas, Spencer G.; Chapman, Mary G. (March 2004). "Assessing the record and causes of Late Triassic extinctions" (PDF). Earth-Science Reviews. 65 (1–2): 103–139. Bibcode:2004ESRv...65..103T. doi:10.1016/S0012-8252(03)00082-5. Archived from the original (PDF) on 2007-10-25. Retrieved 2007-10-22.
  32. (Benton 1997)
  33. Fastovsky, David E.; Sheehan, Peter M. (March 2005). "The Extinction of the Dinosaurs in North America" (PDF). GSA Today. 15 (3): 4–10. doi:10.1130/1052-5173(2005)015<4:TEOTDI>2.0.CO;2. ISSN 1052-5173. Archived from the original (PDF) on 2019-03-22. Retrieved 2015-01-23.
  34. Roach, John (June 20, 2007). "Dinosaur Extinction Spurred Rise of Modern Mammals". National Geographic News. Washington, D.C.: National Geographic Society. Archived from the original on 2008-05-11. Retrieved 2020-02-21.
  35. Van Valkenburgh, Blaire (May 1, 1999). "Major Patterns in the History of Carnivorous Mammals". Annual Review of Earth and Planetary Sciences. 27: 463–493. Bibcode:1999AREPS..27..463V. doi:10.1146/annurev.earth.27.1.463. ISSN 1545-4495.