Самые важные моменты для жизни на Земле

С невероятным разнообразием жизни на Земле, легко забыть, что все это — одно большое совпадение. Большинство из нас представляют себе путь эволюции как прямое поступательное развитие, хотя это совсем не так. Многие случайные, но все же ключевые события должны были произойти в нужное время на нашей планете, чтобы появились бесчисленные формы жизни, которые мы видим вокруг нас.

Без любого из этих событий природный ландшафт планеты был бы очень отличен от того, что окружает нас сегодня.

1. Последний универсальный общий предок

Даже если сегодня на Земле существует практически бесчисленное множество форм жизни, у каждой из них есть общий предок. Мы знаем это с уверенностью из-за общих черт, обнаруженных во всех трех основных ветвях жизни – бактериях, археях и эукариотах (которые включают всех животных, растения и грибы), хотя мы все еще далеки от точного знания, что это было за существо.

Традиционная эволюционная мудрость говорит, что этот организм – также известный как «последний универсальный общий предок» – не мог быть более сложным, чем простейшие микробы. Однако, согласно некоторым недавним исследованиям, вероятно, этот предок был гораздо более сложным, чем мы думали ранее, даже более сложным, чем некоторые известные нам микробы. Одно из вероятных объяснений состоит в том, что они изначально начинались как более сложные существа, хотя и потеряли некоторые из этих сложностей на своем пути, чтобы приспособиться к окружающей среде, когда они разветвлялись на новые подвиды.

1. Кембрийский взрыв

Это трудно себе представить, но сложная многоклеточная жизнь — это довольно недавнее явление в истории Земли. По большей части жизнь существовала в виде простых одноклеточных организмов, не имеющих почти никакого сходства ни с одной из современных форм жизни. Большинство из них не могли двигаться и даже не нуждались в кислороде, чтобы выжить, и лучше всего могли быть описаны «как едва живые сгустки био материала». Так было в течение миллиардов лет после того, как жизнь впервые появилась на планете, хотя все это изменилось с массивным – и таинственным – событием около 540 миллионов лет назад.

Событие, известное как Кембрийский взрыв, которое характеризуют, как внезапное и резкое увеличение биоразнообразия жизни на Земле. Тогда сложные, многоклеточные существа заполонили океаны, хотя мы до сих пор не знаем точных обстоятельств, которые привели к этому. Окаменелости до этого времени явно лишены какой-либо сложной жизни, хотя что-то произошло около 540 миллионов лет назад, что заставило жизнь покинуть свое одноклеточное жалкое существование и превратиться в множество сложных существ со скелетами, органами чувств и мозгом.

Хотя мы никогда не узнаем наверняка, что произошло в то время – поскольку археологические свидетельства с тех пор остаются скудными и ненадежными – исследования предполагают, что Кембрийский взрыв, возможно, совпал с внезапным повышением уровня кислорода в океанах в то время.

1. Половое размножение

Эволюция полового размножения может показаться очевидным шагом для любого эволюционирующего вида, потому что секс — это потрясающее изобретение, хотя его эволюционные преимущества сразу не так очевидны. Половое размножение происходит с неизбежным возникновением самцов. Бесполые организмы могут достоверно передавать в два раза больше генов, чем половые, так как самцы, а это примерно половина вида, сами не размножаются. Наука никогда не могла понять, почему вообще на Земле появилось половое размножение, поскольку ни одно из многочисленных преимуществ, по-видимому, не компенсирует этой огромной стоимости для вида.

Несмотря на свое таинственное происхождение, секс остается одной из важнейших черт, выработанных жизнью в ходе ее эволюции. Половое размножение сыграло незаменимую роль в формировании мира посредством естественного отбора, возможно, управляя эволюцией большинства сложных животных посредством бесчисленных переплетений генов и мутаций, включая нас самих. Хотя мы не можем сказать, что жизнь никогда бы не развилась до такой степени без полового размножения – поскольку бесполые существа также вполне способны к сложной эволюции, – она наверняка выглядела бы намного иначе, чем сейчас.

1. Большой скачок вперед

Последние сто тысяч лет или около того были особенно богаты событиями для человеческого вида, настолько, что мы забываем, что на большом протяжении нашей истории абсолютно ничего примечательного не происходило. В то время как предки современных людей существуют уже более двух миллионов лет, около 90% времени не было никаких заметных инноваций в изготовлении инструментов, искусстве или языке. Это было время, когда другие человеческие виды конкурировали за ресурсы с нашими предками «homo sapiens», включая неандертальцев.

Затем, около 60 000 лет назад, что-то изменилось. Это было время, известное как Большой скачок вперед, когда мы внезапно – но быстро – начали разрабатывать новые инструменты, языки, системы политической организации и искусства, отмечая один из самых важных моментов в ходе нашей эволюции.

Поскольку это было также, когда мы впервые покинули Африку, чтобы заселить Евразию, некоторые ученые считают, что Большой скачок вперед был результатом широко распространенной засухи в Африке, которая заставила нас искать более зеленые пастбища в других местах. Это вполне вероятно, поскольку мы знаем, что примерно в это время Земля переживала массивный Ледниковый период.

1. Великое вымирание

Это не последние новости, что в ландшафте Земли когда-то доминировали динозавры и другие крупные рептилии. Океаны были заполнены еще большим количеством видов гигантских и опасных существ, что делало всю планету процветающим, хотя и смертоносным местом.

Если подумать, то условия в то время не казались благоприятными ни для одного вида, кроме еще более крупных рептилий или еще более крупных морских животных, не говоря уже о млекопитающих – относительно безвредная ветвь жизни по сравнению с этими бегемотами. Как мы вообще это пережили?

Ответ заключается в массовом вымирании – возможно, самом крупном из когда – либо случившихся — в разговорном языке известном как Великое вымирание, которое произошло в конце Пермского периода около 252 миллионов лет назад. Массовое вымирание (о котором мы все еще мало знаем) погубило более 90% всех морских и наземных видов. К счастью для всех нас, непосредственные предки всех млекопитающих – кинодонты, были одним из немногих видов, которые пережили Великое вымирание, унаследовав в основном безжизненную и пустую поверхность, полную возможностей для развития и размножения. Самые ранние млекопитающие были маленькими животными и имели мало экзистенциальной угрозы от гигантских хищников. В результате они смогли вырасти и развиться во все разнообразные виды млекопитающих, которые мы видим вокруг нас сегодня, включая людей. Великое вымирание является причиной того, что млекопитающие правят сегодня на поверхности Земли, а не летающие рептилии.

1. Появление эукариотов

Термин «эукариоты», возможно, не очень много значит для большинства из нас, но для биолога это одна из самых важных глав в истории жизни на Земле. Эукариоты — одна из трех основных ветвей жизни, которая включает в себя животных, растения и все другие основные типы жизни, которые мы видим вокруг нас. Они принципиально отличаются от бактерий и архей во всех отношениях, прямо с клеточного уровня. Это был важный переход, который сделал возможными многие сложные функции нашего тела, даже если мы все еще не знаем точных условий, которые привели к нему.

1. Когда цветы завладели миром

Всякий раз, когда мы говорим о самых больших факторах, которые способствовали эволюции жизни на Земле, мы часто забываем о растениях. Не будет преувеличением сказать, что без огромного разнообразия растений на Земле – каждое из которых играет свою уникальную роль в поддержании экосистемы – жизнь, как мы ее знаем, не существовала бы.

Однако большинство из нас не знает, что тот тип флоры, который мы видим сегодня на Земле, очень отличается от большей части ее, существовавшей в прошлом. Папоротники и конусообразные хвойные деревья, а не цветущие растения, по большей части правили Землей. Затем, около 130 миллионов лет назад, цветущие растения появились из ниоткуда и быстро вторглись во все уголки Земли, кроме самых негостеприимных мест на планете. В результате цветущие растения сегодня в 20 раз превосходят по численности папоротники и хвойные деревья.

Важность цветущих растений как решающего шага для жизни на Земле невозможно переоценить. Цветущие растения не только поддерживают равновесие в пригодных для жизни экосистемах, но и дают животным источник пищи, без которого была бы невозможна любая эволюция – по крайней мере, для более крупных животных.

1. Великое кислородное событие.

Вы будете удивлены, узнав, что примерно на протяжении половины истории Земли ее атмосфера была почти полностью лишена кислорода. Это был не всегда богатый кислородом мир, ожидающий появления и заселения его организмами, жизнь которых основана на кислороде. На самом деле, есть большая вероятность того, что углеродная жизнь не возникла бы, если бы не то, что произошло около 2,4 миллиарда лет назад.

Названное Великое кислородное событие, это было на сегодняшний день самым важным событием для жизни на Земле, а также одним из самых загадочных. Примерно в то же время что-то накачало атмосферу Земли огромным количеством кислорода, создав условия для крупного развития жизни в ходе нашей эволюции. Некоторые ученые подозревают, что некая разновидность бактерий – цианобактерии, выделяли кислород в качестве побочного продукта, который, возможно, способствовал повышению уровня кислорода.

Каким бы ни было его происхождение, Великое кислородное событие было единственной наиболее важной поворотной точкой для жизни на Земле, поскольку без кислорода большинство форм жизни сегодня, не существовали бы.