¿Cómo era la Tierra hace 2 mil millones de años y qué hacían nuestros antepasados?
Los geólogos dividen la historia de la Tierra en varias unidades, de mayor a menor: la dinastía Zhou. En ese momento, la Tierra experimentó cuatro períodos: el Fanerozoico, el Arcaico, el Proterozoico y el Fanerozoico. Hace 2.500 millones de años fue el comienzo de la Era Proterozoica. La historia de 500 millones de años de la que vamos a hablar hoy se encuentra en la primera era Proterozoica-Proterozoica, que involucra tres períodos: el período de formación del hierro, el período de intrusión en capas y el período de intrusión en capas. El período orogénico.
El fósil de 2.100 millones de años desenterrado en Gabón escaneó la estructura multicelular.
A diferencia del Sol y la Luna, a principios de la Era Proterozoica, el radio del Sol era aproximadamente el 90% del actual, y la intensidad de la luz solar era sólo el 85% de la actual. Teóricamente, la luz y el calor que recibía la Tierra en aquella época no eran tan buenos como los actuales, lo que provocaría que la temperatura descendiera hasta unos -50°C, suficiente para congelar toda la Tierra. De ser así, la Tierra se convertiría en una tierra árida y sin vida, como ocurre hoy con Marte.
Pero hay pruebas de que la Tierra en aquella época era un océano de agua líquida, en el que prosperaban bacterias y cianobacterias. Lo que salva estas vidas primitivas es el efecto invernadero del que todo el mundo habla hoy. En aquella época, la atmósfera terrestre era rica en metano y dióxido de carbono. Su presencia proporcionaba a la Tierra una "capa" que mantenía la vida caliente.
Paisaje del atardecer
La luna nació en un impacto hace 4.500 millones de años. Desde su nacimiento, se ha estado alejando de la Tierra a un ritmo de 3,8 cm/año, y la fricción de marea que provoca también ralentiza la rotación de la Tierra. Hace 2.500 millones de años, la Luna estaba a unos 6.543.800 kilómetros de distancia de la Tierra, sólo aproximadamente la mitad de lo que está ahora. En consecuencia, la Tierra gira una vez más rápido que lo que lo hace hoy.
Entonces, en la Tierra hace 2.500 millones de años, el Sol parecía más pequeño y más tenue que hoy. Sin embargo, la luna parecía dos veces más grande y las mareas eran mucho más violentas de lo que son hoy. En aquella época, el día sólo tenía 12 horas, pero el año tenía 714 días.
Ver la Tierra y la Luna desde el espacio
Océanos y atmósfera oxidados La Tierra primitiva se encontraba en un ambiente anóxico. La atmósfera está compuesta principalmente de nitrógeno inerte y es rica en gases reductores como el metano y el dióxido de carbono. El océano es rico en iones ferrosos de baja valencia, que tiñen el agua de mar de un color verde claro. Los primeros años de vida se vivían respirando hierro y azufre de alto precio.
Las cianobacterias aparecieron hace 3.500 millones de años y son los primeros organismos productores de oxígeno en la Tierra. Las cianobacterias utilizan la energía solar para sintetizar agua y dióxido de carbono en nutrientes orgánicos y liberar oxígeno como gas residual. Fueron necesarios mil millones de años para que el oxígeno producido por las cianobacterias cambiara por completo el ambiente anóxico de la Tierra.
Hace entre 2.500 y 2.300 millones de años, la Tierra entró en la Edad del Hierro, una edad de color rojo oscuro, durante la cual los iones ferrosos del océano se oxidaban en iones de hierro. La solubilidad de las sales de hierro es menor que la de las sales ferrosas, por lo que precipitan del agua de mar para formar grandes áreas de hematita. A partir de entonces, el océano verde claro se volvió incoloro y transparente hasta el día de hoy.
El mineral de hierro se formó durante el período de formación del mineral de hierro.
Hace 2.400 millones de años, los iones ferrosos de los océanos globales habían sido agotados por el oxígeno y el oxígeno comenzó a acumularse en la atmósfera. y los océanos en las primeras etapas. Se destruye el entorno reductor en el que la vida prospera y sobrevive. La fuerte oxidación del oxígeno destruirá la estructura de la biopelícula y el material genético del ácido nucleico de las células, provocando la extinción de un gran número de arqueas y bacterias anaeróbicas.
Esta catástrofe provocada por la acumulación de oxígeno se denomina Gran Evento de Oxidación en la historia geológica, también conocida como crisis de oxígeno o desastre del oxígeno. Es el primer y posiblemente el más grave evento de la historia del planeta. Tierra. Un evento de extinción. Solo porque la estructura biológica en ese momento era demasiado simple y no quedaban muchos fósiles, nos resulta difícil cuantificar las pérdidas biológicas en ese momento.
Cianobacterias: Pioneros en cambiar la atmósfera
El oxígeno trae crisis y oportunidades a la vida. La eficiencia productiva del metabolismo aeróbico es mucho mayor que la del metabolismo anaeróbico. El oxígeno llena la atmósfera y los océanos, a diferencia del hierro y el azufre, de alto precio, que se encuentran localizados. Como resultado, el oxígeno llenó la atmósfera, sentando las bases para que los organismos evolucionaran en una dirección más elevada y compleja, ocupando cada rincón de la superficie terrestre. Sólo los organismos que hayan dominado el oxígeno tendrán futuro.
La acumulación de oxígeno en el suelo helado destruye el efecto invernadero, que es especialmente mortal en los primeros días, cuando la luz solar es débil. El oxígeno convierte el altamente eficiente metano, gas de efecto invernadero, en el ineficiente dióxido de carbono, que desafortunadamente resulta ser la materia prima de la fotosíntesis. Las cianobacterias absorben continuamente dióxido de carbono y liberan más oxígeno.
Como resultado, después del Gran Evento de Oxidación, las concentraciones de metano y dióxido de carbono en la atmósfera disminuyeron entre docenas y cientos de veces, la temperatura de la Tierra bajó 70 °C y toda la Tierra quedó congelada. . La Tierra cubierta de hielo reflejó más luz solar hacia el espacio, formando el "efecto casa de hielo" y enfriando la Tierra. La Tierra entró en el primer y peor período glacial de la historia: la Edad de Hielo de los Hurones, que duró 3 mil millones de años.
La "Tierra bola de nieve" de la Edad del Hielo
La vida primitiva sufrió grandes pérdidas durante la Edad del Hielo de los Hurones. Las bajas temperaturas inactivan las enzimas biológicas e inhiben diversas reacciones bioquímicas que sustentan la vida. Lo que es más grave es que los cristales de hielo pueden destruir las estructuras celulares y provocar la muerte del cuerpo.
El hielo es más ligero que el agua, salvando vida en la Tierra. A diferencia de otras sustancias, cuanto menor es la temperatura, mayor es la densidad. El agua tiene la densidad más alta a 4°C y el hielo flota sobre el agua. La capa de hielo proporciona calor. No importa cuán baja sea la temperatura atmosférica, debe mantenerse a unos 4°C bajo el agua para mantener las actividades vitales básicas y así preservar el fuego de la vida.
Hace 2.050 millones de años, la Tierra se despidió de la invasión estratigráfica y entró en el período orogénico. Se produjo una orogenia a gran escala en la corteza terrestre y se reanudó la actividad volcánica. Los volcanes arrojan grandes cantidades de metano y dióxido de carbono al aire, provocando un efecto invernadero que descongela rápidamente la Tierra. La Edad de Hielo de los Hurones terminó y la vida comenzó a pasar de procariotas a eucariotas.
Efecto invernadero: el glaciar Alec en los Alpes suizos está retrocediendo.
Cambios biológicos: un gran avance en la evolución, el nacimiento de los eucariotas: las cianobacterias iniciaron la era de la gran oxidación y las bacterias aeróbicas disfrutaron del éxito. Fueron los ganadores del Gran Evento de Oxidación. Sin embargo, son las arqueas, las víctimas de la Gran Oxidación, las que ríen las últimas. Hace 2.500 millones de años, las arqueas eran las formas de vida dominantes en la Tierra. La mayoría murieron a causa del oxígeno durante el Gran Evento de Oxidación, y algunos supervivientes fueron expulsados a entornos anóxicos extremos, como cráteres submarinos.
Pero también hay un pequeño número de arqueas que no están dispuestas a quedarse quietas esperando la muerte. Desarrollaron un mecanismo de protección del ADN que dio lugar a la membrana nuclear y las estructuras cromosómicas, evolucionando así hasta convertirse en los primeros eucariotas. Los animales, plantas, hongos y humanos que dominan la Tierra hoy son todos eucariotas, descendientes de este pequeño grupo de arqueas. Las cianobacterias y las bacterias aeróbicas siguen siendo las mismas. Se puede ver que sin presión de supervivencia no habrá motivación para la evolución.
Hace 265.438 millones de años, los eucariotas primitivos se tragaron una bacteria Proteus. Por alguna razón, las bacterias ingeridas no se digieren y forman una relación simbiótica interna con el consumidor. Esta bacteria aeróbica evolucionó hasta convertirse en las mitocondrias, el centro respiratorio aeróbico y la maquinaria de productividad de las células eucariotas. Desde entonces, los eucariotas no sólo se han adaptado al oxígeno, sino que lo han conquistado.
Bajo el microscopio se ve claramente el núcleo del alga verde.
El surgimiento de la reproducción sexual: La vida primitiva se reproducía mediante reproducción asexual, copiando el material genético en dos partes y luego dividiéndose en dos partes. Los organismos que se reproducen asexualmente son inmortales e inmutables. Así que se vieron duramente afectados por la Gran Oxidación y la Edad del Hielo de los Hurones, y sólo unas pocas especies sobrevivieron gracias a mutaciones genéticas.
La reproducción sexual acompaña al nacimiento de los eucariotas. Según este método de reproducción, cada generación sufre una recombinación genética, cada descendiente es diferente y una persona siempre puede adaptarse al nuevo entorno. Como resultado, los organismos que se reproducen sexualmente tienen muchas más posibilidades de sobrevivir en un entorno cambiante.
La reproducción sexual acorta la longitud de un individuo, pero sólo reproduciéndose de esta manera la descendencia puede vivir más. A largo plazo, la reproducción sexual es la única posibilidad de que la vida continúe. Debido a esto, la mayoría de los organismos que vemos hoy se reproducen sexualmente.
Los hombres son tan orgullosos como los pavos reales: la reproducción sexual conduce al dimorfismo sexual.
Intentos de evolucionar hacia estructuras multicelulares: Se descubrieron estructuras multicelulares en fósiles desenterrados en Gabón en 2008, que datan de hace 26.543,8 mil millones de años, lo que indica que los eucariotas comenzaron a evolucionar a partir de células individuales al comienzo de su nacimiento. La estructura evoluciona hacia estructuras multicelulares.
Sin embargo, hasta hace 600 millones de años, los fósiles de metazoos (es decir, organismos multicelulares) eran muy raros, lo que demuestra que este intento evolutivo fue rápidamente abortado.
Uno de los problemas que enfrentan las estructuras multicelulares es que a las células del cuerpo que no están en contacto directo con el medio ambiente les resulta difícil obtener oxígeno. Por lo tanto, los intentos de desarrollar metazoos en ambientes anóxicos estaban condenados al fracaso. El intento fallido más famoso fue el de la biota de Ediacara, hace 585 millones de años, que intentó ocupar mares poco profundos con su cuerpo plano y fue completamente aniquilada.
Ediacara Biota
Hasta hace 540 millones de años, el contenido de oxígeno en la atmósfera alcanzaba el 15. Ya era una era rica en oxígeno y los metazoos florecían. Esta fue la explosión biológica del período Cámbrico y la Tierra entró en la colorida era Fanerozoica.
En este punto de inflexión en la estructura geológica, sabemos que el interior de la Tierra está caliente, como lo demuestran las frecuentes erupciones de volcanes y terremotos. Pero la Tierra por sí misma no produce calor. El calor proviene del comienzo de la formación del sistema solar y eventualmente se disipará en el espacio. Como incubadora, la Tierra está muy calificada. No ha hecho frío en el centro de la Tierra durante más de 4 mil millones de años.
En los primeros días de la Tierra, el núcleo estaba más caliente y más activo que hoy. En aquel momento, el magma experimentó cambios extremos de temperatura y pudo formar una roca muy oscura con un punto de fusión de 1600°C: la komatita. Esta roca es muy densa y se hunde en el suelo una vez que se forma, que es el movimiento vertical de las formaciones geológicas. Había dos formas de movimiento en la Tierra primitiva: estructura horizontal y estructura vertical.
Rocas Komarti: Las rocas de hoy nunca volverán a tener el mismo aspecto.
Hace 2.500 millones de años, a medida que la Tierra se fue enfriando gradualmente, Komat dejó de existir y la estructura geológica vertical desapareció. A partir de entonces, la Tierra tuvo sólo una estructura horizontal, y las rocas formadas por el magma que se enfriaba se acumularon en la corteza para formar continentes.
El enfriamiento de la Tierra y la desaparición de los movimientos tectónicos verticales estabilizaron la corteza, proporcionando un entorno relativamente estable para que floreciera la vida. Piénselo, lo aterrador que sería si el suelo cayera lentamente y la lava pudiera emerger en cualquier momento.
Sin embargo, los problemas causados por el enfriamiento de la Tierra preocuparán seriamente a la humanidad en el futuro. Por ejemplo, el carbono orgánico enterrado bajo tierra no puede ver la luz del día, lo que provoca un desequilibrio en el ciclo del carbono terrestre y el dióxido de carbono de la atmósfera será drenado. Por poner otro ejemplo, la solidificación del núcleo líquido hará que el campo magnético de la Tierra desaparezca, la atmósfera desaparecerá y los rayos cósmicos mortales podrán llegar directamente al suelo.
Las auroras se deben a la existencia del campo magnético terrestre
Los 500 millones de años transcurridos desde la Era Proterozoica supusieron un importante punto de inflexión para la Tierra, la atmósfera y la vida. De esta se avanzan 65.438 050 millones de años, que es la era anóxica Arcaica, la era de las arqueas y procariotas (bacterias y cianobacterias), seguida de 654,38 050 millones de años, es la era Proterozoica anóxica, la era de los protoeucariotas; .
Durante este período, nuestros ancestros unicelulares vivieron muchos reveses y finalmente obtuvieron un núcleo y se convirtieron en eucariotas. Durante este período, nuestros antepasados se adhirieron a las tres direcciones evolutivas principales: la evolución aeróbica, sexual y multicelular, que duró 150 millones de años. Hace 540 millones de años, la Tierra entró en la era fanerozoica rica en oxígeno, llegó la era de los metazoos (animales, plantas, hongos) y, finalmente, hoy tenemos este mundo colorido.
Explosión Biológica Cámbrica