地球はおそらく45〜50億年前に、宇宙塵の巨大な雲から形成されました。 その粒子は熱いボールに圧縮されました。 水蒸気が大気中に放出され、水は何百万年もの間、雨の形で大気からゆっくりと冷却されている地球に落下しました。 地表のくぼみには、先史時代の海が形成されていました。 その中で、約38億年前、本来の生命が生まれました。
地球上の生命の起源についてはいくつかの理論があります。 たとえば、長年の仮説の1つは、それが宇宙から地球にもたらされたと言っていますが、これの決定的な証拠はありません。 さらに、私たちが知っている生命は、驚くべきことに、地球の状態で正確に存在するように適応されています。したがって、それが地球の外で発生した場合、地球型の惑星で発生します。 ほとんどの現代の科学者は、生命は地球の海で始まったと信じています。 しかし、惑星自体はどのようにして生まれ、海はどのようにその上に現れたのでしょうか？
これについて広く受け入れられている理論が1つあります。 それによると、地球は雲から形成されました 宇宙塵ボールに押し込まれる自然界で知られているすべての化学元素を含んでいます。 この真っ赤な球の表面から熱湯が逃げ出し、連続した雲量に包まれました。雲の中の水蒸気はゆっくりと冷えて水に変わり、まだ熱く燃えている上に大量の連続した雨の形で落ちました。地球。 その表面では、それは再び水蒸気に変わり、大気に戻った。 何百万年もの間、地球は徐々に多くの熱を失い、その液体の表面は冷えて固まり始めました。 このようにして地殻が形成されました。
数百万年が経過し、地球の表面の温度はさらに低下しました。 雨水は蒸発を停止し、巨大な水たまりに流れ始めました。 それで、地球の表面への水の影響が始まりました。 そして、気温が下がったため、実際に洪水が発生しました。 以前は大気中に蒸発してその構成部分になっていた水が、絶えず地球に押し寄せ、雷と稲妻とともに、強力なシャワーが雲から落ちました。 少しずつ 深い窪み地球の表面に水がたまり、完全に蒸発する時間がなくなりました。 その多くがあったので、徐々に先史時代の海が惑星に形成されました。 稲妻が空を襲った。 しかし、誰もそれを見ませんでした。 地球にはまだ生命がありませんでした。 継続的な土砂降りが山を侵食し始めました。 水は彼らから騒々しい小川や乱流の川を流れていました。 何百万年もの間、水流は地表を深く腐食し、いくつかの場所では谷が現れました。 大気中の水分含有量が減少し、惑星の表面にますます多くの水が蓄積しました。 ある日、太陽の最初の光線が地球に触れるまで、連続的な雲の覆いは薄くなりました。 絶え間ない雨は終わりました。 土地のほとんどは先史時代の海に覆われていました。 その上層から、水は海に落ちた大量の可溶性ミネラルと塩を洗い流しました。 そこからの水は絶えず蒸発し、雲を形成し、塩分が落ち着き、時間の経過とともに海水が徐々に塩類化していきました。 どうやら、古代に存在したいくつかの条件下で、特別な結晶形が生じた物質が形成されました。 それらはすべての結晶のように成長し、新しい結晶を生み出し、それが新しい物質を追加しました。 日光そして、おそらく、非常に強い放電がこのプロセスのエネルギー源として機能しました。 おそらくそのような要素から、地球の最初の住民が生まれました-原核生物、形成された核のない生物、 現代のバクテリア..。 それらは嫌気性でした。つまり、当時まだ大気中になかった呼吸に遊離酸素を使用していませんでした。 彼らの食料源は、太陽からの紫外線、雷雨、火山噴火の際に発生した熱への曝露の結果として、まだ生命のない地球上に発生した有機化合物でした。 生命はその後、貯水池の底や湿気の多い場所にある薄いバクテリアの膜の中に存在していました。 生命の発達のこの時代は始生代と呼ばれています。 バクテリアから、そしておそらく完全に独立した方法で、小さな単細胞生物が発生しました-最古の原生動物。
それらは今でも海や淡水域での生活の基盤を形成しています。 それらは非常に小さいので、顕微鏡でしか見ることができません。 小さな池からの一滴の水には、何千もの水があります。 すべての動物の生命の発達は、これらの最も単純な単細胞生物から始まりました。 始生代の次の時代、1億から6億年前の原生代の終わりには、クラゲ、ポリプ、扁形動物、軟体動物、棘皮動物など、かなり豊富な動物相がすでに存在していました。
写真は、古生代の最初の期間であるカンブリア紀の地質学的時代に約6億から5億7000万年前に生きた原始的な生き物を示しています。 英国のカンブリア山地を研究した地質学者によって発見された化石のおかげで、私たちは最初にそれらについて学びました。 これは、歴史の地質学的期間の名前の由来です。
原生代の終わりに海に生息していたより単純な動植物からの痕跡は残っていません。 これらは、死後すぐに完全に分解した軟組織のみからなる生物であると推測することしかできません。 カンブリア紀にはまだ本物の魚はありませんでしたが、腔腸動物、海綿動物、現在は絶滅した環形動物、扁平および多毛類のワーム、カタツムリ、イカ、ザリガニ、三葉虫がすでに生息しています。 後者は長さ10cmまでのザリガニに似ていましたが、当時は他のどの生き物よりも大きい本物の巨人でした。 （当時、陸地には生命がありませんでした。）カンブリア紀の終わりには、明らかに、現代のナメクジウオに似た最初の脊索動物がすでに現れていました。 次の百万年にわたって、動物は徐々に変化し、次の地質学的期間では、5億から4億年前に始まったシルル紀に加えて、 海底新しい住民が現れました-ウミサソリ。
シルル紀の水柱では、単細胞生物とクラゲが受動的に漂流していた。 そして、甲殻類や三葉虫、二枚貝やカタツムリなどの貝殻で保護されたワームや動物が海底に沿って這いました。 泳げる人はほとんどいませんでした。 すでに外見上は魚に似ている最初の脊椎動物でさえ、海底に住んでいました。 シルル紀では、奇妙な「魚」が海と淡水に現れました-顎と対になった鰭はありませんでした。 彼らの親戚であるミックスインとヤツメウナギは、今日まで生き残っています。 シルル紀には、最初の本物の魚がすでに現れていました。 これらのサメのようなスイマーは、なめらかな、殻で覆われた体、ひれ、そして鋭い歯がセットされた可動のくちばしのような顎を備えた口を持っていました。 約4億5000万年前、シルル紀に最初の脊椎動物である魚が出現しました。 最も古いものの1つであるケファラスピスの体は甲羅の鱗で覆われ、頭は骨の甲羅で覆われていました。 どうやらケファラスピスは貧しいスイマーでした。 同じ地質学的期間に数百万年以上にわたって、2つの大きなクラスの魚が発達しました-軟骨性および骨性（肺呼吸、クロスフィンおよびレイフィン）。 そして、軟骨魚類、つまり軟骨魚類の骨格には、サメとエイが含まれます。 対照的に、硬骨魚の骨格は部分的または全体的に構成されています 骨組織..。 骨魚には、ニシン、ヒラメ、タラ、サバ、コイ、パイクなど、ほとんどすべての有名な商業魚が含まれます。 現在、地球上には合計2万種の魚が生息しており、海だけでなく他の水域にも生息しています。
4億年前、シルル紀は約6000万年続いたデボン紀の地質時代に取って代わられました。 その後、最初の植物が陸地に現れました。地衣類は、湿った貯水池の岸に生い茂っていました。 デボン紀の間に、最初の高等植物であるシダやトクサなど、他の形態がそれらから生まれました。 さらに、すべての動物が水に溶けている酸素だけを呼吸する前に、今では一部の動物が空気から酸素を抽出することを学びました。 これらの最初の陸上動物（ヤスデ、サソリ、翼のない原始昆虫）は、おそらく水の近くに住んでいました。 すべての陸生脊椎動物の祖先は、足のような胸鰭と骨盤鰭を持つ条鰭綱でした。 徐々に、クロスフィンの魚は真のアッパーと 下肢、そして時間の経過とともに、両生類（両生類）と爬虫類（爬虫類）が出現しました。
古代の動物がどのように見えたかをどうやって知ることができますか？
地殻の形成以来地球が受けたこれらすべての変化は、歴史的な地質学によって研究されています。 科学者は化石によって地層の年齢を決定します-各時代には動植物の独自の特徴的な代表があったので、古代の動植物の残骸です。 化石は古生物学によって研究されています。 古生物学者は古代生物の化石の残骸を調べ、絶滅した動物の外観を復元しています。 先史時代の海で生物が死んだとき、生物は底に沈み、そこで沈泥や砂で覆われ、川をもたらしました。 何百万年もの間、泥だらけの土は、その下に埋められた残骸とともに圧縮され、石に変わりました。 軟部組織動物は完全に分解したが、痕跡は残った。 軟体動物や甲殻類の殻の硬い殻は、しばしば無傷のままでした。 地球の歴史的発展の間に、惑星の強力な力と溶けた腸の影響下で、海底は繰り返し大きな高さに押し上げられ、土地の一部になりました。 研究者は、岩に点在する古代の動物の残骸と痕跡を見つけ、それらを使用して地質学的プロセスを研究します。 科学者にとって、岩の層は多くの絵が描かれた本のページのようなものであり、地球上で生命がどのように発達したかを理解するには、「テキスト」を正しく解読する必要があります。 何百万年もの間、砂と化石のあるシルトの層が互いに重なり合って堆積していました。 したがって、それらは圧縮されました。古いレイヤーは低く、後のレイヤーは高くなります。 どの層が特定の種類の化石によって支配されているかについての情報を蓄積することで、科学者はそれらがどの地質時代に属するかを決定することを学びました。 その後、発見された化石によって発見された地質岩の年代を特定することはすでに非常に簡単です。
米国アリゾナ州のコロラド川のグランドキャニオンは、地球上の巨大で読みやすい石の生命の記録が保存されている数少ない場所の1つです。 ここで、川は堆積岩（石灰岩、砂岩、頁岩）の厚さを1800 mの深さまで切り裂きました。川は峡谷、つまり非常に急な斜面と狭い底を持つ深い谷を形成し、底を侵食しました。古代の海。 それは非常にゆっくりと均等に上昇しました。 常に巨大なシフトと岩の破砕を伴う山岳建築は、ここにはありませんでした。 したがって、地質岩の発生順序はほとんど変わっていません。 急な斜面の層の化石を研究したことで、何億年にもわたって古代の海の動物相で起こったすべての変化をたどることができます。
資料は、本「Pisces」出版社スロボを使用して作成されました科学
科学者の計算によると、 地球上の生命は約30億年前に始まりました：この間に、最も単純な生物は複雑な生命体に進化しました。 しかし、科学者にとって、地球上で生命がどのように始まったのかは依然として謎のままであり、彼らはこの現象を説明するためにいくつかの理論を提唱しました。
1.電気火花
有名なミラー-ユーリー実験の間に、科学者たちは、雷が生命の誕生に必要な基本的な物質の出現に寄与する可能性があることを証明しました。 膨大な量水、メタン、アンモニア、水素。 その後、より複雑な生命体がアミノ酸から進化しました。 この理論は、数十億年前の惑星の大気が水素に乏しいことを研究者が発見した後、わずかに変更されました。 科学者たちは、メタン、アンモニア、水素が電荷で飽和した火山雲に含まれていると理論付けました。
2.粘土
スコットランドのグラスゴー大学の化学者AlexanderGraham Cairns-Smithは、生命の夜明けに、粘土には互いに近い多くの有機成分が含まれていると理論付けました。 粘土は、これらの物質を私たちの遺伝子に似た構造に組織化するのに役立ちました。
DNAは分子の構造に関する情報を保存し、DNAの遺伝子配列は、アミノ酸がタンパク質にどのように組み込まれるかを示します。 Cairns-Smithは、粘土の結晶が有機分子を秩序だった構造に組織化するのを助け、後に分子自体が粘土の「助けなしに」これを始めたと示唆しています。
3.深海の噴出孔
この理論によれば、 生命は、水素に富む分子を放出する水中の熱水噴出孔で始まりました。それらの岩の表面で、これらの分子は一緒に凝集し、生命の誕生につながった反応のためのミネラル触媒になる可能性があります。 現在でも、化学エネルギーと熱エネルギーが豊富なこのような熱水噴出孔には、かなりの人が住んでいます たくさんの生き物。
4.アイススタート
30億年前、太陽は今ほど明るくはなかったため、地球に到達する熱は少なくなりました。 可能性があります 地球の表面は、壊れやすい有機物を保護する厚い氷の層で覆われていましたその下の水の中、紫外線と宇宙の影響から。 さらに、寒さは分子がより長く生き残るのを助け、その結果、生命の誕生につながる反応が可能になりました。
5.RNAの世界
DNAは形成するためにタンパク質を必要とし、タンパク質は形成するためにDNAを必要とします。 彼らはどうやってお互いなしで形成することができますか？ 科学者たちは、このプロセスには、DNAのように情報を保存するRNAが関係していると示唆しました。 それぞれRNAからタンパク質とDNAが形成されました、より高い効率の観点からそれを置き換えました。
別の質問が生じました：「RNAはどのようにして生まれたのですか？」 彼女が自発的に惑星に現れたと信じる人もいれば、この可能性を否定する人もいます。
6.「単純な」理論
一部の科学者は、生命はRNAのような複雑な分子からではなく、互いに相互作用する単純な分子から進化したと示唆しています。 それらは細胞膜と同様の単純な膜にあった可能性があります。 これらの単純な分子の相互作用の結果として、複雑、より効率的に反応します。
7.パンスペルミア
最終的には、 生命は私たちの惑星で発生することはできませんでしたが、宇宙からもたらされました：科学では、この現象はパンスペルミアと呼ばれています。 この理論は非常に確固たる基盤を持っています。宇宙への影響により、石の破片は火星から定期的に分離され、火星は地球に到達します。 科学者が私たちの惑星で火星の隕石を発見した後、彼らはこれらの物体がバクテリアを持ってきたと思いました。 あなたがそれらを信じるなら、 私たちは皆火星人です..。 他の研究者は、彗星が他の星系から生命をもたらしたと示唆しています。 たとえ彼らが正しいとしても、人類は別の質問への答えを求めます：「生命はどのようにして宇宙で始まったのですか？」
地球上の生命の起源については多くの科学理論があります。 しかし、ほとんどの現代の科学者は、これが最も単純な単細胞生物の発達にとって最も好ましい環境であるため、生命は暖かいものから始まったと信じています。
一次スープ理論
ソビエトの生物学者アレクサンドル・イワノビッチ・オパリンは、1924年に、炭素含有分子の化学的進化を通じて、地球上の生命の起源についての理論を作成しました。 彼は、そのような分子が高濃度で含まれている水を指すために「一次ブロス」という用語を作り出しました。
おそらく、「原始的なスープ」は、40億年前に地球の浅い水域に存在していました。 それは、水、窒素塩基分子、ポリペプチド、アミノ酸、およびヌクレオチドで構成されていました。 「一次スープ」は宇宙線の影響で作られましたが、 高温と放電。
有機物は、アンモニア、水素、メタン、および水から発生しました。 それらを形成するためのエネルギーは、雷放電（雷）または紫外線放射から得ることができます。 A.I. オパリンは、得られたタンパク質の糸状分子が折りたたまれて互いに「くっつく」可能性があることを示唆しました。
実験室の条件では、科学者はタンパク質の蓄積がうまく形成された一種の「一次ブロス」を作成することに成功しました。 しかし、コアセルベートドロップの繁殖とさらなる開発の問題は解決されていません。
タンパク質の「ボール」は脂肪と水の分子を引き付けました。 脂肪はタンパク質形成の表面に位置し、構造が細胞膜に漠然と似ている層でそれらを覆っていました。 オパリンはこのプロセスをコアセルベーションと呼び、形成されたタンパク質の蓄積-コアセルベートドロップ。 時間が経つにつれて、コアセルベートの滴は環境から物質のますます多くの部分を吸収し、それらが原始的な生細胞に変わるまで徐々にそれらの構造を複雑にしました。
温泉の起源
ミネラルウォーター、特に塩辛い間欠泉は、原始的な生命体をうまくサポートすることができます。 学者Yu.V. 2005年のナトチンは、生きている原始生命体を形成するための媒体は古代の海ではなく、K +イオンが優勢な暖かい水域であることを示唆しました。 海水ではNa +イオンが支配的です。
学者のナトチンの理論は、現代の生細胞の元素の含有量の分析によって確認されています。 間欠泉と同じように、それらはK +イオンによって支配されます。
2011年、日本の科学者菅原正は、なんとか熱い塩水で生きた細胞を作ることができました。 原始的な細菌学的形成-ストロマトライトであり、現在は 自然条件グリーンランドとアイスランドの間欠泉で。