Scientia

Continuăm prezentarea istoriei Universului cu geneza şi evoluţia vieţii pe Terra. Vorbim despre apariţia moleculei de ADN, evoluţia primelor forme de viaţă, dezvoltarea primelor vieţuitoare multicelulare,  "explozia cambriană" şi despre primele forme de viaţă care populează uscatul (video inclus).

Istoria Universului (II)

APARIŢIA VIEŢII PE TERRA

Am putea începe prin a spune că primele 600 de milioane de ani de viaţă ale planetei Pământ nu prezintă un deosebit interes deoarece nu exista viaţă  pe atunci pe Terra. Numai că în acea perioadă s-au întâmplat o mulţime de lucruri interesante, cel mai important fiind poate faptul că a plouat pentru milioane de ani, astfel luând practic naştere oceanele planetei. Cu patru miliarde de ani în urmă Terra era radical diferită de ceea ce este astăzi. Pe atunci atmosfera nu conţinea oxigen. Lava topită se scurgea încă ajungând în apele şi aşa toxice ale planetei. Deşi greu de imaginat, acest mediu neprietenos a fost unul perfect pentru alimentarea unui adevărat miracol. Ploile au adus din atmosferă în mări şi oceane elementele chimice necesare înfăptuirii acestui mic miracol al chimiei, iar fulgerele şi radiaţia ultravioletă au contribuit la apariţia unei veritabile supe primordiale de materiale organice. Şi, cumva, la finele acestor procese a rămas în urmă ceva nou, ceva extraordinar.

Este vorba de o moleculă foarte specială, cu o formă spiralată foarte elegantă (molecula de ADN). Această moleculă poseda câteva proprietăţi ieşite din comun. Putea da naştere unor copii ale sale mai repede decât putea fi distrusă. Acesta a fost momentul care marchează originea vieţii pe Pământ. Ulterior, când această moleculă a reuşit să se protejeze, izolându-se în interiorul pereţilor unei celule, viaţa, la stadiul de evoluţie de la acea vreme, a început să transforme planeta.

În urmă cu trei miliarde şi jumătate de ani celulele dezvoltau mecanisme interne cu ajutorul cărora să poată folosi energia solară prin intermediul procesului numit fotosinteză. Ca urmare a acestui pas evolutiv, viaţa s-a dezvoltat exponenţial. Imediat, oceanele au fost populate masiv de către cianobacterii (algele albastre-verzi). Straturi formate de aceste microorganisme împreună cu sedimentele de pe fundul apelor au dat naştere primelor structuri vii care au existat pe Pământ - stromatoliţii.

Pentru mai bine de un miliard de ani, stromatoliţii - moviliţe de aproape un metru înălţime - au reprezentat limitele progresului formelor de viaţă, dar, mult mai important decât formaţiunile însele au fost deşeurilor generate de ele - moleculele de oxigen. Acest gaz nou, la început toxic pentru toate formele de viaţă existente pe atunci, a dat naştere stratului de ozon. Protejată pentru prima dată de efectul nociv al radiaţiilor ultraviolete venite din spaţiu, evoluţia vieţii a fost de neoprit.

APARIŢIA ORGANISMELOR PLURICELULARE

În urmă cu un miliard şi jumătate de ani structura celulei se îmbogăţea cu o nouă membrană, cu rol în protecţia genelor sale. Apărea acum o nouă unitate structurală a celulei - nucleul. Viaţa era deja omniprezentă pe planetă, astfel că organismele vii existau din abundenţă în fiecare picătură de apă. În urmă cu 800 de milioane de ani au început să apară primele organisme multicelulare.

SPONGIILE

Pentru o perioadă, organismele multicelulare au fost doar colecţii de celule identice, dar treptat în aceste colonii au evoluat celule specializate în executarea diferitelor tipuri de operaţii necesare supravieţuirii acelor forme de viaţă. Primele organisme multicelulare prevăzute cu celule diferenţiate au fost spongiile. Unele dintre celulele acestora aveau rol în pomparea apei, iar altele filtrau bucăţile minuscule de hrană.

Anemonele şi rudele lor apropiate erau prevăzute cu celule musculare şi nervoase. Această diferenţiere celulară le-a permis să efectueze mişcări de îndoire şi întindere, fără însă ca această diversitate celulară să le înlesnească şi deplasarea. Imposibilitatea de a se deplasa dintr-un loc în altul era o trăsătură comună a organismelor existente pe atunci.

APARIŢIA SISTEMULUI NERVOS

În urmă cu 600 de milioane de ani, un vierme străvechi a fost primul animal care a beneficiat de un sistem nervos central. Era prevăzut cu celule nervoase dispuse pe întreaga lungime a corpului. Concentrarea unora dintre acestea la unul dintre capetele sale a dat naştere primului creier primitiv. De fapt, vorbim de primul animal prevăzut cu cap. Celulele fotosensibile aflate la nivelul capului au fost primii ochi care au apărut la un organism de pe Terra. Aceste celule i-au permis "posesorului" să detecteze atât direcţia, cât şi intensitatea luminii. Din moment ce putea să vadă şi să se mişte, acest vierme a interacţionat cu mediul într-o manieră complet nouă.

DIVERSIFICAREA FORMELOR DE VIAŢĂ

Pentru o sută de milioane de ani, spongiile, anemonele şi viermii plaţi au dominat oceanele planetei. Apoi, deodată (dacă ne este permis să spunem aşa-ceva despre o perioadă de 30 de milioane de ani), au apărut foarte multe tipuri de creaturi. Acest eveniment poartă numele de "Explozia Cambriană".

Iată în imaginea de mai jos un vierme marin splendid, a cărui anatomie demonstrează dezvoltarea extraordinară a organismelor în perioada cambriană.

Vierme marin din cambrian
Vierme marin din perioada cambriană

Pe parcursul exploziei formelor de viaţă din cambrian, competiţia pentru procurarea hranei a dus la dezvoltarea unor mecanisme foarte sofisticate de acţiune din partea atât a prădătorilor, cât şi a prăzii. Iată în imaginea următoare cel mai performant prădător al acelei perioade - un vânător extrem de abil. Cambrianul a fost o perioadă foarte periculoasă din istoria planetei.

Pradator marin din cambrian
Prădător din perioada cambriană

Puţin mai jos pe lanţul trofic, un alt prădător foarte feroce colinda oceanele în căutarea hranei. Capul acestuia era prevăzut cu 5 ochi dispuşi în partea superioară, animalul dispunând şi de o gheară extensibilă pe care o folosea pentru prinderea prăzii. Toate grupurile de vieţuitoare din regnul animal existente în prezent pe Terra îşi au originile în perioada cambriană.

PEŞTII

Primii peşti au apărut în urmă cu mai bine de 500 de milioane de ani. Este vorba despre un precursor al încrengăturii de vieţuitoare din care fac parte şi oamenii - cordatele. Peştii au devenit repede o poveste de succes, numărul lor crescând considerabil, în paralel cu îmbunătăţirea vitezei de deplasare şi a formei propice acesteia. Au dezvoltat o coloană vertebrală osoasă şi, foarte important, fălci prevăzute cu dinţi.

APARIŢIA VIEŢUITOARELOR TERESTRE. POPULAREA USCATULUI

În urmă cu 400 de milioane de ani, o mare parte a Pământului era deja acoperită de vegetaţie. Plantele prosperaseră în preajma apelor dulci şi se răspândiseră şi pe uscat. Odată prezenţa lor pe uscat bine stabilită, animalele au urmat în curând. Miriapodele au fost printre primele creaturi de uscat. Au dezvoltat plămâni primitivi, dar şi piele care reţinea apa atât de necesară. Scorpionii, rude apropiate ale crabului-potcoavă, au fost şi ei printre primele vieţuitoare care s-au mutat pe uscat. Familia acestor prădători cu opt picioare s-a răspândit pretutindeni începând de atunci.

Istoria Universului (IV)

Notă: articolul de mai sus este adaptarea textului folosit în film.
Traducerea şi adaptarea: Scientia.ro.
Credit: www.cassiopeiaproject.com