Memeliler Evrimleşip Öne Çıktıklarında Nasıldı?
Yaklaşık 550-600 milyon yıl önce Kambriyen patlaması sırasında, ilk karmaşık, farklılaşmış, makroskopik, çok hücreli, eşeyli üreyen hayvanlar okyanuslara hakim oldu. Önümüzdeki yarım milyar yıl boyunca, evrim yaşamı birçok farklı yöne götürecekti. 65 milyon yıl önce dinozorları ortadan kaldıran asteroid geldiğinde, memeliler bir dizi yönde çeşitlenmişti ve en eski primatlar bu büyük olaydan hemen önce ayrıldı. Modern lemurlar muhtemelen bu erken primatlara güçlü bir benzerlik gösteriyor. (GETTY)
Dünya üzerindeki yaşamın tarihi, bizi doğurmadan önce birçok dolambaçlı dönüş yaptı.
Dünya ilk oluştuğunda, yaşam için tüm ham maddeler - atomlar, moleküller, yıldızından doğru uzaklıkta potansiyel olarak yaşanabilir bir gezegen - zaten yerindeydi. Yaşamın kendisi nispeten hızlı bir şekilde ortaya çıkarken, bu yaşamın karmaşık, farklı ve makroskopik hale gelmesi milyarlarca yıl aldı. bu bizi oraya götüren dört önemli gelişme şunlardı:
- Bir organizmanın diğer türlerden faydalı genetik diziler elde etmesini sağlayan yatay gen transferi,
- ökaryotik hücreler, bu sayede tek tek hücreler, benzersiz işlevlerin yerine getirilmesini sağlayan kendi özel organellerine sahip olabilir,
- daha fazla uzmanlaşmaya ve farklılaşmaya izin veren çok hücrelilik,
- ve cinsel üreme, yavaş üreyen organizmaların ebeveynlerinden önemli ölçüde farklı DNA dizilerine ve fiziksel özelliklere sahip olmasını sağlar.
Bütün bunlar birlikte, yaklaşık 550-600 milyon yıl önce Kambriyen patlamasına yol açtı. Ancak sıcak kanlı memelilerin öne çıkması yaklaşık yarım milyar yıl daha alacaktı.
En eski karmaşık bitkiler ve hayvanlar, Kambriyen patlamasının başlangıcında denizde ortaya çıktı ve gezegenimizin tarihinin ilk 4 milyar yılı boyunca Dünya'da bulunmayan birçok fiziksel özellik sergiledi. Kambriyen patlamasından sonra, yaşam çok çeşitli şekillerde gelişti, ancak memelilerin doğal dünyamızda önemli bir konuma gelmesi yarım milyar yıl daha alacaktı. (GETTY)
Biyolojik olarak, organizmaları genetik ve evrimsel özelliklerine göre sınıflandırırız. Yaklaşık 1,5 milyar yıl önce, ökaryotik yaşam birden fazla krallığa ayrıldı ve ayrı krallıklar sonunda modern bitkiler, hayvanlar ve mantarlara yol açtı. Yaşam, çeşitli ekolojik nişlerde rekabet edebilmek için mutasyona uğrayıp evrimleşebilirken, onu başarıyla işgal eden zaten yerleşik bir organizmayı yerinden etmek çok zordur.
Evrimsel bir bakış açısından, yaşamın değişim için bir katalizör olarak ihtiyaç duyduğu şey, bir yok olma olayıdır. Bu, Dünya'nın içindeki veya dışındaki, türlerin büyük bir yüzdesinin ölümüne yol açan herhangi bir olaydan gelebilir.
Kartopu Dünyası senaryosu tartışmalı olsa da, genel etki değil, şüpheli olan ayrıntılardır. Uzak geçmişte, Dünya'nın tropikal enlemlerinin büyük ölçüde buzla kaplı olduğuna dair kanıtlar çok büyük. Huronian Buzullaşması, Dünya tarihindeki en büyük kitlesel yok oluş olabilirken, yaklaşık 600-700 milyon yıl önce meydana gelen daha yakın tarihli bir buzullaşma, Kambriyen patlamasının yolunu açmış olabilir. (KEVIN GILL / FLICKR)
Süre bir kartopu dünya senaryosu Çevrelerini oksijenle zehirleyen fotosentetik organizmaların neden olduğu, 2 milyar yıldan daha uzun bir süre önce kritik bir rol oynamış olabilir. daha sonraki bir kartopu Dünya (veya şiddetli, yaygın bir buzullaşma) doğrudan Kambriyen patlamasına yol açmış olabilir.
Kambriyen patlamasından hemen önceki milyonlarca yılda meydana gelen bazı kritik aşamalar şunlardır:
- üstleri ve altları ile önleri ve arkaları olan hayvanlara yol açan ikili simetrinin gelişimi; Yaklaşık 600 milyon yıl öncesine tarihlenen solucanlar ilk olabilir.
- Deuterostomlar (omuriliği olan tüm hayvanları içerir) ve protostomlar (tüm böcekleri, kabukluları ve araknidleri içerir) ilk kez yaklaşık 580 milyon yıl önce ortaya çıktı.
- ve kendi güçleriyle hareket ettiklerini düşündüren ilk hayvan izleri, yaklaşık 565 milyon yıl önce ortaya çıktı.
Kambriyen patlamasının başlangıcında denizanası, denizyıldızı, eklembacaklılar ve yumuşakçalar baskın yaşam biçimleriydi.
Kambriyen ortasına tarihlenen Burgess Shale fosil yatağı, muhtemelen Dünya'daki bu kadar erken zamanlara dayanan en ünlü ve iyi korunmuş fosil yatağıdır. En az 280 karmaşık, farklı bitki ve hayvan türü tanımlanmış olup, bu da Dünya'nın evrimsel tarihindeki en önemli dönemlerden birini işaret etmektedir: Kambriyen patlaması. Bu diorama, zamanın canlı organizmalarının gerçek renkte nasıl görünebileceğinin model tabanlı bir yeniden yapılanmasını gösterir. (JAMES ST. JOHN / FLICKR)
İlk gerçek omurgalıların ortaya çıkması 540 milyon yıl öncesine kadar çok kısa bir zaman dilimiydi. Bu erken kordalılar, insan filumunun ilk görünümünü işaretler: chordata. Omurgalı en eski fosiller, abanoz, yaban domuzu ve yılanbalığı gibi görünüyordu. Köpekbalıklarından kaplumbağalara, tavus kuşlarından insanlara kadar her şey atalarının izini bu daha ilkel yaratıklara kadar takip edebilir.
Önümüzdeki 10 milyon yıl boyunca, trilobitlerin ilk ortaya çıkışıyla birlikte, çok çeşitli vücut tipleri nihayet fosil kayıtlarında görünmeye başlar. Muazzam, 70 cm (iki fitin biraz üzerinde) uzunluğundaki bitlere benzeyen bu omurgasızlar, önümüzdeki 200 milyon yıl boyunca okyanustaki baskın yaşam biçimi olarak kalacaktı.
Fas'ın Anti-Atlas Bölgesi'nin üst Ordovisyen Dönemi'nden (460 milyon yıl önce) fosilleşmiş trilobit Calymene. Bu eklembacaklı benzeri organizmalar, yaklaşık 300 milyon yıl boyunca, ilk olarak Kambriyen patlaması sırasında ortaya çıkan ve Permiyen neslinin sonuna kadar devam eden, Dünya'daki okyanus yaşamının baskın biçimlerinden biriydi. . (GETTY)
Ama hayat okyanusta kalmadı. Yaklaşık 500 milyon yıl önce, ilk hayvanlar araziyi keşfetmeye başladı. 470 milyon yıl önce, bitkiler tüm yüzeyi hızla kolonize ederek aynı şeyi yaptılar. 460 milyon yıl önce balıklar kemikli balıklara (somon, alabalık, ton balığı ve pullu balıkların çoğu gibi) ve kıkırdaklı balıklara (kemik yerine kıkırdak temelli iskeletlere sahip köpekbalıkları gibi) ayrıldı.
440 milyon yıl önce, tüm türlerin yaklaşık %86'sını yok eden hızlı bir buzul çağı olarak teorize edilen, 440 milyon yıl önceki büyük Ordovisyen kitlesel yok oluşundan sonra bile, okyanus yaşamı baskın kaldı. Hayatta kalan balıklar, amfibiyenlere, sürüngenlere, dinozorlara, kuşlara ve memelilere dönüşecek olan lob yüzgeçli balıklara (yüzgeçlerinde kemiklerle) ve en modern balığa dönüşen ışın yüzgeçli balıklara ayrıldı. Coelacanth ve akciğer balıkları gibi sözde canlı fosiller, 420 milyon yıl önce loblu balıklardan evrimleşmiştir. Bugün büyük ölçüde değişmeden kalırlar.
Coelacanth balığının 400 milyon yıl önce ortaya çıktıktan sonra, Kretase Dönemi'nde neslinin tükendiğine inanılıyordu. 1938'de yaşayan bir örneğin sürpriz keşfi bu hikayeyi değiştirdi; coelacantlar artık birçok kişi tarafından 'yaşayan bir fosil' olarak kabul ediliyor, ancak daha ayrıntılı çalışmalar zaman içinde örnekler arasında dikkate değer evrimsel değişiklikler olduğunu göstermiştir. (GETTY)
Bu arada, yaklaşık 400 milyon yıl önce muazzam bir değişim seti harekete geçiyor. İlk böcekler evrimleşir ve kara bitkileri odunsu gövdeler geliştirmeye başlar. Neredeyse aynı anda, ilk dört ayaklı hayvanlar, tatlı su habitatlarından karaya geçerek evrimleşirler. Tetrapodlar karaya ulaşan ilk hayvanlardı ve daha sonra meydana gelecek tüm yok olma olaylarına rağmen hiçbir zaman başarılı bir şekilde yerlerinden edilmediler.
En eski fosilleşmiş ağaç şu anda 385 milyon yıl öncesine ait olduğundan, bundan kısa bir süre sonra ağaçlar gelişmiş olmalıdır. Yaklaşık 375 milyon yıl öncesine kadar, bir sonraki büyük kitlesel yok oluşun gerçekleştiği zamana kadar, yaşam için her şey son derece iyi gidiyordu: Geç Devoniyen yok oluşu. Bir dizi alg patlamasının okyanustaki oksijeni emdiği ve deniz türlerinin yaklaşık %75'ini tamamen boğduğu varsayılıyor.
Kuzey Amerika'nın geç Devoniyen dönemine tarihlenen, balıklar ve tetrapodlar arasında sözde kayıp bir bağlantı sağlayan Tiktaalik roseae olarak bilinen bir geçiş fosilinin gerçeğe yakın restorasyonu. (ZINA DERETSKY, MİLLİ BİLİM VAKFI)
Ancak büyük yok oluş olaylarını neredeyse her zaman nicelik, biyokütle ve çeşitlilik açısından yeniden canlanan yaşam izler. 340 milyon yıl önce, amfibiler öne çıktı. Büyük, etobur bir sürüngen olan Dimetrodon, aynı zamanda karada baskın apeks avcısı oldu.
310 milyon yıl önce, modern sürüngenler, dinozorlar ve kuşlar olacak olan sauropsidler ile farklı çeneleri olan sürüngenler olan sinapsitler arasında önemli bir evrimsel bölünme vardı. Bu son sürüngenler sonunda Dünya'yı doldurmak için tüm memelilere evrimleşecekti. Dimetrodon benzeri hayvanlar ve onların yakın kuzenleri olan therapsidler (275 milyon yıl önce ortaya çıkmıştır), şu anda baskın sinapsid kara hayvanlarıdır.
Geç Permiyen döneminin baskın kara hayvanlarından biri olan Dimetrodon'un restorasyonu. Demitrodon, dinozorlara olan benzerliklerine rağmen, aslında modern memelilerle, dinozorlardan daha yakından ilişkili olan bir sinaps sürüngenidir. (KAMU ALAN ADI / GOODFREEFOTOS)
Ve sonra gezegenimizde şimdiye kadar bilinen en büyük kitlesel yok oluş gerçekleşti: Permiyen sonu yok oluşu. 250 milyon yıl önce, bilinmeyen bir nedenden dolayı, Dünya'daki türlerin %96'sı yok oldu. Bir önceki kitlesel yok oluş nedeniyle zayıf düşen son trilobitler, varoluşlarından sürülür. Dimetrodon ve akrabaları yok edildi; bazı therapsidler zar zor hayatta kalır.
Ancak daha önce sinapsidlerin gölgesinde yaşayan sauropsidler, dünyaya hükmetmek için yükselir. Sauropsidlerin patlaması, memeli atalarımız olan sinapsidlerin küçük, gece yaratıkları olarak hayatta kalmasıyla birlikte dinozorların ve okyanusta yaşayan büyük sürüngenlerin yükselişinin habercisidir. Bir tür therapsid olan cynodonts, ilk olarak Permiyen neslinin tükenmesinden hemen önce ortaya çıktı: yaklaşık 260 milyon yıl önce. Cynodontlar köpek benzeri dişler geliştirirken, onların soyundan gelenler yaklaşık 200 milyon yıl önce sıcak kanlı hale geldi. Bu gelişmeyle eş zamanlı olarak Triyas sonu neslinin tükenmesi, türlerin %80'ini yok etti; şu anda bilinen bir nedeni yok.
Geç triyas döneminden daha yakın zamanda keşfedilen cynodontlardan biri olan Bonacynodon, birçok memeli benzeri anatomik özelliğe sahip küçük bir hayvandı. Yaklaşık 10 cm (4 inç) uzunluğunda etoburdu ve günümüzde var olan tüm memelilerin atalarıyla yakından ilişkili olabilir. (JORGE BLANCO, MARTINELLI AG, SOARES MB, SCHWANKE C)
Karada, dinozorlar, yaklaşık 200 milyon yıl önce, bu zaman zarfında hayvan yaşamının baskın formu haline geldi. Kısa bir süre sonra, aralarında ilk kuşa benzer özellikler ortaya çıkmaya başladı: kuşa benzer ayak izleri, tüylenme kanıtı ve koşan hayvanların dengesini sağlamaya yardımcı olan körelmiş kanatlar. Büyük timsahlar evrimleşerek dev amfibileri ortadan kaldırdı.
Cynodont soyundan gelen memeliler, diğer sinapsidlerin çoğunun nesli tükenirken hayatta kalmaya devam etti. 180 milyon yıl önce, ördek gagalı ornitorenk ve echidna gibi monotreme (yumurta bırakan) memeliler ayrıldı; 140 milyon yıl önce, keseliler ve plasentalı memeliler de öyle.
Koalalar, belki de gezegendeki en aptal ve en az evrimleşmiş keselilerdir ve diğer mevcut memelilerden daha küçük bir beyin-vücut boyutu oranına sahiptirler. Keseliler ilk olarak 140 milyon yıl önce plasentalı memelilerden ayrıldı. Modern keseliler Avustralya'da gelişebilir, ancak Avustralya'ya güneydoğu Asya'dan, Amerika'dan ve ardından Antarktika'dan göç ederek ve sonunda Avustralya'ya vararak ulaştılar. (GETTY IMAGES İLE ROBERT MICHAEL/PICTURE ALLIANCE)
Bitki dünyasında, kozalaklı ağaçlar bu çağa ağacın baskın formu olarak başlar, ancak anjiyospermler ve diğer çiçekli bitkiler yaklaşık 130 milyon yıl önce ortaya çıkar ve sonunda Kretase'ye hakim olur. Okyanuslarda, büyük deniz sürüngenleri - plesiosaurlar - iktiyozorlar, ammonitler, kalamarlar ve ahtapotlarla birlikte öne çıktı.
100 milyon yıl öncesine geldiğimizde ve en büyük, en ünlü dinozorlar manzaraya hakim olduğunda, dünya uçan kuşlar, yaprak döken ağaçlar, pterosaurlar, böcekler ve Kretase döneminde yaygın olan efsanevi yırtıcı hayvanlar ve otoburlarla dolu. Dünya bu sıralarda soğumaya başlar ve bu hayvanların birçoğunun yavaş yavaş azalmasına ve boyutlarının küçülmesine neden olur. Birçok kuş küçülür ve çeşitli ekolojik nişleri işgal eder. Ama belki de en ilginç gelişmeler memeli atalarımızda meydana geliyor.
Burada ıslak çimenler arasında beslenirken fotoğraflanan, nutria olarak bilinen küçük bir kemirgen, belki de tüm büyük canlıları yok edecek olan asteroitin gelişinden hemen önce, çok geç Kretase döneminde büyük bir bolluk içinde var olan memeli türlerinin tipik bir örneğidir. Son 100+ milyon yıldır okyanuslara ve karalara hükmeden sürüngenler, dinozorlar, kuşlar ve daha fazlası. (LISA DUCRET/DPA/GETTY RESİMLERİ)
95 milyon yıl kadar önce, plasentalı memeliler arasında laurasiatheres (atlar, domuzlar, köpekler, yarasalar, vb.), xenarthralar (karıncayiyenler ve armadillolar gibi), afrotherler (filler ve yaban domuzları gibi) ortaya çıkan evrimsel bir bölünme meydana gelir. ) ve öarkontoglireler (primatlar, kemirgenler ve lagomorflar dahil). 75 milyon yıl önce, modern primatların atalarının kalan öarkontoglirelerden ayrılmasıyla başka bir bölünme meydana geldi; kemirgenler en başarılıları olacak ve sonunda tüm modern memelilerin %40'ını oluşturacak.
70 milyon yıl önce, ilk otlar evrimleşti, 5 milyon yıl sonra da son 100 milyon yıldaki en feci olay: muhtemelen Meksika Körfezi ve Yucatan'ı yaratan muazzam bir asteroit saldırısının tetiklediği son Kretase neslinin tükenmesi. yarımada.
Dünya'ya çarpan büyük, hızla hareket eden bir kütle, kesinlikle bir kitlesel yok oluş olayına neden olabilir. Ancak, bu tür olaylar nispeten nadir görünmektedir. Asteroit ve kuyruklu yıldız çarpmaları sık olsa da, kitlesel yok oluşa neden olan bir olay, sonuncusu yalnızca 65 milyon yıl önce gerçekleşmiş olsa da, milyarlarca yıl boyunca ek bir yok oluş olmayacak kadar nadir olabilir. (DON DAVIS (NASA TARAFINDAN GÖREVLENDİRİLDİ))
Deccan tuzakları ve diğer volkanik faaliyetler, Kretase'nin sonlarında dinozorların istikrarlı düşüşünde kesinlikle bir rol oynamış olsa da, büyük bir asteroidin gelişi, tüm dünyada bir felaket tabakası bıraktı. Bu dev etki, çok büyük hayvan türü sınıflarını yok eden bir yok olma olayını tetikler: Toplamda tüm türlerin %75'i.
Aniden, 65 milyon yıl önce, fosil kayıtları kuş olmayan tüm dinozorları, pterosaurları, iktiyozorları ve plesiosaurları göstermeyi bıraktı. Dev sürüngenlerin hepsi gitti. Ammonitler silindi; nautilus, hayatta kalan en eski akrabalarıdır. Deri sırtlı deniz kaplumbağaları ve timsahlar gibi birkaç hayvan dışında, 55 pounddan (yaklaşık 25 kg) daha ağır olan hiçbir canlı hayatta kalamaz.
Son 500 milyon yıldaki en büyük yok olma olaylarını belirlemek için herhangi bir zamanda var olan biyolojik çeşitlilik ve tür sayısındaki değişikliklerin bir ölçüsü. Periyodik değiller ve yalnızca en yenisinin (65 milyon yıl öncesinden) kesin olarak bilinen bir nedeni var. Böyle bir kitlesel yok olma olayının ardından biyolojik çeşitlilikteki patlamaya dikkat edin. (WIKIMEDIA ORTAK KULLANICI ALBERT MESTRE, ROHDE, R.A. VE MULLER, R.A.'DAN VERİLERE İLİŞKİN)
Ama küçük memeliler bunu yaptı ve dünyaya hükmetmeye devam edecekti. Çoğu zaman olduğu gibi, büyük bir yok olma olayı, yeni türlerin gelişmesinin ve ön plana çıkmasının önünü açar. Halihazırda çeşitli nişleri işgal etmek için tamamen çeşitlenmiş olan memeliler, bu muazzam sıçramayı yapmaya hazırdı.
65 milyon yıl önce, Evren tarihinin %99,5'i çoktan ortaya çıkmıştı ve yine de modern insanın ataları, günümüzün bir lemurundan daha iyi gelişmemişti. Karmaşık, farklılaşmış hayvanlar zaten yarım milyar yıldır var olmuştu, ancak bizim gibi zeki, teknolojik olarak gelişmiş türlerin ortaya çıkmasına yol açan sadece bir şans gibi görünüyor. henüz bilmiyoruz diğer gezegenlerin yaşam devam ettiği sürece ne gibi sırları var , ama burada, Dünya'da, hikayelerin en dikkat çekici olanı gerçekten ilginçleşiyordu.
Evrenin ne zaman olduğu hakkında daha fazla okuma:
- Evren şişerken nasıldı?
- Big Bang ilk başladığında nasıldı?
- Evrenin en sıcak olduğu zamanlar nasıldı?
- Evren ilk kez antimaddeden daha fazla madde yarattığında nasıldı?
- Higgs Evrene kütle verdiğinde nasıldı?
- Protonları ve nötronları ilk yaptığımızda nasıldı?
- Son antimaddemizi kaybettiğimizde nasıldı?
- Evren ilk elementlerini yaptığında nasıldı?
- Evren atomları ilk yaptığında nasıldı?
- Evrende yıldızlar yokken nasıldı?
- İlk yıldızlar Evreni aydınlatmaya başladığında nasıldı?
- İlk yıldızlar öldüğünde nasıldı?
- Evren ikinci nesil yıldızlarını oluşturduğunda nasıldı?
- Evren ilk galaksileri yaptığında nasıldı?
- Yıldız ışığı Evrenin nötr atomlarını ilk kez kırdığında nasıldı?
- İlk süper kütleli kara delikler oluştuğunda nasıldı?
- Evrendeki yaşam ilk kez mümkün olduğunda nasıldı?
- Galaksiler en fazla sayıda yıldızı oluşturduğunda nasıldı?
- İlk yaşanabilir gezegenler oluştuğunda nasıldı?
- Kozmik ağ şekillendiğinde nasıldı?
- Samanyolu şekillendiğinde nasıldı?
- Karanlık enerji Evreni ilk kez ele geçirdiğinde nasıldı?
- Güneş Sistemimiz ilk oluştuğunda nasıldı?
- Dünya gezegeni şekillendiğinde nasıldı?
- Dünya'da yaşam başladığında nasıldı?
- Venüs ve Mars yaşanmaz gezegenler haline geldiğinde nasıldı?
- Oksijen ortaya çıktığında ve neredeyse dünyadaki tüm yaşamı öldürdüğünde nasıldı?
- Hayatın karmaşıklığı patladığında nasıldı?
Bir Patlama İle Başlar şimdi Forbes'ta , ve Medium'da yeniden yayınlandı Patreon destekçilerimize teşekkürler . Ethan iki kitap yazdı, Galaksinin Ötesinde , ve Treknology: Tricorder'lardan Warp Drive'a Uzay Yolu Bilimi .