20 broj 37 | www.astronomija.co.rs

evol

ucija

U prvih 500 miliona godina Zemljinog postojanja bom-bar dovanje iz svemira je bilo toliko intenzivno da ju je proseno svakih hiljadu godina udarao po jedan veliki objekat, oslobaajui energiju koja se je bila milijardama puta vea od one osloboene eksplozijom atomske bombe koja je upotrebljena u Japanu krajem Drugog svetskog rata. Ogromna toplota dobijena udarom tela i ona koja je delovala iz unutranjosti planete usled radioaktivnog raspadanja elemenata brzo bi otopila planetu. Teki elementi poput nikla i gvoa tonuli su u unutranjost Zemlje i formirali jezgro, dok su laki silikati izranjali na povrinu, te tokom procesa dugotrajnog hlaenja formirali koru. U ovoj fazi Zemljina povrina je bila prekrivena okeanom otopljenih stena, a o pojavi ivota u ovakvim uslovima nije bilo ni govora. Ovaj negostoljubivi period u razvoju nae planete naziva se hadskim, prema Hadu, starogrkom podzemnom svetu.

Atmosfera se poela obnavljati tek pre 3,8 milijardi godina, pa je prvi primitivni ivot koji se tada pojavio iveo u sredini bez kiseonika i pod dejstvom jakog ultraljubiastog zraenja. Kako je temperatura nae planete polako opadala,

rastao je pod uticajem fotosinteze mikroba nivo kiseonika, to je vremenom dovelo do stvaranja zatitnog ozonskog omotaa, zatitnika ivota na kopnu. Moe se rei da je Zemlja u ovoj fazi razvoja bila prilino negostoljubiva razvoj ekosistema naruavale su velike promene kao to su snane vulkanske erupcije, udarci iz svemira, ali i velike klimatske oscilacije koje su kulminirale u nekontrolisanimj glacijacijama. Ali za evoluciju ovakve promene su bile samo snaan podsticaj za dalje prilagoavanje i razvijanje sve sloenijih formi, dodue tad veoma primitivnih organizama. Pretpostavlja se da je tokom ovoga perioda ivot nastajao nekoliko puta, ali je iznova i iznova unitavan nasilnim udarima iz svemira, koji su bili toliko snani da su mogli izazvati isparavanje okeana i sterilizaciju planete velikim oblakom pregrejane pare.

Dr Draenko Nenadi,dr Katarina Bogievi

EVOLUCIJA IVOTA NA ZEMLJI - PREKAMBRIJUM

Iz prolog broja: Sa svojom orbitom koja nije ni suvie blizu Suncu, ali ni suvie daleko od njega, Zemlja je zauzela jedinstven poloaj u Sunevom sistemu i dobila jedinstvenu mogunost za nastanak i razvoj ivota. Zahvaljujui Sunevoj toploti i atmosferi koja je ublaava, ali i titi planetu od ubitanog ultraljubiastog zraenja, pre oko 4 milijarde godina otpoelo je ono to nazivamo ivotom. Meutim, fosilni zapisi nam ukazuju da njegovo prisustvo na Zemlji nije uvek bilo sreno, da je bilo perioda kada je dolazilo do velikih katastrofa, kada je izumiralo i do 90% organskog sveta, a itavi predeli pri tom potpuno menjali prvobitni izgled.

Atmosfera se poela obnavljati tek pre 3,8 milijardi godina, pa je prvi primitivni ivot koji se tada pojavio iveo u sredini bez kiseonika i pod dejstvom jakog ultraljubiastog zraenja.

Nastavak iz prolog broja

21www.astronomija.co.rs | maj-avgust 2009.www.astronomija.co.rs | maj-avgust 2009. 21

evol

ucija

Ovaj, esto negostiljubiv vremenski pe-riod u istoriji Zemlje struno je poznat kao eon prekambrijum koji je izdeljen na hadsko, arhajsko i proterozojsko doba. Hadsko doba je bilo pakleno; previranja u ranoj istoriji Zemlje unitila su prvobitnu atmosferu, okeane i tek formirani ivot. U drugoj etapi, arhaiku, isparavanjem vode iz vulkana i njenim kondenzovanjem formirani su okeani, a laki silikatni minerali su formirali spoljanu Zemljinu koru. Tee stenske mase ovoga omotaa tonule su nanie i formirale dno okeana, dok su lake materije formirale kontinentalni deo kore. Cela povrina izdelila se na niz ploa koje su polako poele da se razmiu, mimoilaze i sudaraju. A sve je to imalo znaajan uticaj na pojavu, razvoj i rasprostranjenje organizama na naoj planeti.

Moe se rei da se ivot pojavio na Zemlji goto vo od trenutka kad se planeta ohladila. Najstariji fosilni ostaci naeni su u metamorfnim stenama Grenlanda starim 3,8 milijardi godina, to znai da su se ovi oblici razvijali i evoluirali od pre 4 milijarde godina u veoma opasnoj i negostoljubivoj sredini. Smatra se da su to bili vodeni prokarioti (bakterije) koje su dobijale svetlost od Sunca.

Meu najstarije fosile spadaju tvorevine poznate kao stromatoliti, nastale pre oko 3,46 milijardi godina radom mikroba koji su vrili fotosintezu u plitkim, toplim vodama. Stromatoliti su izgraeni od laminiranih karbonatnih stena i nastali su radom mikroorganizama gde je dolazilo do nalepljivanja sitnog karbonatnog mulja na vlakanca cijanobakterija, koje su poput prevlaka ili tepiha prekrivale okolinu.

Pored cijanobakterija iz arhaika su poznati i fosilni ostaci nekih jo neidentifi kovanih bakterija (pseudomorfi ) ije su elije za ivota bile proete mineralima gvoa - piritom i sideritom, a to im je omoguilo da ostave fosilni zapis.

Pre oko 3,5 milijardi godina vei deo kopna je verovatno bio sainjen od vulkanskih ostrva ratrkanih po najtanjim delovima kore. Jedan od proizvoda rada ovih ranih vulkana bio je i gas hlorovodonik, koji je rastvoren u vodi formirao hlorovodoninu kiselinu. Kiseli prvobitni okeani su veoma brzo rastvarali minerale, ubrzavajui erozione procese i unitavajui ova vulkanska ostrva. Drugi inilac koji je ubrzavao njihovo razaranje bile su velike amplitude izmeu plime i oseke usled blizine Meseca. Ove razlike su bile i do

Najstariji fosilni ostaci naeni su u meta-morfnim stenama Grenlanda starim 3,8 mili jardi godina, to znai da su se ovi oblici razvijali i evoluirali od pre 4 milijarde godina u veoma opasnoj i negostoljubivoj sredini.

Ogromna toplota dobijena udarom tela i ona koja je delovala iz unutranjosti planete usled radioaktivnog raspadanja elemenata

brzo bi otopila planetu.

Prekambriju je podeljen na tri doba

22 broj 37 | www.astronomija.co.rs

deset puta izraenije nego danas, tako da su plimski talasi dostizali vrednost i do fantastinih 300 m. Oni su formirali treperavu (vibrirajuu) ekoloku niu, gde je voda nadirala i povlaila se dva puta u toku dana. Pretpostavlja se da su ovakve pojave pogodovale i imale snaan uticaj na pojavu diverziteta meu ivim organizmima.

Prvi jednoelijski organizmi koji su imali jedro pojav lju ju se tek pre oko 2,2 milijarde godina, a iveli su od hemijskih jedinjenja dobijenih iz vruih podvodnih vulkanskih izvora. Iako su primitivni mikroorganizmi oslobaali sve vee koliine kiseonika u atmosferu, u ovom vremenskom periodu bilo ga je tek 1% od sadanje koliine. Uzrok tome je bilo i to to je njegov najvei deo troen na oksidaciju gvoa u okeanima, te ga je vrlo malo odlazilo u atmosferu. Meutim, pre oko 1,9 milijardi godina njegova koliina je prela 10%, tako da su organizmi kojima su pogodovali anoksini uslovi, tj. sredine sa malom koliinom kiseonika, bili prisiljeni da se povlae u stene i naslage pod zemljom. U tom periodu poeo se formirati zatitni ozonski omota koji je omoguio evoluciju i bujanje novih oblika ivota.

Pre oko milijardu godina, negde pri kraju proterozoika, zapoeo je veliki prasak eukariotske evolucije. Tada su se pojavili beskeletni organizmi, ivotinje sa primarnom telesnom upljinom suneri, korali, zatim meduze, crvi i neke grupe organizama jo uvek nesigurnog sistematskog poloaja. Oni su predstavljali jasan zapis prve evolucijske razliitosti vieelijskog ivoga sveta, a verovatno su neki od njenih predstavnika predstavljali i pretke buduih organizama. Pojava vieelijskih organizama sa polnim razmnoavanjem negde pre 600 miliona godina bila je samo poetak formiranja veih i specijalizovanijih oblika ivota. Ubrzo, ve pre oko 555 miliona godina pojavljuju se prve ivotinje sa ljuturom, kao to je Claudina, iji su fosilni ostaci pronaeni u morskim naslagama Namibije.

Smatra se da je Zemlja u prekambrijumu doivela nekoliko glacijacija i jednu superglacijaciju, pri emu se za razliku od svih kasnijih glacijacija ledena kapa proirila preko cele planete. U fazi Zemlje kao snene grudve njena povrina je bila prekrivena ledom prosene debljine oko 1 km i to od severnog pa do junog pola. Prosena godinja temperatura iznosila je oko -50 stepeni (danas + 14), dok je na podruju ekvatora u proseku iznosila oko -20 stepeni, slino dananjoj prosenoj godinjoj temperaturi na podruju Antarktika. Na taj nain naa planeta je liila na grudvu snega i da nije bilo snanih vulkanskih erupcija koje su probijale ove debele naslage leda i izbacivale velike

koliine ugljen dioksida u atmosferu, verovatno da nikad ne bi ni izala iz ove hladne etape. Prva ovakva hladna epizoda desila se pre oko 2,2 milijarde godina, druga pre oko 710 miliona godina, a trea pre oko 635 miliona godina. Mada se prvi vieelijski organizmi pojavljuju pre neto vie od milijardu godina, tek posle zavrenih etapa ovih hladnih razdoblja dolazi do pojave prvih kompleksnijih formi ivota, naroito u periodu pre oko 580-500 miliona godina.

U prve poznate vee ivotinje ije su dimenzije tela bile i do 2 m spadaju fosili takozvane ediakara faune koji su iveli u morima u periodu izmeu 580-543 miliona godina. To su bile ivotinje bez skeleta, sline meduzama, crvima i morskim perima (vrsta mekih, savitljivih korala) sa telom veoma raznovrsnog oblika. Smatra se da je njihovu evoluciju upravo podstaklo otopljavanje koje je usledilo nakon poslednje velike glacijacije. A onda dolazi do velike, po nekima iznenadne, kambrijumske eksplozije ivota, koja se oslikavala u zadivljujuim i sve komplikovanijim formama organizama koji su tokom vremena zauzeli sve ekoloke nie pogodne za ivot na Zemlji.

Nastavak: Evolucija ivota na Zemlji

- Paleozoik-

evol

ucija

U fazi Zemlje kao snene grudve njena povrina je bila prekrivena ledom prosene debljine oko 1 km i to od severnog pa do junog pola.

Prosena godinja temperatura iznosila je oko -50 stepeni