Condizioni di terra primitive e inizio della vita

IL Terra primitiva È un termine usato per fare riferimento a ciò che il nostro pianeta era durante il suo primo 1.000 milioni di anni di esistenza. Questo periodo comprende l'Eon Hácic (4.600-4.000 Ma) e l'era eoarcaica (4.000-3.600 Ma) dell'Eon arcaico (4.000-2.500 Ma). In geologia, l'abbreviazione MA (dal latino, Mega annum) significa milioni di anni prima del presente.

Hácico, eoni arcaici e proterozoici (2500-542 Ma) compongono il precambriano, riferendosi alle rocce formate prima del periodo cambriano. Le suddivisioni precambriane non sono unità stratigrafiche formali e sono definite puramente cronometriche.

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Formazione primitiva della Terra

La spiegazione più accettata dell'origine dell'universo è la teoria del Big Bang, secondo la quale l'universo si è espanso da un volume iniziale pari a zero (tutto il soggetto si è concentrato in un sito in un istante, che si chiama "Singularità") fino a raggiungere un enorme volume 13,7 miliardi di anni fa.

L'universo aveva già quasi 9 miliardi di anni quando, 4 fa 4.567 milioni di anni, il nostro sistema solare e la terra primitiva si sono formati. Questa stima precisa si basa sulla datazione radiometrica dei meteoriti che hanno l'età del sistema solare.

Il sole era formato dal crollo di una regione di gas dal mezzo interstellare. La compressione della materia è la causa delle sue alte temperature. Il disco di polvere di gas e rotazione formava una nebulosa solare primitiva, da cui provengono i componenti del sistema solare.

La formazione di Primitive Earth può essere spiegata dal "modello di allenamento planetario standard".

La polvere cosmica si accumula da un processo di aumento delle collisioni, prima tra piccoli corpi celesti, quindi tra pianeti embrionali fino a 4.000 chilometri di diametro, infine tra un piccolo numero di grandi corpi planetari.

Condizioni di terra primitive

Durante la sua storia prolungata, la terra primitiva è stata sottoposta a enormi cambiamenti nelle sue condizioni ambientali.

Le condizioni iniziali, qualificabili come infernali, erano assolutamente ostili a tutte le forme di vita. Le temperature che hanno reso tutti i materiali terrestri facevano parte di un mare di magma, il bombardamento da meteoriti, asteroidi e piccoli pianeti e la presenza di particelle ionizzate letali portate dal vento solare dal vento.

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Successivamente, il raffreddamento primitivo della terra, permettendo l'apparizione della crosta terrestre, dell'acqua liquida, dell'atmosfera e delle condizioni fisico -chimiche favorevoli all'aspetto delle prime molecole organiche e, infine, all'origine e alla conservazione della vita.

Hácical eon

La conoscenza di Fail Eon deriva dall'analisi di un piccolo numero di campioni di rocce terrestri (formata tra 4.031 e 4.0 mA), integrato con inferenze basate sullo studio di meteoriti e altri materiali celesti.

Poco dopo la formazione della Terra, già nel failer eon, è avvenuta un'ultima grande collisione aumentata con un corpo celeste delle dimensioni di Marte. L'energia dell'impatto si è sciolta o vaporizzata gran parte della terra.

La coalescenza per il raffreddamento e l'accrescimento del vapore formava la luna. Il materiale fuso che rimaneva sulla terra formava un oceano magma.

Il nucleo della terra, che è realizzato in metallo liquido, proviene dal più profondo dell'Oceano Magma. La silice fusa che ha avuto origine la crosta terrestre era lo strato superiore di detto oceano. Il grande dinamismo di questa fase ha portato alla differenziazione del nucleo, del mantello, della crosta terrestre, di un protocéano e di un'atmosfera.

Tra 4.568 e 4.4 ma, la terra era ostile alla vita. Non c'erano continenti o acqua liquida, c'era solo un oceano magma bombardato intensamente dai meteoriti. Tuttavia, in questo periodo, le necessarie condizioni chimiche-ambientali iniziarono a svilupparsi per l'emergere della vita.

Era eoarcaic

Si suppone generalmente che la vita abbia avuto origine ad un certo punto nella transizione tra l'Eon Hácic e l'era eoarcaica, sebbene non siano noti i microfossili che possono dimostrarlo.

L'era eoarcaica era un periodo di formazione e distruzione della crosta terrestre. La più antica formazione rocciosa che è nota, situata in Groenlandia, è emersa 3.800 milioni di anni. Vaalbará, il primo supercontinente che aveva la Terra, formato 3.600 milioni di anni.

Durante l'era eoarcaica, tra il 3950 e il 3870 Ma, la Terra e la Luna hanno subito un intenso bombardamento estremo che si è concluso con un periodo di calma che è durato 400 milioni di anni. I crateri lunari (circa 1700 con un diametro superiore a 20 km; 15 con un diametro di 300-1200 km) sono il risultato più visibile di questo bombardamento.

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Sulla terra, questo bombardamento ha distrutto la maggior parte della crosta terrestre e fa bolle gli oceani, eliminando tutte le forme di vita tranne, probabilmente, alcuni batteri, probabilmente estremofili adattati ad alte temperature. La vita della Terra stava per estinguere.

Processi prebiotici

Nel secondo decennio del ventesimo secolo, il biochimico russo Aleksandr Oparin, propose che la vita originava in un ambiente come quella della Terra primitiva attraverso un processo di evoluzione chimica che inizialmente portò alla comparsa di semplici molecole organiche.

L'atmosfera sarebbe stata composta da gas (vapore acqueo, idrogeno, ammoniaca, metano) che si sarebbero dissociati nei radicali dall'azione della luce UV.

La ricombinazione di questi radicali avrebbe prodotto una pioggia di composti organici, formando un brodo primario in cui le reazioni chimiche avrebbero prodotto molecole in grado di replicare.

Nel 1957, Stanley Miller e Harold Urey dimostrarono, attraverso un dispositivo contenente acqua calda e la miscela di gas oparina soggetta a scintilla elettrica, che l'evoluzione chimica avrebbe potuto verificarsi.

Questo esperimento ha prodotto composti semplici presenti negli esseri viventi, tra cui basi di acido nucleico, aminoacidi e zuccheri.

Nella prossima fase dell'evoluzione chimica, che ha anche sperimentato sperimentalmente, i composti precedenti si sarebbero uniti per formare polimeri che avrebbero aggiunto per formare protobionti. Questi non sono in grado di replicare, ma hanno membrane semipermeabili ed eccitabili come quelle delle cellule viventi.

Origine della vita

I protobionti si sarebbero trasformati in esseri viventi acquisendo la capacità di riprodurre, trasmettendo le loro informazioni genetiche alla generazione successiva.

In laboratorio, è possibile sintetizzare chimicamente polimeri di RNA corti. Tra i polimeri presenti nei protobionti devono esserci arn.

Quando il magma fu solidificato, iniziando la formazione della corteccia della terra primitiva, i processi erosivi delle rocce producevano argilla. Questo minerale può assorbire i polimeri di RNA corti sulle sue superfici idratate, fungendo da stampo per la formazione di molecole di RNA più grandi.

In laboratorio, è stato anche dimostrato che i polimeri di RNA possono funzionare come enzimi, catalizzando la propria replicazione. Ciò dimostra che le molecole di RNA avrebbero potuto essere replicate nei protobionti, causando infine cellule, senza la necessità di enzimi.

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Cambiamenti casuali (mutazioni) nelle molecole di RNA dei protobionti avrebbero creato una variazione su cui la selezione naturale avrebbe potuto gestire. Questo sarebbe stato l'inizio del processo evolutivo che ha avuto origine tutte le forme di vita della terra, dai procarioti alle piante e ai vertebrati.

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