Океан может казаться огромным и неизменным ландшафтом, но реальность такова, что мир под волнами непрерывно эволюционировал с течением времени. Как земные существа, люди в значительной степени не знают, что большая часть истории жизни произошла в океане. Действительно, жизнь развивалась и изменялась в течение более чем 3 миллиардов лет—большая часть существования планеты—до того, как первые существа вышли из воды.
Первые формы жизни в океане были микроскопическими, настолько маленькими, что их нельзя было увидеть невооруженным глазом. Позже, причудливые и чуждые существа царствовали безраздельно. Даже более знакомые нам существа, такие как акулы, киты и осьминоги, имеют давнее и легендарное прошлое с предками, очень отличающимися от тех существ, которые сейчас бродят по морям. Некоторые виды существовали в течение геологического момента, прежде чем они вымерли, в то время как другие медленно адаптировались к изменению морей. Эволюция требует времени, и когда океан изменялся слишком быстро, чтобы виды могли реагировать, массовые вымирания произошли по всему земному шару. Это случалось пять раз и может случиться снова.
Вскоре после своего образования планета Земля сильно отличалась от той планеты, с которой мы знакомы сегодня. Во время младенчества Земли, когда Солнечная система также начала принимать форму, поверхность планеты постоянно бомбардировалась массивными астероидами и кометами, некоторые из которых имели диаметр более 120 миль (200 км). В течение первых 500 миллионов лет или около того, окружающая среда была довольно нестабильной.
Вулканы и эрозия разрушили Землю 3,5 миллиарда лет назад. На протяжении почти 75% истории Земли жизнь состояла из одноклеточных микробов без ядра (прокариот).
Ученые считают, что между бомбардировками астероидов и комет прошло достаточно времени, чтобы испарившаяся вода конденсировалась и оседала на поверхности Земли. Согласно самым последним научным исследованиям, древний океан, вероятно, покрыл всю планету через 150 миллионов лет после образования Земли, около 4,4 миллиарда лет назад.
Ученые знают это благодаря открытию древних кристаллов циркона, которые были датированы примерно в это время. Эти кристаллы могут выдерживать температуры, которые расплавили бы и разрушили большинство других пород, и подмножество, обнаруженное в Австралии, имеет специфическую химию, которая указывает на кристаллы, образованные в результате осадочного процесса в прохладной и влажной среде—то, что ученые предполагают, чтобы быть древним океанским дном.
Микробы Архейские
Первые формы жизни появились по меньшей мере 3,5 миллиарда лет назад. Это были простые одноклеточные микробы, которые, вероятно, жили вблизи гидротермальных источников, где горячая вода извергается из-под земной коры и несет минералы снизу. Именно из этой богатой минералами воды микробы получали энергию. Атмосфера в этом месте не содержала никакого кислорода. Вместо этого он состоял из метана, углекислого газа и сероводорода—газов, которые выходили из остывающей планеты через вулканические извержения. Без кислорода микробы, скорее всего, вырабатывали энергию, используя серу. Микробы вблизи гидротермальных источников в современных океанах все еще проводят подобные химические реакции для получения энергии там, где солнечного света не существует.
К 2,3 миллиарда лет назад появилась бактерия, которая могла преобразовывать солнечный свет в полезную энергию. В процессе этого процесса образуется газообразный кислород. Этот сине-зеленый микроб, называемый цианобактерией, вероятно,он был первым фотосинтетическим организмом—и это было изменение игры в истории жизни на Земле. На протяжении миллионов лет кислород продолжал накапливаться в атмосфере, благодаря цианобактериям и другим фотосинтетическим организмам. Именно этот кислород позволит сложной жизни процветать в ближайшие тысячелетия.
Мир Обретает Очертания
К 650 миллионам лет назад сформировался первый суперконтинент-Родиния. Неясно точно, насколько велика была Родиния, хотя вполне вероятно, что ее ядром была земля, которая сейчас находится в Северной Америке. Знакомые очертания и расположение сегодняшних континентов не были одинаковыми—как Азия, так и Африка были разделены на части, Антарктида столкнулась с Индией и Австралией, а Америка исказилась до неузнаваемости. По обе стороны континента находились Панталасский и Панафриканский океаны.
Сложная Жизнь В Эдиакаре
Первые зарегистрированные сложные формы жизни появились около 560 миллионов лет назад, хотя они сильно отличались от тех существ, с которыми мы знакомы сегодня. Многие из них были мягкотелыми, и лишь несколько трубообразных существ имели жесткую внешнюю оболочку. В некоторых местах океанское дно покрывали заросли папоротникообразных листьев, но поскольку они росли на глубинах, недоступных свету, они получали энергию, поглощая питательные вещества, такие как углерод, непосредственно из воды, а не через фотосинтез. В отличие от фильтра, питающего беспозвоночных современных животных, таких как морские ручки, эти эдиакарские листья, вероятно, не имели пищеварительных органов и вместо этого непосредственно поглощали простые молекулы, подобно бактериям. Они также, вероятно, не оставили живых потомков.
Другие существа полагались на толстый микробный мат, который покрывал дно океана в качестве источника энергии. Первые животные пировали на этой плотном мате микробов. Некоторые из них были безымянными, известными только по оставленным ими следам, которые эволюционировали от бесцельных странников до опытных потребителей с организованными маршрутами фуражирования. Другие существа, считавшиеся древними предками животных, обладали двусторонней симметрией, что означало, что левая и правая стороны тела были зеркальными отражениями друг друга. Сприггина часто сравнивают с более поздними членистоногими, такими как трилобиты. Самое раннее подтвержденное животное, Дикинсония двигалась вдоль морского дна, периодически останавливаясь в одном месте, чтобы поглотить микробов, и как только это место истощалось, перемещалась в более обильное место. У другой, Кимбереллы, был хоботок, который она использовала, чтобы выгребать микробы к себе на корм. Эти существа имеют намек на знакомство, но одним из самых уникальных существ Эдиакара является Tribrachidium . У него было три спиральных рукава, которые свернулись в виде диска. Трехсторонняя симметрия, редкость сегодня, была общей чертой в эдиакарских существах.
Палеозойский период
Если смотреть из космоса, то палеозойская Земля была бы чужим миром. В течение этой эпохи моря затопляли континенты и отступали несколько раз. В раннем палеозое три небольших континента-Лаврентия, Сибирь и Балтика—отделились от остальной части суперконтинента Гондваны и образовали между ними Лапетусовый океан. В ордовикский период континенты продолжали дрейфовать, а к Силурийскому периоду Балтика столкнулась с Лаврентией, что привело к сегодняшним Аппалачским горам. Этот новый континент назывался Euramerica, и три новообразованных океана, Япет, рейк и Палеотетис, охватывали меньшие континенты и Гондвану. К концу Палеозоя суперконтинент Пангея начал обретать очертания. "Эурамерика" врезалась в Гондвану, что привело к высыханию многих низменных морей. Окружая весь континент, Панталасский океан покрывал остальную часть земного шара. Растения начали расти на суше во времена ордовика, за ними последовали беспозвоночные во времена Силурии и, наконец, позвоночные в период позднего девона. Эти ранние обитатели суши были похожи на амфибий, что в конечном итоге привело к появлению рептилий к концу эпохи