Původ života:

V důsledku toho byla Země velmi horká, což vedlo k vypařování kapalné vody do atmosféry. Jak se však Země ochlazovala, gravitací zachycená vodní pára kondenzovala, padala jako déšť a nevyvařila se, ale zůstala zadržena v jezírkách, která se stala jezery a oceány. Předpokládalo se také, že tektonická činnost v té době způsobila mnoho sopečných erupcí. Ze současných sopek víme, že při erupci uvolňují oxid uhličitý, dusík a řadu plynů, které neobsahují kyslík. Kromě toho byla Země bez ochranné atmosféry neustále bombardována meteority a dalšími vesmírnými úlomky, které ještě kolovaly po velkém třesku. Ze současného astronomického výzkumu víme, že meteority mohou nést led a další sloučeniny, včetně sloučenin na bázi uhlíku. Vědci se proto domnívají, že raná zemská atmosféra se skládala z vodní páry, oxidu uhličitého, oxidu uhelnatého, vodíku, dusíku, amoniaku a metanu. Všimněte si, že v atmosféře rané Země nebyl přítomen žádný kyslík!

Meteorologové předpokládají, že blesky, přívalové deště a ultrafialové záření v kombinaci s intenzivní vulkanickou činností a neustálým bombardováním meteority vytvořily z rané Země zajímavé, ale nehostinné prostředí.

Syntéza Miller-Urey

Dva američtí vědci, Stanley Miller a Harold Urey, navrhli experiment, který měl simulovat podmínky na rané Zemi a pozorovat vznik života. Spojili metan, vodu, amoniak a vodík do nádoby v přibližných koncentracích, které podle teorie existovaly na rané Zemi. Aby simulovali blesk, přidali elektrickou jiskru. O několik dní později prozkoumali vzniklou „polévku“ a zjistili přítomnost několika jednoduchých aminokyselin! Ačkoli tato experimentální konstrukce pravděpodobně přesně nereprezentovala procento plynných kombinací na rané Zemi, další práce Dr. Millera a dalších, při nichž byly použity různé kombinace, vedly ke vzniku organických sloučenin. Ještě v roce 1995 Miller vyrobil uracil a cytosin, dvě z dusíkatých bází, které se nacházejí v DNA i RNA. Do dnešního dne se však v laboratoři nepodařilo z neživých věcí vyrobit nic živého. Zajímavé je, že pokračující výzkum meteoritů již v roce 1969 zjistil, že obsahují všech pět dusíkatých bází. To představuje hypotézu, že složky potřebné pro život byly možná přineseny z vesmíru!“

Wegener: Vegener: Tektonika desek a kontinentální drift

Při pohledu na současnou mapu světa lze snadno zjistit, jak se zdá, že pobřeží západní části Afriky odpovídá východnímu pobřeží Jižní Ameriky. S tím, jak se díky námořnímu průzkumu rozšířily kartografické dovednosti a znalosti o hranicích kontinentu, navrhl v roce 1912 německý meteorolog Alfred Wegener hypotézu o pohybu Země. Vyslovil hypotézu, že stávající pevniny se ve skutečnosti pohybují a pravděpodobně všechny vznikly jako jedna velká pevnina. Podle jeho teorie kontinentálního driftu se pevniny na Zemi jevily jako obrovské plovoucí ostrovy, které se někdy vzdalují, jindy do sebe narážejí působením sil, které nedokázal popsat. Přestože byla zaznamenána anomálie Afrika-Jižní Amerika, jeho teorie si za jeho života nezískala velkou podporu.

Díky nedávným pokrokům v geologii dnes víme, že všechny povrchové prvky?pevnina a voda?se ve skutečnosti vznášejí na viskózním zemském plášti, který podpírá pohyblivou zemskou kůru a vnější vrstvu Země. Pevná zemská kůra neboli deska, kterou obýváme, je jedním z mnoha nepravidelně tvarovaných kusů různé velikosti, které se pohybují v určených směrech. Myšlenka, že tyto velké kontinentální desky jsou v neustálém pohybu, který je vytvářen geotermálním ohřevem, konvekcí a pohybem, se nazývá desková tektonika.

Desková tektonika vysvětluje, jak se velké pevninské masy oddělují a také do sebe narážejí. Tento neustálý pohyb Země, často měřený v centimetrech za rok, je zodpovědný za zemětřesení, sopky, šíření mořského dna a kontinentální drift.

Zřejmě měl Wegener pravdu; rané izolované pevninské formy se pravděpodobně spojily a vytvořily jednu pevninskou masu neboli superkontinent zvaný Pangaea přibližně před 250 miliony let na konci prvohor. Všimněte si na obrázku Pangea navrhovaného tvaru superkontinentu.

Pangea.

Život, který se vyvinul na oddělených pevninách, musel nyní soupeřit s dalšími formami života z ostatních izolovaných pevnin, protože tyto pevniny se spojily v jednu. Konkurence o prostor, potravu a úkryt a zvýšená predace vytvářely další tlaky přirozeného výběru. Fosilní záznamy ukazují na masové vymírání a zásadní změnu genetické rozmanitosti v této době.

Druhá kataklyzmatická událost, která rovněž ovlivnila biologickou rozmanitost, nastala přibližně před 200 miliony let v období druhohor. Tehdy se začala oddělovat Pangea a izolované suchozemské formy se opět staly vlastní jedinečnou izolovanou evoluční laboratoří. Oddělující se pevniny se od sebe začaly reprodukčně izolovat.

Vymírání a genetická rozmanitost

Vymírání se jeví jako přirozený jev a podobně jako přírodní výběr zvýhodňuje rozmnožování určitých druhů na úkor méně vhodných druhů. Vymírání je ztráta všech příslušníků daného druhu a jejich genetického doplňku, která se již nikdy neobnoví. Fosilní důkazy ukazují, že po masovém vymírání, jako bylo vymírání v permu, kdy vznikla Pangea, a znovu na konci křídy, kdy světu vládli dinosauři, následovalo období růstu a genetické variability. Vymírání zřejmě otevřelo okrajová území pro kolonizaci zbývajícími druhy. Savci jsou v tomto ohledu klasickou studií, protože je známo, že existovali 50 až 100 milionů let na územích obývaných dinosaury před jejich vyhynutím. Po zániku dinosaurů naznačují fosilie savců značnou míru speciace a nárůst celkového počtu, obojí pravděpodobně spojené se získáním nových území a ztrátou dinosaurů jako konkurentů a predátorů.

Adaptivní radiace

Rychlá genetická rozmanitost po vymírání, rozdělení pevnin nebo jiné kataklyzmatické události může být způsobena adaptivní radiací, známou také jako divergentní evoluce.

Radiace se jí říká proto, že geneticky odlišní potomci jako by vyzařovali z centrálního bodu, podobně jako sluneční paprsky ze Slunce. Během divergentní evoluce si potomci osvojují různé vlastnosti, které jim umožňují obsazovat podobně rozmanité niky.

Klasickým příkladem adaptivní radiace je studie, kterou dokončil Darwin, když během své slavné objevitelské cesty na Galapágy pozoroval 13 různých druhů pěnkav. Samotné ostrovy jsou pro adaptivní radiaci velmi vhodné, protože se skládají z mnoha malých ostrovů v těsné blízkosti v Tichém oceánu přibližně 125 mil (200 km) západně od Ekvádoru v Jižní Americe.

Od Darwinovy doby analýza speciace pěnkav odhalila, že zakladatelská populace přišla z pevniny a obsadila ostrov. Specifické ostrovní tlaky pravděpodobně způsobily, že se tento druh vyvinul v nový druh odlišný od druhu z pevniny. Když pěnkavy obsadily ostrov, zvýšila se konkurence a pionýrský druh mohl migrovat na jiný ostrov. Tím vznikl nový zakladatelský druh, který se přizpůsobil novým ostrovním tlakům a modifikoval se v nový druh. Podobně byly postupně kolonizovány i zbývající ostrovy. Vzhledem k tomu, že každý ostrov je trochu jiný, byly adaptace pěnkav často jedinečné pro konkrétní ostrov. Kromě toho se pěnkavy mohly vrátit na osídlený ostrov a konkurovat stávajícímu druhu, nebo se vrátit a rozdělit si území, úkryt a zdroje a pokojně koexistovat. Návrat na obydlený ostrov také pravděpodobně vyvolal další tlaky přirozeného výběru.

Stále si nejsme jisti, jak život na Zemi vznikl. Mohlo to být nebeské dílo, astronomická anomálie nebo série mutací a adaptací. Existují důkazy, které hovoří ve prospěch každé z těchto teorií. Bez ohledu na to se zdá, že vzory podobnosti spojují některé organismy těsněji než jiné.

Vyňato z knihy The Complete Idiot’s Guide to Biology 2004 od Glen E. Moulton, Ed.D.. Všechna práva vyhrazena, včetně práva na reprodukci vcelku nebo po částech v jakékoli formě. Použito po dohodě s Alpha Books, členem Penguin Group (USA) Inc.

Chcete-li si tuto knihu objednat přímo u vydavatele, navštivte webové stránky Penguin USA nebo volejte 1-800-253-6476. Tuto knihu můžete také zakoupit na stránkách Amazon.com a Barnes & Noble.

.