Dele:
10 Misforståelser du kan ha om gammelt liv
De Jurassic Park filmer er fantastiske delvis fordi de er basert på fakta, eller er de? Sikkert, de prøver å vise dinosaurer og andre gamle livsformer så nøyaktig som mulig. Men forskere står overfor utfordringer når de prøver å rekonstruere det gamle livet. Nye funn skjer ofte, forklare hva vi vet om de første livsformene på jorden, eller noen ganger tvinger oss til å omskrive bøkene.
10 Liv og jord har utviklet seg sammen
De fleste av oss tror at Jorden ble dannet, og da utviklet livet seg i havet. Det er egentlig sant, men ingen vet sikkert hvordan livet utviklet seg først. Når det kom, begynte livet umiddelbart å påvirke planets overflate. Uten planter å bryte seg opp i sedimentet, ville det for eksempel ikke være så mye materiale for platetektonikk å forvandle seg til kontinenter. Uten planter har jorden kanskje havnet som en vannverden.
Tro det eller ikke, det stadig mer komplekse livet kan til og med forandre mønsteret av de globale istidene, noe som gjør dem mindre alvorlige med "regulatorisk tilbakemelding." Dette intermitterende globale fryse-tine mønsteret går tilbake milliarder av år til en tid da Jorden ikke hadde komplekse web av livet som eksisterer i dag. Dengang strakte breer seg helt fra polene til ekvator, forstyrrer hele planeten.
Siden da, etter hvert som mer og mer liv har streife over overflaten og fylt havene, har isaldrende Jorden dannet store isbreer i begge polene og sendt noen få rystende fingre ned i flere grader av breddegrad, og når aldri ekvator.
9 Det skjedde noe mystisk på jorden 542 millioner år siden
Eksperter kaller den plutselige oppgangen i mangfold og rikdom av jordens fossile plate som begynte for 542 millioner år siden "den kamburske eksplosjonen." Det forundret Charles Darwin. Hvorfor syntes alle forfedre til moderne dyr over natten, geologisk sett?
En ekspertforklaring er at det var liv før Kambrium-perioden, men det hadde ikke noen vanskelige deler. Forskere analyserte bløtgående prekambiske fossiler i Australia, hvorav noen ikke er relatert til noen form for moderne liv i dag, så vel som yngre kambrianske, myke fossiler fra Canada. De fant ut at det var avansert multikellulært liv minst 50 millioner år før kambrium-eksplosjonen. De er ikke sikre på hvor vanskelige deler kom fra, men kanskje en genetisk mutasjon forårsaket en kaskadeeffekt som førte til plutselig utvikling av skjell og skjeletter.
Ikke alle er enige med denne teorien. Forskere har ennå ikke funnet ut nøyaktig hva som skjedde med livet på jorden for 542 millioner år siden.
8 De første jordplanter forårsaket sannsynligvis en masseutslettelse
Det var godt å være en fisk på toppen av næringskjeden i Devonian-perioden, 150 millioner år etter Kambrium. Bortsett fra noen få eventyrlystne planter og dyr som utforsket land for aller første gang, levde alt i havet. I løpet av flere millioner av år begynte tingene også å se opp på land, hvor høye skoger av bregner, moser og sopp utviklet seg.
Da begynte havdyr å dø. Minst 70 prosent av alle hvirvelløse dyr i havet forsvant til slutt. Denne Devonian utryddelsen var en av de 10 største utryddelsene i jordens historie.
Mange eksperter mener at jordplanter var de skyldige. De sier at de første skogene skapte jord som brøt ned steiner i mineraler som til slutt vasket i havet, forårsaker alger blomstrer. Disse alger forbruker alle oksygen, kvelende havdyr. Enda verre ble algerne omgjort til hydrogensulfid av andre organismer. Dette forvandlet sjøvann til syre. Planten unnslippe heller ikke. De fjernet nok CO2 fra luften for å forårsake en istid som ødela mange av dem også.
Men noen arter overlevde selv de helvete forholdene i havet og på land.
7 Gamle liv var veldig tilpasningsdyktig
Det er aldri totalt utryddelse, ikke engang når en massiv asteroide påvirker planeten. For eksempel, i jordens ungdom, var oksygen som ble produsert av disse nyfangne cyanobakteriene giftig mot de fleste tidlige livsformer. Selv om mange oksygenhattere døde av, ble andre tilpasset ved å bli mer komplekse. Utryddelse skjer igjen og igjen, men Ian Malcolm i Jurassic Park var rett da han sa at livet alltid finner en måte å fortsette.
Ifølge fossilregistret kommer overlevelse og utryddelse ned til ting som demografi. Hvis en gruppe har mange arter spredt over hele verden, så er det en sjanse for at minst en eller to vil komme gjennom en utryddelseshendelse. Andre påvirkninger er miljøforhold og genetiske faktorer som gjør en art sårbar eller tilpasningsdyktig.
Horseshoe krabber har egentlig de riktige tingene - de har overlevd fire store masseutslettelser og utallige mindre. Ikke rart at de er wracked med overlevendes skyld!
6 Søket etter marsfossiler definerer betydningen av fossiler på jorden
Bare hva er en fossil uansett? Det pleide å bety at noe gravd ut av bakken, men det kan være misvisende når vi prøver å forstå gammelt liv.
Fossiler kan også være vanskelig å identifisere. Noen ganger er det vanskelig å fortelle om et bleb på en prekambrisk stein er en bakterie fossil eller bare rock. Hva er livet og hvordan kan vi identifisere fossilene sine? Merkelig nok ligger svarene sannsynligvis i romforskning.
Akkurat nå er det en trafikkork rundt og på planeten Mars fordi, foruten Jorden, tilbyr Mars det mest gjestfrie planetariske klimaet for livet. Det hadde en gang hav og elver.
Hvis livet eksisterte i de gamle farvannene, kanskje det igjen noen fossiler bak. Dette gir et åpenbart spørsmål.Hvis vi er forvirret om livet på jorden fra 542 millioner år siden, hvordan skal vi gjenkjenne Martians rester fra fire milliarder år siden?
Astrobiologer jobber med svar på det spørsmålet. Paleontologer hjelper også. Omdefinere fossiler for å passe forholdene på oldtidens Mars hjelper også forskere å finne ut hva som er og ikke er primordiale fossiler her på jorden.
5 Fossiler er biased
De fleste fossilene du har sett sannsynligvis dannet i vann. Vann er bra for fossilproduksjon. Land ... ikke så mye. På det grunne vannet nær stranden, for eksempel, vil mange avløpsstrømmer fra elver og bekker raskt begrave muslinger og andre marine skapninger, og bevare dem.
En tropisk regnskog kan være like variert og blomstrende som en grunne sjøhylle, men det vil ikke danne mange fossiler. Planter og dyr som dør der, fortabes på grunn av fuktighet. Dessuten bærer rovdyrene raskt avkroppene hvor som helst på land, mens det som er igjen, eroderer i vind og regn.
Stagnerende vann i lavtliggende steder som myrer og laguner virker også, fordi det ikke inneholder mye oksygen, og få nedbrytbare organismer kan bo der. Foruten plassering er det også en fossil bias mot organer som har vanskelige deler, samt for medlemmer av dyre- og plantegrupper som er store, langlivede og spredt over et bredt geografisk område. Tiden betyr også. Geologiske prosesser som fjellbygging og plattsubduksjon har en tendens til å slette fossilrekorden, så ekstremt gamle fossiler er sjeldne.
4 En fossil ligner sjelden det opprinnelige levende vesen
Fysiske prosesser etter at et plant eller dyr dør er komplekse og rotete. Et helt vitenskapelig felt, taponomi, er satt opp for å studere dem. Dette hjelper mye, men det er ikke et perfekt bilde av det opprinnelige levende vesen. Noen hele fossiler, som insekter og kjøttetende planter som er fanget i rav, eksisterer, men er alle ganske unge. For det meste er bare en liten del av en organisme bevart. Som vi har sett, fossilisering har en tendens til å skje bare på de harde delene av en plante eller et dyr, så eksperter må rekonstruere dyr fra bare noen få tenner, og hvis de er heldige, kanskje også noen bein.
Paleoartister bruker fossile data for å rekonstruere gamle levende vesener, men de fyller hullene med detaljer fra det dyrets eller plantens moderne etterkommere. Mange ganger bekrefter nye funn rekonstruksjonene. Noen ganger - spesielt når det gjelder feathered dinosaurer - er tidlige rekonstruksjoner unøyaktige.
Ikke la dette ødelegge Jurassic World for deg, skjønt. Ekspertene gjør sitt beste, men som biolog dr. John Hutchinson sa til Vergen, "Hvis du går for ren underholdning, kan du like godt kaste vitenskapen ut av vinduet og gjøre det opp."
3 Fossiler er ikke forvrengt
Forskere er persnickety om ord. En paleontolog som beskriver 200 millioner år gammel tre som har vendt seg til stein, kan kalle det "permineralisert" eller "erstattet" heller enn forstenet.
Permineralisering skjer fordi tre har tomme mellomrom i den. Anta at et tre faller inn i en innsjø som inneholder mange oppløste mineraler fra en nærliggende vulkan som har sprinklet ashy mineraler i vannet. Disse mineraler, spesielt silikater, kommer inn i treet, fyller porer og andre tomme mellomrom, slik at de treaktige delene er innkapslet i stein og bevart.
Tre kan også erstattes. Dette er en mye lengre prosess. Anta at vårt tre savner sjøen når det faller og blir begravet i stedet i jord. Bunnvann suger igjennom, og over geologisk tid erstatter mineraler hele treet, inkludert de treaktige delene, molekylet ved molekyl. Alt "forstenet" tre er kult, men paleontologer får mer informasjon fra tre som har gjennomgått molekylær erstatning enn fra permineralisert tre.
2 forskjellige arter har utviklet den samme funksjonen igjen og igjen
Som vi allerede har diskutert, var den sabertandede "tigeren" ikke den eneste gamle critter å være lang i tennene. Saberteeth er et eksempel på konvergent utvikling, hvor urelaterte arter uavhengig utvikler den samme nyttige funksjonen. Saberteeth er nyttig for alle slags rovdyr som må jakte dyr større enn dem.
Det er mange andre eksempler på konvergent utvikling. Moderne sjiraffer, for eksempel, er ikke relatert til dinosaurer, men de har de samme lange halsene som brachiosaurus og andre tordenherrer sportet. Et utdødd pattedyr, Castorocauda, så og virket som en moderne baver, selv om de to artene ikke er relaterte.
En av de merkeligste tilfellene med konvergent evolusjon innebærer oss. Koalas har fingeravtrykk som ser ut som våre, selv om de er pupper (de har pouches) og vi er placentals (vår ufødte unge blir matet via en moderkaka). Du kan ikke bli mye mer ikke-relatert enn det! Forskerne tror at koalas kan ha utviklet små hvirvler på fingrene for å hjelpe dem å klatre bedre, akkurat som vi og våre nærme slektninger gjorde tilbake i fortiden.
1 gamle dyr eksisterer og blomstrer i dag
Noen ganger er det noe merkelig utseende dyr eller plante som alle syntes å være utdød, levende og godt. Vi tenker på disse som relikter, uvitende om at det er mange gamle organismer rundt som fortsatt lever uendret på jorden.
Som vi så over har hesteskoekrabber overlevd mange masseutslettelser. De er ikke de eneste. De cyanobakteriene som en gang drepte mye av livet på jorden ved å lage oksygen for mange år siden, er fortsatt rundt. Insekter er en annen vellykket form for gammelt liv. Dagens stafylinidbilleer, for eksempel, går tilbake til Triasset (over 200 millioner år siden).I dag er denne billefamilien muligens den største familien av levende organismer i verden. Deres forfedre kan ha blitt kjent med Triassic vannbugs, akkurat som de som skinner over dagens tjernflater.
Mest fantastiske av alle, noen typer svovelproducerende anaerobe bakterier, som var blant de første levende organismer på jorden, er med oss hele tiden i dag. Det er fordi de er noen av de mange mikrober som bor i fordøyelseskanalen. Heldigvis for oss har jordens atmosfære virkelig forbedret seg ned gjennom eons ... vel, mesteparten av tiden, uansett.