- Formació de la Terra Primitiva
- Condicions de la Terra Primitiva
- Eón Hádico
- Eoarqueà
- processos prebiòtics
- Origen de la vida
- referències
La Terra Primitiva és un terme que s'usa per referir-se al que va ser el nostre planeta durant els seus primers 1.000 milions d'anys d'existència. Aquest lapse abasta l'Eón Hádico (4600-4000 mA) i la Eoarqueà (4000-3600 Ma) de l'arqueà (4000-2500 Ma). En geologia, l'abreviatura Ma (de el llatí, mega annum) significa milions d'anys abans de el present.
Els Eons Hádico, Arcaic i Proterozoico (2500-542 Ma) componen el Precambrià, referit a les roques formades abans de l'Període Cambrià. Les subdivisions de l'Precambrià no són unitats estratigràfiques formals i estan definides de manera purament cronomètrica.
Font: pixabay.com
Formació de la Terra Primitiva
L'explicació més acceptada de l'origen de l'Univers és la teoria del Big Bang, segons la qual l'Univers es va expandir des d'un volum inicial igual a zero (tota la matèria concentrada en un lloc en un instant, la qual cosa es denomina "singularitat") fins arribar a un volum enorme fa 13,7 milions d'anys.
L'Univers ja tenia gairebé 9 milions d'anys quan, fa 4.567.000 d'anys, es va formar el nostre Sistema Solar i la Terra Primitiva. Aquest estimat tan precís es basa en la datació radiomètrica de meteorits que tenen l'antiguitat de el sistema solar.
El Sol es va formar pel col·lapse d'una regió de gas d'el medi interestel·lar. La compressió de la matèria és la causa de les seves elevades temperatures. El disc de gas i pols en rotació formava una nébula solar primitiva, de la qual procedeixen els components de el sistema solar.
La formació de la Terra Primitiva pot explicar mitjançant el "model estàndard de formació planetària".
La pols còsmica s'acumula per un procés de col·lisions acrecionales, primer entre cossos celestes petits, després entre planetes embrionaris de fins a 4.000 quilòmetres de diàmetre, finalment entre un nombre reduït de cossos planetaris grans.
Condicions de la Terra Primitiva
Durant la seva perllongada història, la Terra Primitiva va patir canvis enormes en les seves condicions ambientals.
Les condicions inicials, qualificables com infernals, eren absolutament hostils a tota forma de vida. Destaquen les temperatures que feien que tots els materials terrestres fossin part d'un mar de magma, el bombardeig per meteorits, asteroides i petits planetes, i la presència de partícules ionitzades letals portades pel vent solar.
Posteriorment, la Terra primitiva es va anar refredant, permetent l'aparició d'escorça terrestre, aigua líquida, atmosfera, i condicions fisicoquímiques favorables a l'aparició de les primeres molècules orgàniques i, finalment, a l'origen i conservació de la vida.
Eón Hádico
El coneixement de l'Eón Hádico prové de l'anàlisi d'un nombre petit de mostres de roques terrestres (formades entre 4.031 i 4.0 Ma), complementat amb inferències basades en l'estudi de meteorits i altres materials celestes.
Poc després de formar-se la Terra, ja al Eón Hádico, va succeir una última gran col·lisió acrecional amb un cos celeste de la mida de Mart. L'energia de l'impacte va fondre o vaporitzar gran part de la Terra.
La coalescència per refredament i acreció de el vapor va formar la Lluna. El material fos que va romandre a la Terra va formar un oceà de magma.
El nucli de la Terra, que és de metall líquid, procedeix del més profund de l'oceà de magma. El sílice fos que va originar l'escorça terrestre constituïa la capa superior d'aquest oceà. El gran dinamisme d'aquesta etapa va portar a la diferenciació de el nucli, el mantell, l'escorça terrestre, 1 protocéano i una atmosfera.
Entre 4.568 i 4.4 Ma, la Terra era hostil a la vida. No hi havia continents ni aigua líquida, només hi havia un oceà de magma bombardejat intensament per meteorits. No obstant això, en aquest període, van començar a desenvolupar-se les condicions químic-ambientals necessàries per al sorgiment de la vida.
Eoarqueà
Generalment se suposa que la vida es va originar en algun moment de la transició entre l'Eón Hádico i la Eoarqueà, encara que no es coneixen microfòssils que puguin provar-ho.
La Eoarqueà va ser un període de formació i destrucció de l'escorça terrestre. La formació rocosa més antiga que es coneix, situada a Groenlàndia, va sorgir fa 3.800 milions d'anys. Vaalbará, el primer supercontinent que va tenir la Terra, es va formar fa 3.600 milions d'anys.
Durant la Eoarqueà, entre 3950 i 3870 Ma, la Terra i la Lluna van patir un bombardeig en extrem intens de meteorits que va acabar amb un període de calma que havia durat 400 milions d'anys. Els cràters lunars (uns 1700 amb diàmetre major a 20 km; 15 amb diàmetre de 300-1200 km) són el resultat més visible d'aquest bombardeig.
A la Terra, aquest bombardeig va destruir la major part de l'escorça terrestre i va fer bullir els oceans, eliminant totes les formes de vida excepte, probablement, certs bacteris, probablement extremòfils adaptades a temperatures elevades. La vida terrestre va estar a punt d'extingir-se.
processos prebiòtics
A la de segona dècada deI segle XX, el bioquímic rus Aleksandr Oparin, va proposar que la vida es va originar en un ambient com el de la Terra Primitiva mitjançant un procés d'evolució química que inicialment va portar a l'aparició de molècules orgàniques simples.
L'atmosfera hauria estat composta per gasos (vapor d'aigua, hidrogen, amoníac, metà) que s'haurien dissociat en radicals per acció de la llum UV.
La recombinació d'aquests radicals hauria produït una pluja de compostos orgànics, formant-se un brou primordial en el qual reaccions químiques s'haurien produït molècules capaces de replicar-se.
El 1957, Stanley Miller i Harold Urey van demostrar, mitjançant un aparell que contenia aigua calenta i la barreja de gasos d'Oparin sotmesa a guspires elèctrics, que l'evolució química podria haver passat.
Aquest experiment va produir compostos simples presents en els éssers vius, incloent bases d'àcids nucleics, aminoàcids i sucres.
En el següent pas de l'evolució química, que també ha estat recreat experimentalment, els compostos anteriors s'haurien unit per formar polímers que s'haurien agregat per formar protobionts. Aquests són incapaços de replicar-se, però posseeixen membranes semipermeables i excitables com els de les cèl·lules vives.
Origen de la vida
Els protobionts s'haurien transformat en éssers vius a l'adquirir la capacitat de reproduir-se, transmetent la seva informació genètica a la generació següent.
Al laboratori, és possible sintetitzar químicament polímers curts d'ARN. Entre els polímers presents en els protobionts havia d'haver ARN.
A l'solidificar el magma, iniciant la formació de l'escorça de la Terra Primitiva, els processos erosius de les roques produïen argila. Aquest mineral pot absorbir polímers curts d'ARN en les seves superfícies hidratades, servint com a motlle per a la formació de molècules d'ARN més grans.
Al laboratori, també s'ha demostrat que els polímers curts d'ARN poden funcionar com enzims, catalitzant la seva pròpia replicació. Això demostra que les molècules d'ARN es podrien haver replicat en els protobionts, eventualment originant cèl·lules, sense la necessitat d'enzims.
Els canvis a l'atzar (mutacions) en les molècules de RNA dels protobionts haurien creat variació sobre la qual podria haver operat la selecció natural. Això hauria estat l'inici d'el procés evolutiu que va originar totes les formes de vida de la Terra, des dels procariotes fins a les plantes i els vertebrats.
referències
- Barge, LM 2018. Considering planetary environments in origin of life studies. Nature Communications, DOI: 10.1038 / s41467-018-07493-3.
- Djokic, T., Van Kranendonk, MJ, Campbell, KA, Walter, MR, Ward, CR 2017. Earliest signs of life on land Preserved in ca. 3.5 Ga hot spring deposits. Nature Communications, DOI: 10.1038 / ncomms15263.
- Fowler, CMR, Ebinger, CJ, Hawkesworth, CJ (eds). 2002. The early Earth: physical, chemical and biological development. Geological Society, Special Publications 199, Londres.
- Gargaud, M., Martin, H., López-García, P., Montmerle, T., Pascal, R. 2012. Young Sun, early Earth and the origins of life: lessons for Astrobiology. Springer, Heidelberg.
- Hedman, M. 2007. The age of everything - how science explores the past. University of Chicago Press, Chicago.
- Jortner, J. 2006. Conditions for the emergence of life on the early Earth: summary and reflections. Transaccions filosòfiques de la Royal Society B, 361, 1877-1891.
- Kesler, SE, Ohmoto, H. (eds.). 2006. Evolution of the early atmosphere, hydrosphere, and biosphere: constraints from ori deposits. Geological Society of America, Boulder, Memoir 198.
- Lunine, JI 2006. Physical conditions on the early Earth. Transaccions filosòfiques de la Royal Society B, 361, 1721-1731.
- Ogg, JG, Ogg, G., Gradstein, FM 2008. The concise geologic time scale. Cambridge, Nova York.
- Rollinson, HR 2007. Early Earth systems: a geochemical approach. Blackwell, Malden.
- Shaw, GH 2016. Earth 's early atmosphere and oceans, and the origin of life. Springer, Cham.
- Teerikorpi, P., Valtonen, M., Lehto, K., Lehto, H., Byrd, G., Chernin, A. 2009. The Evolving universe and the origin of life - the search for our cosmic roots. Springer, Nova York.
- Wacey, D. 2009. Early life on Earth: a practical guide. Springer, Nova York.
- Wickramasinghe, J., Wickramasinghe, C., Napier, W. 2010. Comets and the origin of life. World Scientific, New Jersey.