Хронология эволюции — периодизация эволюционных событий. Эта статья излагает основные события истории жизни на Земле. Более подробное рассмотрение см. в статьях «История Земли» и «Геохронологическая шкала». Указанные даты приблизительны и при обнаружении новых находок могут меняться (как правило, в сторону увеличения возраста).
Краткая хронология История Земли насчитывает 4,54 миллиарда лет, со следующими (очень приблизительными) датами: 4,1—3,8 миллиарда лет назад на Земле появилась жизнь (абиогенез). 4 миллиарда лет назад появились первые доядерные организмы (прокариоты), 3 миллиарда лет назад появились первые организмы, способные к фотосинтезу, 1,6—2,1 миллиарда лет назад появились первые клетки, имеющие ядро (эукариоты), и первые многоклеточные организмы, 540 миллионов лет назад появились первые членистоногие — предки насекомых, паукообразных, ракообразных и ряда других групп, 518 миллионов лет назад появились рыбы, 475 миллионов лет назад появились наземные растения, 400 миллионов лет назад появились насекомые и семенные растения, 360 миллионов лет назад появились первые земноводные, из которых позже выделились амниоты, 320 миллионов лет назад амниоты разделились на завропсидных и синапсидных, 300 миллионов лет назад появились первые пресмыкающиеся (рептилии) и синапсиды (предки млекопитающих), 230 миллионов лет назад появились первые динозавры, 200 миллионов лет назад появились первые млекопитающие, 150 миллионов лет назад из отряда ящеротазовых динозавров выделилися первые птицы, 130 миллионов лет назад появились первые цветковые растения, 66 миллионов лет назад появляются первые приматы, 66 миллионов лет назад вымерли динозавры (кроме птиц), 2,8 миллиона лет назад появился род Homo, 500 тысяч лет назад люди обрели современный вид (см. антропогенез), 300 тысяч лет назад появились современные люди подвида Homo sapiens sapiens. 40 тысяч лет назад вымерли последние неандертальцы.
Подробная хронология
Ma, («мегааннум») значит «миллионов лет назад», ka — «тысяч лет назад» и лн — значит «лет назад». Ссылки вида [Доп №] содержат дополнения, замечания или иную информацию. Дополнительные обозначения: † — вымирания из «Большой пятёрки»; — формирования континентов (отмечены значком Земли); — ледниковые периоды.
Катархейский эон 4,6—4 миллиарда лет назад
Начался с формирования нашей планеты.
Время (в миллиардах лет назад) Событие 4,6 Из аккреционного диска, вращающегося вокруг Солнца, формируется Земля. 4,5Согласно господствующей теории гигантского столкновения, Земля сталкивается с планетой ТейяПоследняя работа группы учёных говорит, что шансы на образование в планетной системе планеты с массой как минимум в половину земной, и у которой есть спутник с массой не менее половины массы Луны, равны 1 к 12. (, ). Тейя сформировалась в точке Лагранжа L4 или L5, но затем, по достижении ею массы 10 % от земной, гравитационные возмущения от планет приводят к тому, что Тейя покидает стабильную лагранжеву орбиту, и последующие её колебания приводят к столкновению двух тел. В результате большая часть вещества ударившегося объекта и часть вещества земной мантии выброшены на орбиту молодой Земли. Из этих обломков собралась прото-Луна и начала обращаться по орбите с радиусом около 60 000 км. От удара Земля получила резкий прирост скорости вращения (один оборот за 5 часов) и заметный наклон оси вращения. Луна приобрела сферическую форму за период от одного года до ста лет после столкновения. Гравитационное притяжение Луны стабилизирует ось вращения Земли и создаёт условия для возникновения жизни. Согласно одному из недавних исследований, уточнённое время формирования Луны — приблизительно 4,36 млрд лет назад. 4,1 Поверхность Земли остывает достаточно, чтобы затвердела кора. Формируются земная атмосфера и океаны. Происходит выпадение полициклических ароматических углеводородов и образование по краям океанических плато сульфидов железа, что могло привести к РНК-миру конкурирующих органических структур.4,1—3,8 Зарождение жизни, возможно, произошедшей от самопроизводящихся молекул РНК. Воспроизводство этих организмов требовало ресурсов: энергии, пространства и крохотного количества материи; которых вскоре стало не хватать, что привело к соперничеству и естественному отбору, который выбирал молекулы более эффективные в воспроизводстве. Затем основной воспроизводящейся молекулой стала ДНК. Архаичный геном вскоре развил внутренние мембраны, которые предоставили стабильную физическую и химическую среду для более благоприятного развития в дальнейшем, создав протоклетку* (also available as PDF )
.
Архейский эон 4—2,5 млрд лет назад
Архейский эон делится на четыре эры:
Время (в миллионах лет назад) Событие3900 Поздняя тяжёлая бомбардировка — время максимального числа падений метеоритов на внутренние планеты. Она могла бы уничтожить любую жизнь, развившуюся к тому моменту, однако, не исключено и то, что какие-то ранние микробы-термофилы могли выжить в гидротермальных жерлах под поверхностью Земли; или же наоборот, метеориты могли занести жизнь на Землю.
Простейшая жизнь могла зародиться на Марсе, так как он сформировался раньше Земли и имел воду. Расчёты показывают, что в период поздней тяжёлой бомбардировки метеориты выбивали куски поверхности Марса в космос. Они захватывались гравитационным полем Земли и падали на неё. Бактерии, оказавшиеся в этих кусках и выдержавшие такое экстремальное путешествие, могли стать причиной возникновения жизни на Земле«По расчётам сотни тонн материала упали на Землю с Марса.» Нил Деграсс ().3900—3500 Возникают клетки, похожие на прокариоты. Эти первые организмы — хемотрофы. Используя диоксид углерода как источник углерода, они окисляют неорганические материалы чтобы извлечь из них энергию. Позже прокариоты развивают гликолиз, набор химических реакций, высвобождающих энергию из органических молекул, таких как глюкоза, и хранящих её в химических связях АТФ (аденозинтрифосфат). Гликолиз (и АТФ) продолжают использоваться почти всеми организмами и поныне . 3500Время жизни последнего универсального общего предка* ; происходит разделение на бактерии и археи.
Бактерии развивают примитивные формы фотосинтеза, которые поначалу не производят кислород. С помощью протонного градиента эти организмы производят АТФ (нуклеотид, играющий исключительно важную роль в обмене энергии и веществ). Этот механизм до сих пор используется фактически всеми организмами.3400В ископаемых слоях появляются первые окаменелости микроорганизмов, метаболизм которых использовал серосодержащие соединения* .3200В палеонтологической летописи появляются маленькие органические окаменелости — акритархи (от «неясный» и «происхождение»).3100 Окончание формирования Ваальбары, первого гипотетического суперконтинента.3000—2700 Появляются фотосинтезирующие цианобактерии; они используют воду как восстановитель, производя в результате кислород как отходы. Большинство последних исследований, однако, говорят о более позднем времени — 2700 млн. В начальной стадии кислород окисляет железо, растворённое в океанах, создавая железную руду. Концентрация кислорода в атмосфере существенно повышается, действуя как яд для многих видов бактерий. Луна всё ещё очень близко к Земле и вызывает приливы высотой до 300 метров, а поверхность постоянно терзается ураганными ветрами. Возможно, такие экстремальные условия смешивания значительно простимулировали эволюционные процессы.3000 Формируется Ур, древнейший континент на Земле.2700 Формируется Кенорленд.
Протерозойский эон
2500—539 млн лет назад
Самый длительный период в истории Земли. Начался с изменения общего характера атмосферы.
Протерозой делится на три эры:
Время (в миллионах лет назад) Событие
Происходит Кислородная катастрофа — глобальное изменение состава атмосферы Земли. Фотосинтезирующие архебактерии в бактериальных матах вырабатывают всё больше кислорода. Он вычищает железо из океанов и, поглощаясь поверхностными породами, образовывает магнетит (оксид железа Fe3O4). После того, как поверхностные породы и газы атмосферы оказались окисленными, кислород начинает накапливаться в атмосфере в свободном виде, что приводит к образованию богатой им атмосферы.
До этого высокая концентрация кислорода создавалась лишь локально, в пределах бактериальных матов (т. н. «кислородных карманов»). Поскольку подавляющая часть организмов того времени была анаэробной и неспособной существовать при значимых концентрациях кислорода, произошла глобальная смена сообществ: анаэробные сообщества сменились аэробными.
Из-за большого количества поступающего кислорода метан, который ранее присутствовал в атмосфере в больших количествах и давал основной вклад в парниковый эффект, соединяется с кислородом и превращается в углекислый газ и воду, что приводит к значительному понижению общей температуры Земли.
Начинается Гуронское оледенение, которое продлится около 300 миллионов лет.
Время жизни древнейшей возможной многоклеточной водоросли — Grypania.
Формируется Нена.
Формируется Нуна.
В палеонтологической летописи появляются клетки, содержащие ядро — эукариотыОднако существуют ещё более ранние свидетельства: «Древнейшие следы присутствия эукариот — в отложениях возрастом 2,7 млрд лет в Западной Австралии.» Федонкин. М. А. «The Origin of Metazoa in the light of the Proterozoic fossil record». Эукариотическая клетка содержит выполняющие различные функции органеллы, которые окружены мембраной. По теории симбиогенеза некоторые органеллы, например митохондрии или хлоропласты (играющие роль «живых электростанций», производящих АТФ), произошли от прокариот путём симбиоза. Первоначально митохондрии были отдельными клеточными организмами, бактериями-друзьями, которые сосуществовали вместе с другими клетками и помогали осуществлять им некоторые функции. По прошествии некоторого времени они захвачены своими хозяевами, постепенно утратили способность к самостоятельному существованию и превратились в органоиды (органеллы). Переход клеток к производству энергии с использованием митохондрий стал эволюционной революцией, так как открыл путь к дальнейшему развитию ядерных клеток и усложнению их внутренней структуры.
Увеличения разнообразия строматолитообразующих эукаориот.
Развиваются первые многоклеточные организмы, в основном состоящие из колоний клеток ограниченной сложности.
Появление в ископаемых слоях красных водорослей. У этих растений впервые возникает , увеличив скорость эволюции. Одно из старейших ископаемых, идентифицированное как красная водоросль, является также древнейшим ископаемым эукариотом, принадлежащим современному таксону. Bangiomorpha pubescens, многоклеточное ископаемое из арктической Канады, очень похоже на современную красную водоросль Bangia, несмотря на разделяющие их 1200 миллионов лет.
Появляются первые неморские эукариоты* .
Формируется Родиния. В это время на Земле есть один гигантский континент и один гигантский океан — Мировия.
Появляются первые грибы* .
Происходит раскол Родинии на Прото-Лавразию (впоследствии разделившуюся и образовавшую будущую Лавразию), протоплатформу Конго и Прото-Гондвану (Гондвану без Атлантики и Конголезской платформы).
Грибы выходят на сушу
Происходит Глобальное оледенение. Full online article (pdf 260 Kb) . Этот период, получивший название криогений, предположительно характеризовался тем, что бо́льшая часть Родинии расположена вокруг южного полюса, а окружавший её океан покрыт льдом толщиной в два километра. Лишь часть Родинии — будущая Гондвана — находилась вблизи экватора. Мнения учёных разделяются о том, увеличило или уменьшило это разнообразие видов и скорость эволюции* http://researchpages.net/media/resources/2007/06/21/richtimhywelfinal.pdf
.
Время существования Паннотии.
Авалонский взрыв приведший возникновению первых животных эдиакарской биоты.