Жердегі өмір эволюциясының тарихы

Кіріспе

Жердегі барлық тіршіліктің эволюциясы

Тіршіліктің эволюциялық тарихының уақыт сызығы – Жер планетасындағы тіршіліктің дамуы кезіндегі маңызды оқиғаларды көрсететін қазіргі ғылыми теория. Осы мақаладағы даталар ғылыми дәлелдерге, негізінен қазбаларға негізделген келісім бойынша бағалаулар. Биологияда эволюция – биологиялық популяциялардың мұраға берілетін ерекшеліктерінің кезекті ұрпақтардағы кез келген өзгерісі. Эволюциялық процестер биологиялық ұйымның барлық деңгейінде әртүрлілікті тудырады – патшалықтардан түрлерге дейін, жеке организмдерге және ДНК және белоктар сияқты молекулаларға дейін. Бүгінгі күнгі барлық организмдердің ұқсастығы барлық белгілі түрлердің – тірі және жойылғандардың – ортақ ата-тегінен тарағанын көрсетеді. Бұрын өмір сүрген барлық түрлердің (бес миллиардтан астам) 99 пайызынан астамы жойылған деп есептеледі. Жердегі қазіргі түрлердің саны 10 миллионнан 14 миллионға дейін деп бағаланады, олардың шамамен 1,2 миллионы немесе 14 пайызы құжатталған, ал қалғаны әлі сипатталмаған. Дегенмен, 2016 жылғы есепте тағы да 1 триллион микробтық түр бар екені айтылады, олардың тек 0,001 пайызы ғана сипатталған. Биологиялық әртүрліліктің үнемі артуы туралы дәстүрлі көзқарас пен жойылу мен әртараптандыру циклдері туралы жаңа көзқарас арасында пікір қақтығыстары болды, сондықтан кембрийлік жарылыс сияқты кейбір өткен кезеңдерде әртүрліліктің ең жоғары деңгейіне жеткеннен кейін күрт азаю орын алды.

Протерозой эоны

2500 млн жыл бұрын – 539 млн жыл бұрын. Палеопротерозой, мезопротерозой және неопротерозой дәуірлерін қамтиды. Дата Оқиға 2500 млн жыл Цианобактериялардың оттегілік фотосинтезі арқасында Үлкен Тотығу Оқиғасы басталды. 1850 млн жыл Эукариотикалық жасушалар, әртүрлі функциялары бар мембранамен байланысқан органеллаларды қамтиды, фагоцитоз арқылы бір-бірін жұтып алған прокариоттардан шыққан болуы мүмкін. (Симбиогенез және эндосимбионт қараңыз). Бактериялық вирустар (бактериофагтар) прокариоттық және эукариоттық тармақтардың бөлінуінен бұрын немесе көп ұзамай пайда болды. Қызыл түсті шөгінділер тотығу атмосферасын көрсетеді, бұл эукариотикалық өмірдің таралуына жағдай жасады. 1500 млн жыл Volyn биотасы, әртүрлі морфологиясы бар, өте жақсы сақталған микрофоссилдер жиынтығы. 1300 млн жыл бұрын құрлықтағы алғашқы саңырауқұлақтар. 1200 млн жыл бұрын мейоз және бір жасушалы эукариоттардағы жыныстық көбею, тіпті барлық эукариоттардың ортақ ата-тегінде немесе РНК әлемінде болған болуы мүмкін. Жыныстық көбею эволюция жылдамдығын арттырған болуы мүмкін. 1000 млн жыл бұрын теңіздік емес эукариоттар құрлыққа көшті. Олар фотосинтездік және көпжасушалы болды, бұл өсімдіктердің бастапқыда ойланғаннан гөрі әлдеқайда ертерек пайда болғанын көрсетеді. 750 млн жыл Жануарлар эволюциясының басталуы. 720–630 млн жыл Мүмкін жаһандық мұздану, ол атмосфералық оттегіні арттырып, көмірқышқыл газын азайтты, және жер бетіндегі өсімдіктердің эволюциясынан туындаған немесе оған себеп болған. Бұл биологиялық әртүрлілікті немесе эволюция жылдамдығын арттырды ма, әлде азайтты ма деген пікірлер екіге бөлінген. 600 млн жыл Атмосфералық оттегінің жиналуы озон қабатының қалыптасуына мүмкіндік берді. Бұрынғы құрлықтағы өмір ультракүлгін сәулеленуді азайту үшін басқа химиялық заттарды қажет еткен болуы мүмкін. 580–500 млн жыл Кембрийлік жарылыс: қазіргі жануарлардың көптеген типтері пайда болды. 550–540 млн жыл Ctenophora (шашақ желелері), Porifera (губкалар), Anthozoa (коралдар мен теңіз анемондары), Ikaria wariootia (алғашқы екіжақты жануарлар).

Палеозой дәуірі

538,8 млн жыл бұрын – 251,9 млн жыл бұрын және кембрий, ордовик, силур, девон, карбон және перм кезеңдерін қамтиды. Күндегі оқиға: 535 млн жыл бұрын – мұхиттардағы тірі организмдердің кең ауқымды әртараптануы: буынтық аяқтылар (мысалы, трилобиттер, қабықтылар), хордалылар, эхинодермалар, моллюскалар, брахиоподтар, фораминиферлер және радиоляриялар және т.б. 530 млн жыл бұрын – құрлықтағы алғашқы іздер 530 млн жыл бұрын пайда болған. 520 млн жыл бұрын – ең алғашқы граптолиттер. 511 млн жыл бұрын – ең алғашқы қабықтылар. 505 млн жыл бұрын – Бёрджесс тақтасының қазбалануы. 500 млн жыл бұрын – медузалар осы уақыттан бері бар. 485 млн жыл бұрын – нағыз сүйектері бар алғашқы омыртқалылар (жақсыз балықтар). 450 млн жыл бұрын – алғашқы толық кондонттар мен эхиноидтар пайда болды. 440 млн жыл бұрын – алғашқы жақсыз балықтар: Heterostraci, Galeaspida және Pituriaspida. 420 млн жыл бұрын – алғашқы сәулелі қанатты балықтар, тригонотарбид кенелері және құрлық шаяндары. 410 млн жыл бұрын – балықтарда тістердің алғашқы белгілері. Ертедегі наутилустар, ликофиттер және тримерофиттер. 488–400 млн жыл бұрын – алғашқы басбармақтылар (наутилоидтар) және хитондар. 395 млн жыл бұрын – алғашқы лишайлар, тасқұрттар. Ертедегі жинаушылар: талпандар, алтыбауырлар (көкбауырлар) және аммоноидтар. Құрлықтағы ең көне іздер Zachelmie trackways деп аталады, олар, мүмкін, иктиостегалиялармен байланысты. 375 млн жыл бұрын – Tiktaalik, кейбір анатомиялық ерекшеліктері ертедегі төрт аяқтыларға ұқсас жапырақты балық. Бұл балық пен төрт аяқтылар арасындағы аралық түр болуы мүмкін. 365 млн жыл бұрын – Acanthostega – жүруге қабілетті ең алғашқы омыртқалы жануарлардың бірі. 363 млн жыл бұрын – карбон кезеңінің басында Жер қазіргі күйіне ұқсай бастады. Жәндіктер құрлықта қозғалып, жақын арада аспанға көтерілді; акулалар мұхиттарда басты жыртқыштар ретінде жүзіп жүрді, ал өсімдіктер жерді жауып, тұқымды өсімдіктер мен ормандар гүлденді. Төрт аяқты жануарлар біртіндеп құрлықта өмір сүруге бейімделетін қасиеттерге ие болды. 360 млн жыл бұрын – алғашқы шаяндар мен папоротниктер. Жердегі флорада тұқымдық папоротниктер басым. Осы шағылыста Синьхань орман өсті. 350 млн жыл бұрын – алғашқы ірі акулалар, сырық балықтар және жапырақ балықтары; алғашқы тәжді төрт аяқтылар (бес саусақты және қанаттары мен қабықтары жоқ). 350 млн жыл бұрын – қосмекенділердің әртараптануы. 325–335 млн жыл бұрын – алғашқы Рептилиоморфтар. 330–320 млн жыл бұрын – алғашқы амниот омыртқалылар (Paleothyris). 320 млн жыл бұрын – карбонның соңында сауропсидтерден (жылқылар) бөлінген синапсидтер (сүтқоректілердің алғысы). 305 млн жыл бұрын – карбонның жаңбырлы ормандарының құлауы, шағын жойылу оқиғасына және амниоттардың қосмекенділерден және тұқымдық өсімдіктердің папоротниктер мен ликофиттерден басымдыққа ие болуына жағдай жасады. Алғашқы диапсидтер (мысалы, Petrolacosaurus). 280 млн жыл бұрын – ең алғашқы қоңыздар, тұқымдық өсімдіктер және қылқан жапырақтылар әртараптанды, ал лепидодендридтер мен сфенопсидтер азайды. Құрлықтағы темноспондилді қосмекенділер мен пеликозаврлар (мысалы, Dimetrodon) түрлер бойынша әртараптанды. 275 млн жыл бұрын – терапсид синапсидтері пеликозавр синапсидтерінен бөлінген. 265 млн жыл бұрын – Gorgonopsianдар қазба жәдігерлерінде пайда болды. 251,9–251,4 млн жыл бұрын – Перм-Триас жойылу оқиғасы теңіз түрлерінің 90-95%-нан астамын жойды. Құрлықтағы организмдер теңіз биотасына қарағанда аз зардап шекті. Бұл "тақтаның тазалануы" одан әрі әртараптануға әкелген болуы мүмкін, бірақ құрлықтағы өмір толық қалпына келуіне 30 миллион жыл кетті.

538.8 Ma – 251.9 Ma and contains the Cambrian, Ordovician, Silurian, Devonian, Carboniferous and Permian periods. Date Event 535 Ma Major diversification of living things in the oceans: arthropods (e. g. trilobites, crustaceans), chordates, echinoderms, molluscs, brachiopods, foraminifers and radiolarians, etc. 530 Ma The first known footprints on land date to 530 Ma. 520 Ma Earliest graptolites. 511 MaEarliest crustaceans. 505 Ma Fossilization of the Burgess Shale 500 MaJellyfish have existed since at least this time. 485 Ma First vertebrates with true bones (jawless fishes). 450 Ma First complete conodonts and echinoids appear. 440 Ma First agnathan fishes: Heterostraci, Galeaspida, and Pituriaspida. 420 Ma Earliest ray finned fishes, trigonotarbid arachnids, and land scorpions. 410 Ma First signs of teeth in fish. Earliest Nautilida, lycophytes, and trimerophytes. 488–400 Ma First cephalopods (nautiloids) and chitons. 395 Ma First lichens, stoneworts. Earliest harvestmen, mites, hexapods (springtails) and ammonoids. The earliest known tracks on land named the Zachelmie trackways which are possibly related to icthyostegalians. 375 MaTiktaalik, a lobe finned fish with some anatomical features similar to early tetrapods. It has been suggested to be a transitional species between fish and tetrapods. 365 MaAcanthostega is one of the earliest vertebrates capable of walking. 363 Ma By the start of the Carboniferous Period, the Earth begins to resemble its present state. Insects roamed the land and would soon take to the skies; sharks swam the oceans as top predators, and vegetation covered the land, with seed bearing plants and forests soon to flourish. Four limbed tetrapods gradually gain adaptations which will help them occupy a terrestrial life habit. 360 Ma First crabs and ferns. Land flora dominated by seed ferns. The Xinhang forest grows around this time. 350 Ma First large sharks, ratfishes, and hagfish; first crown tetrapods (with five digits and no fins and scales). 350 Ma Diversification of amphibians. 325 335 Ma First Reptiliomorpha. 330 320 Ma First amniote vertebrates (Paleothyris). 320 Ma Synapsids (precursors to mammals) separate from sauropsids (reptiles) in late Carboniferous. 305 Ma The Carboniferous rainforest collapse occurs, causing a minor extinction event, as well as paving the way for amniotes to become dominant over amphibians and seed plants over ferns and lycophytes. First diapsid reptiles (e. g. Petrolacosaurus). 280 Ma Earliest beetles, seed plants and conifers diversify while lepidodendrids and sphenopsids decrease. Terrestrial temnospondyl amphibians and pelycosaurs (e. g. Dimetrodon) diversify in species. 275 Ma Therapsid synapsids separate from pelycosaur synapsids. 265 MaGorgonopsians appear in the fossil record. 251.9–251.4 Ma The Permian–Triassic extinction event eliminates over 90 95% of marine species. Terrestrial organisms were not as seriously affected as the marine biota. This "clearing of the slate" may have led to an ensuing diversification, but life on land took 30 million years to completely recover.

Мезозой дәуірі

251,9 млн жылдан 66 млн жылға дейін, триас, юра және креда кезеңдерін қамтиды. 250 млн жыл Мезозой теңіз революциясы басталады: жақсы бейімделген және әртүрлі жыртқыштар теңіз топтарына күш түсіреді; мұхиттардағы "қуат теңгерімі" кейбір топтардың басқаларына қарағанда жылдам және тиімді бейімделгенімен күрт өзгереді. 250 млн жыл Triadobatrachus massinoti – ең көне белгілі бақа. 248 млн жыл Стюргеон және палтус (Acipenseridae) бірінші рет пайда болады. 245 млн жыл Ең ерте кездескен ихтиозаврлар. 240 млн жыл Цинодонттар мен ринозаврлардың әртүрлілігінің артуы. 225 млн жыл Ең ерте кездескен динозаврлар (прозауроподтар), алғашқы кардиоидты екі жақтаулылар, цикадалар, беннеттитальдар мен қылқан жапырақтылардың әртүрлілігі. Бірінші телеост балықтары. Бірінші сүтқоректілер (Adelobasileus). 220 млн жыл Тұқым өндіретін гимносперма орман жер бетінде басым болды; өсімдіктерді қорыту үшін қажетті үлкен ішек-қарынды орналастыру үшін өсімдіктер үлкен мөлшерге дейін өседі. Бірінші ұшқыштар және тасбақалар (Odontochelys). Бірінші келофизоид динозаврлар. Кішкентай цинодонттардан шыққан алғашқы сүтқоректілер, олар түнгі, жәндік жейтін және эндотермиялық өмір салтына көшкен. 205 млн жыл Триас/Юра дәуірінің ірі жойылуы. Бұл сулы тіршілік ортасына ауысқан крокодиломорфтардан басқа барлық псевдосухиандарды жояды, ал динозаврлар құрлықтарды басып алды, ал птерозаврлар ауаны толтырды. 200 млн жыл Эукариотты жасушаларды жұқтырған вирустар (Geminiviridae тобы) туралы алғашқы дәлел. Алайда, вирустар әлі де нашар түсінікті және "өмірдің" өзінен бұрын пайда болған болуы мүмкін немесе олар жақында пайда болған құбылыс болуы мүмкін. Құрлық омыртқалы жануарлар мен ірі қосмекенділерде ірі жойылулар. Қарулы динозаврлардың алғашқы үлгілері. 195 млн жыл Арнайы тамақтануға ие алғашқы птерозаврлар (Dorygnathus). Бірінші сауропод динозаврлар. Кішкентай орнитосхиялық динозаврлардың әртараптануы: гетеродонтозавридтер, фаброзавридтер және скледозавридтер. 190 млн жыл Pliosauroids қазбалар жазбасында кездеседі. Алғашқы лепидоптерлік жәндіктер (Archaeolepis), кеудегер крабтар, қазіргі теңіз жұлдыздары, эхиноидтар, екі жақты құйрықтылар және түтікшелі бриозоандар. Спанж рифтерінің кеңінен дамуы. 176 млн жыл Тұңғыш стегозаврлар. 170 млн жыл Ертедегі саламандралар, тритондар, криптоклидтер, элазмозаврлар, плезиозаврлар және кладотериялық сүтқоректілер. Сауропод динозаврлары түрленді. 168 млн жыл Алғашқы кекілектер. 165 млн жыл Бірінші сәулелер мен глицимеридті екі жақтаулылар. Алғашқы вампирлік семіздіктер. 163 млн жыл Птеродактилоидты птерозаврлар пайда болады. 161 млн жыл Кератопсиялық динозаврлар (Yinlong) және ең көне еутериялық сүтқоректі: Juramaia. 160 млн жыл Шығыстық Қытайда көп туберкулярлы сүтқоректілер (Rugosodon туысы) пайда болды. 155 млн жыл Алғашқы қан сорғыш жәндіктер (ceratopogonids), рудист екі жақтаулылар және шейлостомалы бриозоандар. Құстардың ықтимал ата-бабасы - археоптерикс - триконодонтидтер мен симметродонт сүтқоректілермен бірге қазба деректерге енген. Стегозаврлар мен теропод динозаврларының әртүрлілігі. 131 млн жыл Бірінші қарағайлар. 140 млн жыл Орб тоқымашы жәндіктер пайда болады. 135 млн жыл Аниоспермиялардың өсуі. Гүлді өсімдіктердің кейбіреулері құрт-құрттар мен басқа жануарларды тозаң таратуға тартымды құрылымға ие; басқа ангиоспермдер желмен немесе сумен тозаңдайды. Бұл жаңалық жануарлардың эволюциясына үлкен әсер етеді. Бірінші тұщы сулы пеломедұс қуыстары. Ең ертедегі крил. 120 млн жыл Теңіз диатомиялары мен силикофлагеллаттарын қоса алғанда гетероконттардың ең көне қазбалары. 115 млн жыл Бірінші монотремалық сүтқоректілер. 114 млн жыл Ертедегі аралар. 112 млн жыл Xiphactinus, ірі жыртқыш балық, қазба деректеріне енген. 110 млн жыл Алғашқы гисперорнифтер, тісті суға секіруші құстар. Ертедегі лимопсид, вертикордид және тиазирид екі жақтаулылар. 100 млн жыл Алғашқы құмырсқалар. 100–95 млн жыл Spinosaurus, ең ірі теропод динозавр, қазба деректерге енген. 95 млн жыл Алғашқы крокодильдер пайда болады. 90 млн жыл Иктиозаврлардың жойылуы. Ертедегі жыландар мен екі жақты құйрықтылар. Ангиоспермдердің үлкен әртараптануы: магнолидтер, розидтер, хамамелидтер, монокорттар және имбирь. Бұл - құйрықтардың алғашқы үлгісі. Плаценталы сүтқоректілердің ықтимал шығу тегі (ең ерте талассыз қазбалар 66 млн жыл бұрын табылған). 86–76 млн жыл Терриандық сүтқоректілердің әртүрлілігі. 70 млн жыл Көп туберкулярлы сүтқоректілердің әртүрлілігі артады. Бірінші сары түсті екі жақтаулылар. Бірінші ықтимал тұяқты жануарлар (Protungulatum). 68–66 млн жыл Tyrannosaurus, батыс Солтүстік Американың ең ірі құрлықтағы жыртқышы, қазба деректерге енген. Бірінші Triceratops түрі.

From 251.9 Ma to 66 Ma and containing the Triassic, Jurassic and Cretaceous periods. Date Event250 Ma Mesozoic marine revolution begins: increasingly well adapted and diverse predators stress sessile marine groups; the "balance of power" in the oceans shifts dramatically as some groups of prey adapt more rapidly and effectively than others. 250 MaTriadobatrachus massinoti is the earliest known frog. 248 MaSturgeon and paddlefish (Acipenseridae) first appear. 245 Ma Earliest ichthyosaurs 240 Ma Increase in diversity of cynodonts and rhynchosaurs 225 Ma Earliest dinosaurs (prosauropods), first cardiid bivalves, diversity in cycads, bennettitaleans, and conifers. First teleost fishes. First mammals (Adelobasileus). 220 Ma Seed producing Gymnosperm forests dominate the land; herbivores grow to huge sizes to accommodate the large guts necessary to digest the nutrient poor plants. First flies and turtles (Odontochelys). First coelophysoid dinosaurs. First mammals from small sized cynodonts, which transitioned towards a nocturnal, insectivorous, and endothermic lifestyle.205 MaMassive Triassic/Jurassic extinction. It wipes out all pseudosuchians except crocodylomorphs, who transitioned to an aquatic habitat, while dinosaurs took over the land and pterosaurs filled the air. 200 Ma First accepted evidence for viruses infecting eukaryotic cells (the group Geminiviridae). However, viruses are still poorly understood and may have arisen before "life" itself, or may be a more recent phenomenon. Major extinctions in terrestrial vertebrates and large amphibians. Earliest examples of armoured dinosaurs. 195 Ma First pterosaurs with specialized feeding (Dorygnathus). First sauropod dinosaurs. Diversification in small, ornithischian dinosaurs: heterodontosaurids, fabrosaurids, and scelidosaurids. 190 Ma Pliosauroids appear in the fossil record. First lepidopteran insects (Archaeolepis), hermit crabs, modern starfish, irregular echinoids, corbulid bivalves, and tubulipore bryozoans. Extensive development of sponge reefs. 176 Ma First Stegosaurian dinosaurs. 170 Ma Earliest salamanders, newts, cryptoclidids, elasmosaurid plesiosaurs, and cladotherian mammals. Sauropod dinosaurs diversify. 168 Ma First lizards. 165 Ma First rays and glycymeridid bivalves. First vampire squids. 163 Ma Pterodactyloid pterosaurs first appear. 161 Ma Ceratopsian dinosaurs appear in the fossil record (Yinlong) and the oldest known eutherian mammal: Juramaia. 160 Ma Multituberculate mammals (genus Rugosodon) appear in eastern China. 155 Ma First blood sucking insects (ceratopogonids), rudist bivalves, and cheilostome bryozoans. Archaeopteryx, a possible ancestor to the birds, appears in the fossil record, along with triconodontid and symmetrodont mammals. Diversity in stegosaurian and theropod dinosaurs. 131 MaFirst pine trees. 140 MaOrb weaver spiders appear. 135 Ma Rise of the angiosperms. Some of these flowering plants bear structures that attract insects and other animals to spread pollen; other angiosperms are pollinated by wind or water. This innovation causes a major burst of animal coevolution. First freshwater pelomedusid turtles. Earliest krill. 120 Ma Oldest fossils of heterokonts, including both marine diatoms and silicoflagellates. 115 Ma First monotreme mammals. 114 Ma Earliest bees. 112 MaXiphactinus, a large predatory fish, appears in the fossil record. 110 Ma First hesperornithes, toothed diving birds. Earliest limopsid, verticordiid, and thyasirid bivalves. 100 Ma First ants. 100–95 Ma Spinosaurus, the largest theropod dinosaur, appears in the fossil record. 95 MaFirst crocodilians evolve. 90 Ma Extinction of ichthyosaurs. Earliest snakes and nuculanid bivalves. Large diversification in angiosperms: magnoliids, rosids, hamamelidids, monocots, and ginger. Earliest examples of ticks. Probable origins of placental mammals (earliest undisputed fossil evidence is 66 Ma).86–76 MaDiversification of therian mammals. 70 Ma Multituberculate mammals increase in diversity. First yoldiid bivalves. First possible ungulates (Protungulatum). 68–66 Ma Tyrannosaurus, the largest terrestrial predator of western North America, appears in the fossil record. First species of Triceratops.