آغاز جهان و پیدایش حیات, بخش دوم

هفته قبل در مورد چگونگی شکل گیری مهبانگ و کاینات سخن گفتیم.

این هفته در ادامه مبحث قبل می خواهیم در مورد زمین خودمان صحبت کنیم.

زمین چگونه شکل گرفت؟, بر زمین چه گذشته؟, چگونه شرایط مساعد زندگی روی زمین مهیا شد؟, چگونه اولین موکودات روی زمین پدیدار شدند؟

این ها سوالاتی ست که همه کم و بیش به آنها فکر کرده ایم, امشب می خواهیم نگاهی مختصر و مفید به گذشته این سیاره شگفت انگیز و داستان هیجان انگیز زندگیش را بیندازیم, شاید کمی از ابهامات ذهنی مان برطرف شود.

به راستی اگر زمین انسانی می شد که لب به سخن می گشود داستان های عجیب و شگفت آوری از خود داشت.

همراه باشید ...

 

شکل گیری زمین: زمین از بدو تولدش تا کنون دچار آشوبهای فراوانی شده است. زمانی گویی از آتش و گاهی سرتاسر یخ. زمانی کاملا پوشیده از آبهای خروشان و گاهی دارای اتمسفر مسموم. با این اوضاع این سیاره چگونه به تنها مسکن شناخته شده برای موجودات زنده تبدیل شد؟ اگر چه امروزه زمین، خانه ۱۰ تا ۱۴ میلیون گونه از زندگی است، با این حال این تعداد فقط حدود موجودات زنده بسیار خوش شانسی هستند که باقی مانده اند. بیش از آنها منقرض شده اند! در هر صورت خیلی عوامل دست به دست هم داده اند تا حیات و به ویژه انسان قدم بر روی زمین بگذارد.

تمایل دارم قبل از ادامه مبحث به ویدیویی که به شکل کیری کاینات از ماهبنگ تا پایان منظومه خورشیدی می پردازد توجه کنید.

و البته این ویدیو مروری هم هست به آنچه هفته قبل گفتیم.

بیش از ۲۰۰ سال است که دانشمندان به شکلی خستگی ناپذیر در تلاش برای شناخت تاریخ و چگونگی شکل گیری زمین هستند. اگر چه سالهای متمادی کشیشان با استناد به انجیل به عنوان یگانه مرجع دانش، عمر زمین را ۶۰۰۰ سال بیان می کردند، اما حدود اواخر قرن هفدهم یک زمین شناس اسکاتلندی به نام جیمز هاتن با مشاهده لایه های سنگی به این نتیجه رسید که آنها خیلی به کندی در اثر رسوبات شکل گرفته اند. حدس او برای تشکیل لایه های سنگی در زیر دریاها بیش از صدها هزار سال بود. تحقیقات او نشان می داد که سنگها قابل اعتماد تر از انجیل می باشند!

زمین چگونه تشکیل شد؟

دانشمندان  برجسته  (زمین شناسان دکارت، کانت، لاپلاس و بوفون ) تخین زده اند که حدود ۱۵ میلیارد سال قبل بر اثر عبور ستاره ای از نزدیک خورشید انفجاری عظیم در آن بوجود آمد و گاز ها یی بصورت تکه های متراکمی از آن جدا شدند و در فضا با حرکت دورانی بگردش در آمدند و در نتیجه سیاره های منظومه شمسی بوجود آمدند که زمین یکی از این پدیده هاست. ۴/۵میلیارد سال طول کشید تا زمین با دور شدن از خورشید ازحالت گاز بصورت جامد و بشکل امروزی در آید.

پس از گذشت ۲۰ میلیون سال کره زمین شکل واقعی خود را بدست آورد که همانند کره ای آتشین و قرمز مملو از مواد مذاب بود. بر طبق فرضیه دانشمندان مواد سنگین زمین از قبیل آهن و نیکل و غیره در اثر سنگینی تدریجاً بطرف مرکز زمین حرکت نمودند و هسته مرکزی زمین را بوجود آوردند و نیز موادی که  (چگالی) کمتری داشتند به طرف بالا حرکت کرده و پوسته خارجی وسطح زمین را شکل دادند.

درهر حال بعد از سپری شدن این مراحل ،(ماگماهای )درون زمین آنقدر قوی بودند که مرتباً سطح ضعیف و خشکیده زمین را باز کرده و مواد مذاب خود را بیرون ریختند. این فعالیت ها تا زمان آرامش نسبی زمین ادامه پیدا کرد. خروج مواد مذاب موجب شد مقدار زیادی از گاز ها که در درون زمین محبوس بودند به سطح زمین بیایند و از طریق سطح به طرف ارتفاعات بالا صعود نموده و جو ضخیم زمین یا اتمسفر را شکل دادند.

۴/۵ میلیارد سال پیش زمین دارای سطحی داغ قرمز و نیمه مذاب بود. زمین همچون یک گوی آتشین با اقیانوسی از سنگ مذاب و دمایی حدود ۴۵۰۰ درجه سانتیگراد بوده است.

پس از گذشت میلیونها سال سطح زمین شروع به سرد شدن نمود و پوسته جامدی، به دور زمین بوجود آمد.

در همین مدت شهاب سنگهای زیادی به سطح زمین خوردند و هزاران گودال شهاب سنگی را در سطح زمین بوجود آورد. و مقدار زیادی غبار به جو زمین اضافه گردید.

پس از یک میلیارد سال زمین به اندازه کافی سرد شده بود تا بخار آب موجود در جو متراکم شده و قطرات آن میلیون ها سال به شکل باران شدید به سطح زمین افتاد. باعث پاک شدن جو زمین و بوجود آمدن اقیانوس شدند. کره زمین به تدریج به شکل کنونی در آمده است.

دانشمندان اثرآن را حتی در ۱۰۰ میلیون سال اولیه زمین یافته اند.

برخی دانشمندان خواستگاه اصلی آب را در فضای خارج زمین جستجو می کنند: سیارکها و ستاره های دنباله دار! اینها منابعی غنی از آب بوده و می توانسته اند با سقوط خود، زمین را آبیاری کرده باشند. در هر صورت همراه با خنک شدن زمین، مقادیر زیادی دی اکسید کربن و بخارآب، جو غلیظ زمین را تشکیل دادند. فرآیند چند صد میلیون ساله نشت تدریجی آب ذخیره شده در مواد معدنی و فوران آتشفشانها، منبع تولید بخار آب بوده اند. بدین ترتیب ضخیم ترین ابرهای تاریخ زمین در جو شکل گرفته بودند. با خنک تر شدن زمین در حدود ۴ میلیارد سال قبل ...!

بارش باران و اقیانوس اسیدی باعث شدند که روند سرد شدن زمین سریعتر شود به این ترتیب پوسته در حال سرد شدن زمین است مثل یک سیب در حال پلاسیدن چین خورده و در نتیجه ترک هایی در آن پدید آمد اولین موجودات زنده همان زمان در اقیانوس ها بوجود آمدند.

در پربارانترین منطقه دنیا یعنی چراپونجی هندوستان حتی ۶ ماه باران بی وقفه گزارش شده است. اما این در مقابل باران ۴ میلیارد سال قبل، آب بازی هم محسوب نمی شود!

در آن زمان توفانهای تندری آغاز شده و برای میلیونها سال باران می بارد! در پایان این بارش ۹۰% سطح زمین از اقیانوسهای عمیق پوشیده شده بود. اقیانوسهایی که به خاطر مقادیر زیاد آهن ، رنگشان سبز زیتونی بود. در همان زمان، آسمان به خاطر غلظت بالای دی اکسید کربن سرخ رنگ می نمود. فشار اتمسفر می توانست بدن آدمی را له کند و دما به نزدیکی نقطه جوش آب می رسید.

این شرایط حدود ۵۰۰ میلیون سال دیگر دوام آورد تا اینکه فعالیت آتش فشانها از سر گرفته شد. این بار سنگهای سخت و سبک گرانیت از دل آنها به بیرون فوران می کرد. سبکی گرانیت باعث قرار گرفتن آن روی پوسته بازالتی اقیانوسها و سختی و مقاومت آن در برابر فرسایش و نیروی خروشان اقیانوسها، باعث تشکیل قاره ها شد! بنابراین نخستین قاره ها حدود ۳/۴ میلیارد سال قبل پیدا شده و توسعه یافتند. این قاره ها تا همین امروز نیز در حال تغییر و جابجایی می باشند.

همینطور بارندگی های مستمر سبب پاک شدن اتمسفر از ذرات مواد آتش فشانی و نیز حل شدن قسمت اعظم گاز دی اکسید کربن در آب دریاها شد. با پائین رفتن غلظت گاز دی اکسید کربن وبخار آب به اثر گاز گلخانه ای شدید زمین تعدیل شد. اولین جرقه پیدایش حیات در زیر آبهای دریاها شکل گرفت و در ابتدا موجودات تک سلولی و میکرو ارگانیزم های خاصی در کف دریا بوجود آمدند.

موجودات تک سلولی این توانایی را داشتند که از راه های گوناگون و در دشوارترین حالات ممکن کسب انرژی نمانید دراین میان ۲/۲ میلیارد سال بعد از تشکیل زمین یک نوع باکتری بنام پرکاریو تهای چند سلولی بوجود آمد که قادر بود بر روی ترکیبات کاربن دار عمل فتوسنتز را انجام داده و گاز اکسیژن را آزاد نماید اما به مدت ۵۰۰ الی ۶۰۰ میلیون سال گاز اکسیژن محلول در آبهای اقیانوسها بود و بعد از آن وارد اتمسفر گردید.

با وجودآمدن این گاز تدریجاً گونه های زیستی مختلف در دوره جدید کامبرین شروع شد. قبل از دوره زمین شناسی کامبرین بعلت غلظت بالای دی اکسید کربن در جو، رنگ آب اقیانوسها سبز بوده با شروع دوره جدید میکرو ارگانیزم های پدید آمدند که می توانستند ترکیبات کاربن دار را مصرف و اکسیژن وارد اتمسفر نمایند وبه این شکل جو زمین رقیق شده توسط گاز اکسیژن مهمترین عامل در تغییر رنگ اقیانوسها بود.

جابجایی قاره ها:

زمین در آغاز دوران اول پستی و بلندی هایی داشت که در آن اقیانوس ها جای گرفتند. خشکی ها روی زمین پدیدار شدند اما پوسته زمین ترک خورده بود و به چند صفحه بزرگ تقسیم شد. این صفحات نازک ۶ تا ۶۰ کیلومتر روی لایه ای از مواد مذاب و نیمه مذاب گوشته شناور بودند درست مثل حالا ازهمان زمان یعنی نزدیک به ۳ میلیارد سال قبل حرکت خشکی ها جابه جا شدن آنها و تغییرات مداوم پوسته زمین آغاز شد به این حرکات تکتونیک صفحه ای گفته می شود.

بر اساس این حرکت پوسته اقیانوس ها که نازک تر از پوسته قاره ای است (پنج تا ده کیلو متر) به طور دایم به زیر پوسته قاره و داخل گوشته فرو می رود و ذوب میشود . در عوض درست در مرکز اقیانوس ها جایی که پوسته اقیانوسی کش آمده وبه کمترین ضخامتش می رسد مواد مذاب گوشته از آن بیرون می ریزند و بر اثر بر خورد با آب تبدیل به پوسته اقیانوسی می شوند اما چرا این اتفاق می افتد؟

زمین شناسان می گویند جریان های همرفت زیر پوسته و بالای گوشته زمین باعث می شوند که صفحات پوسته روی آن بلغزد و این لغزش باعث حرکت آنها می شود. یعنی زایش مداوم. پوسته در اقیانوس اطلس باعث می شود که دو قاره افریقا و امریکای جنوبی از هم دور شوند. اگر به قسمت های غربی قاره افریقا نگاه کنید می بینید که قسمت های شرقی امریکای جنوبی درست مثل یک قالب داخل آنجا می افتد اما این تنها بخشی از یک حرکت بزرگ و جهانی است.

در ۱/۵ میلیارد سال قبل تقریبا ۲۵% زمین از قاره ها پوشیده شده بود.حیات در حال تکامل بود. اما این قاره ها به شکلی آرام و نامحسوس در حال حرکت و جابجایی بودند! حتی تا اوایل قرن بیستم، باور بر این بود که قاره ها ثابت هستند. اما فسیلهایی مانند تریلوبایتها که قادر به انتقال از طریق اقیانوسها نیستند و در چند قاره پیدا شده اند، معمای عجیبی را پیش روی زمین شناسان می گذارد!

قاره ها در گذشته به یکدیگر چسبیده بوده و سپس از هم جدا شده اند.

قاره‌ها همواره در حال مهاجرت بر روی سطح زمین اند و گاهی با یکدیگر ترکیب می‌شوند و یک ابَرقاره را ایجاد می‌کنند. نزدیک به ۷۵۰ میلیون سال پیش، یکی از قدیمی‌ترین ابَرقاره‌های شناخته به نام رودینیا شروع به شکسته شدن کرد. پس از آن تکه‌های آن دوباره با هم یکی شدند و پانوتیا (۵۴۰ تا ۶۰۰ میلیون سال پیش) و پس از آن پانجه‌آ بوجود آمد که این نیز خود در ۱۸۰ میلیون سال پیش شکسته شد.

علم تکتونیک صفحه ای می تواند تا یک میلیارد سال گذشته را ردیابی کند. در این زمان تمام قاره ها به یکدیگر نزدیک شده و در قطب جنوب به یکدیگر می چسبند و بزرگترین صحرای خشک و بی جان تاریخ زمین را به نام رودینیا تشکیل می دهند. رودینیا نه تنها خود عاری از حیات بود، بلکه می رفت که حیات اقیانوسها و کل زمین را نیز منقرض کند!

در آن زمان اشکال نخستین زندگی به موازات استرو ماتولیتها در حال رشد بودند تا اینکه حدود ۷۵۰ میلیون سال پیش ، ابر قاره رودینیا مسیر جریان آب گرم استوا به سمت قطبها را مسدود می کند. بدون این جریان گرم، مناطق قطبی منجمد شدند. همینکه بخشی بزرگی از قطبهای زمین یخ زد و به رنگ سفید درآمد، یک واکنش زنجیره ای ادامه می یابد. بخش یخ زده، نور خورشید را منعکس می کند و به نوبه خود باعث سردتر شدن زمین می شود. سرمای بیشتر معادل است با افزایش سطح یخی که به نوبه خود نور بیشتری را منعکس می کند. سطوح یخی از قطبها پیشرفت می کنند و در استوا به یکدیگر می رسند.

نتیجه اینکه بزرگترین انجماد تاریخ زمین رقم خورده و سطح زمین به یک گلوله برفی سفید با دمای  ۴۰ درجه تبدیل می شود! حیات در زیر یک لایه یخی به ضخامت بیش از ۱/۵کیلومتر و در تاریکی مطلق به دام افتاده بود.

بیشتر ارگانیسمهای زنده در آن زمان نابود شدند و بقیه نیز منتظر چنین سرنوشتی بودند ، تا اینکه آتشفشانها به داد زندگی رسیدند! حدود ۶۳۰ میلیون سال قبل ، آنها رودینیا را تکه پاره کردند و با ارسال مقدار زیادی دی اکسید کربن، همچون گلخانه ای زمین را دوباره گرم کردند.

صفحات یخی عقب نشینی کردند و حیات از یک انقراض کامل نجات یافت. پس از این دوره و حدود ۵۰۰ میلیون سال قبل، همراه با افزایش غلظت اکسیژن، ارگانیسمهای زنده دریایی نیز پیچیده تر شدند. عصر کامبرین آغاز شده بود و جانوران شکارچی نیز پا به عرصه حیات گذاشته بودند.

در همین زمان جانوران به شکلی تقریبا ناگهانی مجهز به پوسته های سخت، اسکلت، دندان و چشم می شوند. همین روند سریع پیچیده شدن جانوران باعث شده که این دوره، انفجار کامبرین نام بگیرد!

توضیح:

انفجار کامبرین رویداد فرگشتی نسبتاً کوتاهی بود که در آغاز دوره کامبرین، نزدیک به ۵۴۲ میلیون سال پیش رخ داد که در طی آن بسیاری از شاخه‌های اصلی حیوانات؛ همانگونه که فسیل‌ها نشان می‌دهند، پدید آمدند.

 این گونه ها دارای ساختارهای پیچیده ای هستند.

افزایش اکسیژن با ساخت لایه ازن به یک نقطه عطف دیگر در تاریخ زمین تبدیل شد تا جانوران از دریا به خشکی پا بگذارند. لایه ازن با جذب نور خطرناک ماورای بنفش خورشید، سپر محافظتی جاندران برای مهاجرت به خشکی را کامل کرد. بدین ترتیب ابتدا حشرات بزرگ، دوزیستان و سرانجام خزندگان ابتدایی پا به عرصه خشکی گذاشتند.

حدود ۴۰۰ میلیون سال پیش قاره ها دوباره به سمت یکدیگر حرکت کرده و پس از ۱۰۰ میلیون سال به یکدیگر می پیوندند. اکنون سطح زمین مملو از مردابهای گرم بود. در این زمان سطح خشکی را انبوهی از درختان و گیاهان بزرگ پوشانده بود. این دوره به کاربونیفرس معروف است که حدود ۶۰ میلیون سال به درازا کشیده است. حافظه این دوره چیست؟

زغال سنگ! چرا زغال سنگ تشکیل می شود؟ چون آب شیرین مردابها از تخمیر و فساد شاخ و برگ و ریشه های انباشته شده روی هم جلوگیری می کند. گرما،فشار و تراکم این مواد گیاهی زیر لایه های سنگی، طی میلیونها سال، زغال سنگ تولید می کند. از طرفی آبهای کم عمق کنار قاره ها، میلیونها نسل از ارگانیسمهای دریایی مرده را درون خود حفظ می کردند که اینها نیز به نفت و گاز تبدیل شدند.

۲۵۰ میلیون سال پیش یک بار دیگر ، زندگی بر روی زمین با تهدید بزرگی روبرو شد. منطقه ای که امروزه سیبری نام دارد، آتشفشانی مهیب رخ داد و حدود یک میلیون سال ادامه یافت. به دلیل ناشناخته ای توده ای بزرگ از جبه داغ زمین به سمت بالا حرکت کرده، پوسته زمین را شکافته و به دنبال آن مقادیر بسیار زیادی سنگ مذاب و گازهای سمی فوران می کند. این گازها در تمام جو زمین پخش شده و در نهایت بیش از ۹۵% گونه های زنده نابود شدند!

در این دوره ، یعنی حدود ۲۴۰ میلیون سال پیش، ابر قاره پانجه آ بر زمین حکمفرما شده بود.

۲۵ سال بعد ابر قاره پانجه آ  به دو قاره مجزای لورا سیا و گندوانا تبدیل شد. لور اسیا که شامل اروپای امروزی و بخشی از آسیا و امریکای شمالی بود و قاره گندوانا نیز افریقا و استرالیا و امریکای جنوبی را در بر داشت روند حرکت قاره ها ادامه پیدا کرد البته در مقیاس زمانی طولانی تا اینکه خشکی ها به شکل قاره های امروزی در آمدند.

قاره آسیا بواسط بر خورد ورقه عربستان و همچنین شبه قاره هند پهناور تر شد بلند ترین سازه زمین را قله اورست تشکیل می دهد که درکوه های هیمالیای  آسیا در شمال هند موقعیت دارد.

از میان گونه هایی که شانس بقا یافتند، جانورانی سر برآوردند که خطرناکترین و غول پیکرترین شکارچیان تاریخ لقب گرفتند : دایناسورها! خون نیمه گرم این جانوران ، جو سرشار از اکسیژن و محیط گرم ناشی از آتشفشانهای آن دوره سبب رشد بیش از اندازه آنها شده بود.

حدود ۱۸۰ میلیون سال قبل یک خیزش جدید آتشفشانی، ابر قاره را از هم گسیخت و تکه های حاصله، حرکت خود را برای رسیدن به جایگاه قاره های امروزین آغاز کردند. اکنون دایناسورها در تمام قاره ها پخش شدند. غلظت بالای دی اکسید کربن ، سبب گرمی هوا شده و جنگلهای گرمسیری زمین را فرش کرده بودند. این بهترین شرایط برای حکمفرمایی دایناسورها بر روی ، خشکی، دریا و هوا بود. با این حال شرایط زمین برای همیشه یکسان نمی ماند.

این تصویر به خوبی تغییر قاره ها را به مرور زمان نشان می دهد.

انیمیشن زیر به خوبی تغییرات پوسته زمین را در طول زمان به خوبی نشان می دهد.

GIF

دوران یخبندان

فرضیه‌ای به نام «زمین گلوله برفی» در دهه ۱۹۶۰ مطرح شده‌است این فرضیه می‌گوید که در دوران پیشین‌زیستی نو میان ۷۵۰ و ۵۸۰ میلیون سال پیش، بیشتر سطح زمین از لایه‌ای از یخ پوشیده شده بود. این مطلب بسیار مورد توجه دانشمندان است چون این دوران یخبندان به پیش از انفجار کامبرین، آغاز پدیدار شدن سلول‌های زنده، مربوط است.

دوران سنوزوئیک (نوزیستی): این دوران شامل دو دوره ترشیری و کواترنری می شود.

دوره ترشیری شامل پنج دور پالئوسن – ائوسن – میوسن – پلیوسن می شود که از ۶۵ میلیون سال پیش تا ۲ میلیون سال پیش را شامل می شده است.

دوره بعدی کواترنری است که شامل ۲ دوره به نام های پلیستوسن و هلوسن می شود. مشخصات این دوران گیاهان خشکی مشابه گیاهان امروزی، گسترش نخستیها از دوره پالئوسن، جدا شدن آمریکای جنوبی از آفریقا در دوره ائوسن، شکل گیری رشته کوه های آلپ و هیمالیا در دوره میوسن. از نظر آب و هوایی در دوره پلیوسن آب و هوا گرمتر از حاضر و سردتر از میوسن و الگوسن سردتر از ائوسن بود.

دوران چهارم زمین شناسی شامل چندین عصر یخبندان بود که در ذیل بشرح آمده است:

یخبندان گوتر از ۵/۲ تا ۱, میلیون سال پیش که اطلاعات در این مورد کم است از ۱ میلیون تا ۷۰۰, هزار سال پیش دوره ی گرم بین یخچالی گونزو میندل.

از ۷۰۰ تا ۵۰۰ هزار سال پیش دوره سرد میندل که از بقیه عصر یخبندان ها سردتر بود و سرتاسر اروپا در زیر لایه ای از یخ قرار می گیرد.

از ۵۰۰ تا ۳۰۰ هزار سال پیش مجدداً هوا رو به گرمی می نهد.

از ۳۰۰ تا ۲۰۰ هزار سال پیش زمین بار دیگر با سرمای شدیدی مواجه می شود و دوره یخچالی ریس نام دارد.

از ۲۰۰ تا ۷۵ هزار سال پیش با سرمای شدیدی مواجه می شود و دوره بین یخچالی ریس و وورم است.

از ۷۵ تا ۱۰ هزار سال پیش با آخرین عصر یخبندان وروم، مواجه هستیم.

و از ۱۰ هزار سال پیش تاکنون با آب و هوای گرمی روبه روییم. بنابراین با توجه به اعصار یخبندان و بین یخبندان خیلی از دانشمندان معتقدند که هم اکنون ما در دوره بین یخچالی هستیم.

همانطور که می بینید هر یخبندان نامگذاری شده است که این نام ها از نام چهار رودخانه کوچکی گرفته شده اند که در نقطه ای به رود دانوب می ریزند. دراین مکان بود که دو زمین شناس برای اولین بار وجود چهار مرحله یخبندان را کشف کردند. البته قبل از عصر یخبندان گوتر چند دوره یخبندان داشتیم. سنوزوئیک را غالباً عصر پستانداران می نامند زیرا در این زمان پستانداران جانوران عمده خشکی بودند.

پس از انقراض خزندگان در پایان مزوزوئیک دو گروه از پستانداران یعنی کیسه داران و جفتداران تکامل و گسترش یافته و در سنوزوئیک برتری یافتند. البته نخستین پستانداران ابتدایی از دوره تریاس روی زمین ظهور یافتند.

برخی از این گروه ها روند بزرگ شدن از خود نشان دادند. به عنوان مثال تا زمان الیگوسن کرگردنی بدون شاخ با پنج متر بلندی زندگی می کرد. با نزدیک شدن زمان به عصر کنونی بسیاری از انواع دیگر نیز به اندازه ها بزرگ متکامل شدند که واقعاً بزرگتر از انواع امروزی بودند. بسیاری از این حیوانات عظیم الجثه تا ۱۱۰۰۰ سال پیش فراوان بودند.

با این وجود موجی از انقراض در پلیستوسن پایانی این جانوران را به سرعت از صفحه روزگار حذف کرد. دلیل این انقراض ها هنوز مشخص نیست. به دلیل اینکه این جانوران، پیشروی های یخچالی عمده و دورههای متعدد دوره های بین یخچالی را پشت سر گذاشته بودند. بعضی این واقعه را به صورت انتخابی با شکار انواع بزرگ توجیه کردند. اما از سوی تمامی دانشمندانی که این مسئله را مطالعه کردند مورد پذیرش قرار نگرفته است.

پس از انفجار کامبرین، نزدیک به ۵۳۵ میلیون سال پیش، پنج دوره انقراض یا خاموشی گسترده در زمین روی داد که آخرین آن‌ها در ۶۵ میلیون سال پیش در اثر برخورد یک شهاب‌سنگ بسیار بزرگ رخ داد و باعث از بین رفتن دایناسورها و دیگر دوزیستان بزرگ هیکل شد؛ البته برخی جانوران کوچکتر مانند پستانداران از این رویداد خاموشی جان سالم به در بردند.

با گذشت ۶۵ میلیون سال پستانداران به شاخه‌های گوناگون تقسیم شدند تا آنکه در چند میلیون سال پیش در آفریقا پستاندارانی میمون مانند به نام اررین توگنی توانستند بر روی دو پای خود بایستند. داشتن ابزارهای پیشرفته و کامیابی بیشتر در برقراری ارتباط باعث شد تا این جانوران بتوانند مواد غذایی بیشتری را برای خود فراهم کنند؛ و البته تمامی این پیشرفت‌ها نیازمند داشتن مغزی بزرگتر از آنچه در گذشته داشتند، است.

به این ترتیب این جانوران در گذر زمان و با پیشرفته تر شدن و بزرگتر شدن مغزشان کم‌کم به نژاد انسان نزدیک شدند. پیشرفت در کشاورزی و صنعت به انسان‌ها اجازه داد تا در بازه زمانی کوتاهی بر کره زمین چنان تأثیری بگذارند که تا کنون هیچ‌یک از موجودات زنده چنین نکرده‌است. انسان‌ها بر کمیت و طبیعت دیگر گونه‌های زندگی در کره  زمین دست بردند.

آدمی نقش کوچکی در تاریخ زمین داشته است. اما با این حال با قابلیت هایی که داشت توانست در مدت کوتاهی بر زمین مسلط شود.

اشاره کوتاهی به پیدایش حیات در زمین

میلیون ها سال پیش زمین فاقد هر گونه حیات بود بسیاری از زیست شناسان اعتماد دارند حیات نخستین بار در اقیانوس ها تشکیل شده است برای توجیه این مطلب نظریه الگوی سوپ بنیادین ارایه شده است. بر اساس این نظریه به یک باره در اقیانوس های زمین مقدار زیادی مواد آهکی پدید آمدند به عنوان مثال آمونیاک (NH3) متان (CH4) و گاز های نایتروژن ، هیدروژن و بخار آب که این گازها و مواد باهم در واکنش های شیمیایی ساده شرکت میکرده اند و مواد پیچیده تری به وجود می آورده اند. این واکنش های ساده کیمیاوی به کمک انرژی رعد و برق و یا اشعه ی کیهانی انجام شده است زیرا زمین در آن زمان لایه ی محافظ اوزون را نداشت و همه اشعه های ماورای بنفش و کیهانی مستقیماً به سطح زمین میرسید.

موادی مانند سیانید ها و آلدئیدها تشکیل شدند این مواد که در مراحل بعد این واکنش ها منجر به تولید اسید های آمینه ایزومر هم خانواده ازنظر شیمایی (کیمیاوی) میشدند و این اسید های امینه زمینه را برای ساخته شدن پروتین ها فراهم میکردند.

دوره های زمین شناسی

عکس

تاریخ زمین به دو قسمت بزرگ تقسیم شده‌است که یکی بزرگ‌ابردوران پرکامبرین (نهان‌زیستی) و دیگر اَبَردوران پیدازیستی است. پرکامبرین ( ۴۶۰۰  - ۵۹۰ میلیون سال قبل) به سه ابردوران هادئن، نخست‌زیستی (آرکئن) و پیشین‌زیستی (پروتوزوئیک) تقسیم شده‌است. ابردوران پیدازیستی به سه دوران دیرینه‌زیستی، میانه‌زیستی و نوزیستی بخش شده‌است.

دوران دیرینه‌زیستی

دوران دیرینه‌زیستی (پالئوزوئیک) که از حدود ۵۹۰ میلیون سال پیش شروع و پایان آن ۲۲۵ میلیون سال پیش بوده است، به هفت دوره تقسیم می‌شود. در ابتدای این دوران بخش وسیعی از کره زمین را اقیانوس فرا گرفته ولی در اواخر آن قاره بزرگ پانجه‌آ تشکیل شد و مناطقی از زمین بالا آمده، رشته کوه‌هایی تشکیل شدند. یکی از دلایل عمده تحولات جانوران و زیادی بی مهرگان آبزی و صدف دار وجود دریای کم عمق و گرم در اولین دوره دوران دیرینه‌زیستی یعنی کامبرین بوده است که بیشتر سطح زمین را می‌پوشاند. از مهمترین جانداران این دوره سه‌بندی‌ها (تریلوبیت‌ها) از گروه بندپایان بوده که شبیه به خرچنگ‌های نعلی امروزی بودند.

در دومین دوره یعنی اردوویسین اولین ماهی‌ها ظاهر شدند و به خاطر اینکه بدن آنها پوشیده از صفحات استخوانی بودند به آنها ماهی‌های زره دار گویند.

در سومین دوره یعنی سیلورین اولین گیاهان خشکی زی که ساقه، ریشه و برگ نداشتند ظاهر شدند که به جای این ساختارها اندامی قابل انعطاف داشتند و با هاگ تولید مثل می کرده‌اند،

در چهارمین دوره دوونین اولین دوزیستان و اولین درختان از نهانزادان آوندی که با دانه تولید مثل می کرده‌اند ظاهر شدند، در پنجمین دوره یعنی کربونیفر انواع گیاهان خشکی زی گسترش یافتند، گرمی هوا موجب توسعه جنگلهای انبوه نهانزادان آوندی شد که بخش وسیعی از نیمکره شمالی را فرا گرفته بود در دریاهای دوره کربونیفر گروهی ازبی مهرگان به نام بازوپایان زندگی می‌کردند که دارای دو صدف بالایی و پایینی بودند از مهمترین بازوپایان اسپیریفر را می‌توان نام برد.

دراین دوره اولین خزنده شبیه سوسمارها ظاهر شدند، این خزنده‌ها بر خلاف دوزیستان قادر به تخم گذاری در خشکی بودند، در ششمین دوره یعنی پرمین خزنده‌ها زیاد شدند و برخی از انواع جانداران گذشته منقرض شدند.

دوران میانه‌زیستی

دوران میانه‌زیستی (مزوزوئیک) از ۲۲۵ میلیون سال تا ۶۵ میلیون سال پیش را شامل می‌شود. تغییرات شدید سطح زمین در این دوره به وقوع پیوسته است. قاره بزرگ پانجه‌آ به چند قاره کوچکتر تقسیم شد و در آنها رشته‌کوههایی بوجود آمد. این دوران به علت گسترش و فراوانی خزندگان به دوران خزندگان نیز معروف است، آب و هوای این دوران گرم بوده و به سه دوره تریاس، ژوراسیک و کرتاسه تقسیم شده است.

دوره تریاس

در دوره تریاس دایناسورها، پرندگان ابتدایی و پستانداران کوچک گسترش یافتند. از مهمترین بی مهرگان دوران میانه‌زیستی آمونیتها هستند. در دوران کرتاسه گیاهان گلدار، درختان میوه و برگ ریزان ظاهر شدند.

دوران نوزیستی

دوران نوزیستی که از ۶۵ میلیون سال قبل شروع شده است به دو دوره ترشیاری و کواترنری تقسیم می‌شود که دوره نئوژن یا کواترنر از حدود ۲ میلیون سال قبل شروع شده و هنوز نیز ادامه دارد. فعالیت تکنونیکی (زمین ساختی) در این دوران افزایش یافت که نتیجه آن بوجود آمدن رشته کوههایی مانند هیمالیا، البرز، زاگرس و آلپ بود.

مهمترین حادثه این دوران گسترش و تنوع پستانداران است که به این علت این دوران را دوره پستانداران لقب داده‌اند. نومولیت‌ها که نوعی از آغازیان و از گروه روزنداران بوده‌اند از فسیل‌های راهنمای مهم اوایل دوران نوزیستی محسوب می‌شوند. دوره کوارتنر با ظهور یخبندان عظیم در سطح کره زمین مشخص می‌شود که باعث تغییرات شدید آب و هوایی و انقراض بعضی از جانوران و ظهور انواع دیگر شده است در این دوره است که انسان پا به عرصه وجود می‌گذارد و گیاهان و جانوران امروزی پدیدار می‌شوند.

***************

تحقیات زمین شناسی و علوم زمین نشان داده اند که زمین در آینده به همین شکل نخواهد ماند. زمین در حال تغییر است و این ماجرا از ابتدا پیدایش آن آغاز شده است. باد، باران، گرمای خورشید و همه نیروهای طبیعت هر روز مشغول تغییر دادن چهره سیاره ما هستند این تغییرات بسیار کوچک هستند اما وقتی در مقیاس زمانی میلیون ها سال روی هم انباشته شوند چهره زمین را بسیار تغییر می دهند. تکتونیک صفحه ای یکی از این عوامل تغییر است. نیرویی که هر روز جای قاره ها وخشکی ها را عوض میکند.

آینده کره زمین

آینده کره زمین و خورشید به یکدیگر گره خورده‌است. با انباشته شدن پایدار هلیوم در هسته خورشید، کم‌کم به درخشندگی این ستاره افزوده می‌شود به این صورت که تا یک میلیارد سال دیگر ۱۰٪ و تا ۳٫۵ میلیارد سال دیگر ۴۰٪ درخشندگی آن بیشتر خواهد شد. مدل‌های هواشناسی نشان داده‌است که اگر پرتوهای دریافت شده از خورشید بیشتر شود زمین دچار دگرگونی‌های نامطلوب مانند از دست دادن آب اقیانوس‌ها خواهد شد.

با بالا رفتن دمای هوا در سطح زمین، چرخه غیرآلی دی اکسید کربن تندتر می‌شود، با گذشت ۵۰۰ تا ۹۰۰ میلیون سال سطح غلظت این گاز از اندازه مناسب برای گیاهان پایین‌تر می‌رود و گیاهان می‌میرند.

با نبود گیاهان اتمسفر نیز دچار کمبود اکسیژن می‌شود و با گذشت چند میلیون سال دیگر حیوانات نیز از بین می‌روند. پس از یک میلیارد سال دیگر تمامی آب‌های زمین ناپدید می‌شود و متوسط دما در سطح زمین به ۷۰ درجه سانتیگراد می‌رسد. انتظار آن می‌رود که برای ۵۰۰ میلیون سال دیگر زمین همچنان توان نگه داشتن زندگی در سطح خود را داشته باشد؛

 اگر تصور کنیم که خورشید برای همیشه پایدار و جاودان باقی می‌ماند باز به این دلیل که زمین از درون در حال خنک شدن است، مقدار زیادی از CO۲ موجود در هوا به دلیل کاهش فعالیت‌های آتشفشانی از دست می‌رفت و به دلایل دیگری ۳۵٪ از آب اقیانوس‌ها نیز به داخل گوشته فرومی‌رفت.

خورشید نیز مانند دیگر ستارگان که دچار دگرگونی می‌شوند، پس از۵ میلیارد سال دیگرتبدیل به یک غول سرخ خواهد شد. بررسی‌ها نشان داده‌است که در این هنگام شعاع خورشید ۲۵۰ بار بزرگتر از شعاع آن در عصر حاضر خواهد بود، چیزی نزدیک به ۱ AU یا ۱۵۰٬۰۰۰٬۰۰۰ کیلومتر.

در این هنگام سرنوشت زمین چندان روشن نیست. هنگامی که خورشید یک غول قرمز می‌شود ۳۰٪ از جرم خود را از دست می‌دهد. هنگامی که خورشید به بیشترین حجم خود رسیده زمین در مداری در   ۲۵۰٬۰۰۰٬۰۰۰ km از آن قرار می‌گیرد. انتظار آن می‌رود که زمین پوشش خود را از دست بدهد و به دلیل بیشتر شدن پرتوهای خورشید در زمین (نزدیک به ۵۰۰۰ برابر مقدار کنونی) اگر نگوییم همه، بیشتر آنچه از حیات بر سطح آن باقی‌مانده از بین می‌رود.

یک شبیه‌سازی در سال ۲۰۰۸ نشان داد که هنگامی که خورشید یک غول بزرگ می‌شود مدار زمین به دور آن تنگ‌تر شده و زمین به سوی خورشید کشیده خواهد شد تا آنکه وارد اتمسفر خورشید شده و بخار خواهد شد.

این مروری بود بر آنچه که به زمین گذشته.

ادامه این مبحث به پیدایش حیات روی زمین خواهیم پرداخت.

پایان