Livet+tar+klivet+upp+på+land

Baris Valida Adem Amanda Adnan

Jorden och vårt solsystem bildades för ca 4,6 miljarder år sedan. De första livet uppkom i havet som celler och utvecklades sedan till andra organismer. Forskare har studerat fördelningen av grundämnen i universum och främst i närheten av vår egen sol, de kan då dra slutsatser om hur jordens sammansättning såg ut innan liv uppkom. Med detta som utgångspunkt så har forskare gjort upprepade experiment där jordens tidiga atmosfär har simulerats. De första försöken gjordes av Stanley Miller på 50-talet. Han blandade metan, ammoniak och väte i en glasbehållare och höll kokande vatten i en nära behållare. Allt detta utsattes av naturliga energi källor som UV-ljus eller elektrisitet (strålning respektive blixtnedslag). Experimentet gav då resultatet att ämnen som aminosyror nukleotider och enkla sockermolekyler bildades. Dessa ämnen är beståndsdelar i protein och DNA.  En är att de organiska ämnen som krävdes för att ge upphov till liv, kom hit som hav och atmosfär, genom krockande himlakroppar. Ämnena kan ha kommit från yttre delen av planetsystemet, där de vanligaste ämnena är väte, vatten, kol och kväveföreningar, precis vad som behövs för liv. Organiska ämnen är inte ovanliga i himlakroppar. Det finns meteoriter som innehåller aminosyror. Halleys komet studerades flitigt för ca tio år sedan och den består av is med gott om kolföreningar. Den innehåller en stor del cyanväte och formalin, det är de ämnen som enkelt bildar en stor mängd av organiska föreningar. Självklart kan viktiga organiska ämnen ha kommit till Jorden via nedfall av himlakroppar. En annan möjlighet som diskuterats en hel del är att organiska ämnen kan ha bildats på havsbotten, vid dess mineralytor. Det kunde hända genom kemiska reaktioner med bland annat svavelväte, koldioxid och svavelmineral. Mineralytor kan dessutom ha spelat en stor roll genom att binda enkla organiska föreningar och katalysera bildandet av mer krångliga ämnen. Det allra första livet startade kanske i en sådan miljö. Men vad var nästa steg då? Ja, för nästa steg behöver man tänka mycket över för vad som behövdes för att starta alltihop. De viktiga processerna i alla levande celler drivs av två typer som kallas för makromolekyler. Det är långa molekylkedjor sammansatta av mindre molekylenheter. Den ena typen är proteiner och de är uppbyggda av aminosyror. De utgör cellernas maskiner och sköter allt som gör det möjligt att bevara liv. De flyttar ämnen till olika platser i en organism och sköter om (som enzym) alla nödvändiga kemiska processer och uppbyggnaden av allt som krävs i cellen. Den andra typen av makromolekyler är informationsmolekylerna, DNA och RNA. DNA innehåller information om allt som skall finnas i en cell. De är mycket långa kedjor som är sammansatta av tre sorters enheter: fosfat, en sockerart, deoxyribos, och en basenhet. Det är nuförtiden berömt att dess speciella resultat av basenheter gör det möjligt för nya baser att kopplas till en existerande kedja och bindas ihop till en sorts kopia. Sättet att kopiera DNA ligger till grunden för all biologisk mångfaldigande. Det finns däremot ingen information om det allra första livet, men man kan fastställa att allt liv på Jorden i sina celler har i stort sett samma grundläggande biokemiska processer. Samma sorts DNA innehåller samma sorts information som används att bygga upp proteiner på samma sätt i allt levande. Detta ger slutsatsen att allt liv på Jorden, som vi känner till har sitt ursprung från en gemensam urorganism vilkens utveckling senare delats upp längs olika grenar för att bilda dagens mångfald, ge livet dess många och skiftande ansikten.

Sedan utvecklades det viktigaste som någon livsform har åstadkommit och vilket ändrade förutsättningarna på jorden. Fotosyntesen utvecklades, svavelväte - processen förbättrades och därför kunde fotosyntesen utnyttja solens energi och frigöra väte från vatten. Det är inte så stor skillnad mellan svavelväte och vatten, kemiskt sätt. Svavelväte innehåller en svavelatom och två väten, vatten en syre och två väten. Svavel och syre var en avfallsprodukt i fotosyntesen. Det var nödvändigt att utveckla ett sätt att handskas med avfallet, men det gav en enorm fördel genom obegränsad tillgång till väte och energi att driva cellens processer. Allt detta skedde mycket tidigt. I de äldsta bergen på jorden har man funnit fossiler av mikroorganismer som ser likadana ut som fotosyntetiska cyanobakterier (blågröna alger) som finns idag. Det finns ännu äldre berg, nästan 4 miljarder år gamla, som under år miljarderna har utsatts för höga tryck och temperaturer vilket förstört alla eventuella fossiler. Men även där i bland annat kolföreningars kemiska sammansättning kan det redan då ha funnits fotosyntetiska organismer som producerade syre. De fotosyntetiska cyanobakterierna levde ensamma på Jorden under en enormt lång tid, cirka två miljarder år, halva tiden liv har funnits på Jorden. Cyanobakterierna lever kvar fortfarande idag de visar sig när de orsakar ”giftig algblomning” För ungefär 2 miljarder år sedan hade det mesta av jordytans järn oxiderats av cyanobakteriernas syre, och då kom syre att bli en dominerande del i atmosfären. Då hade det också utvecklats organismer som kunde utnyttja syre att driva kemiska processer. För ca 500 miljoner år sedan utvecklades därefter flercelliga maskar, snäckor, bläckfiskar och kräftdjur. Efter det utvecklades de första ryggradsdjuren, fiskarna. Man tror att de första varelserna som levde på land var fyrbenta fiskar (ca 400 miljoner år sedan). De första landdjuren som utvecklades ur dessa fiskar (kvastfeningarna) var groddjuren. Kvastfeningarna anses vara en mellan form av fiskar och de första landlevande djuren. Från groddjuren kom kräldjuren och även så småningom skräcködlorna (dinosaurier). Krav ställs på djuren i övergång från vatten till land. De måste kunna hantera den bristande vatten tillgången och situationer som torka. De krävs nya andningsorgan och modifierande sinnen. Kroppen behöver också mycket mer stöd för att luft inte bär upp lika bra som vatten. När djuren levde i vatten behövde de inget yttre skydd mot uttorkning. Djuren behövde dock inte vara särskilt snabba eftersom de inte var några rovdjur därför var övergången från vatten till land gällande kroppsstödet förmodligen inget hinder. Andningen skedde till en början genom diffusion. Syrehalten i luft är dessutom högre än i vatten. Alltså, de första landdjuren var inte särskilt annorlunda jämfört med deras vatten levande släktingar, och endast ett fåtal grupper skulle så småningom komma att helt anpassas till landliv och bli oberoende av fuktiga miljöer: Spindeldjur, Mångfotingar, Insekter och naturligtvis Tetrapoder.


 * Här nedanför kommer det stå om de olika perioderna sedan evolutionens början: **

Första perioden - Prekambrium, som var för ca 3 miljarder år sedan. Man har haft vetskap om att liv kom till redan då. Det första livet som fanns på jorden var en massa bakterier och cyanobakterier och man antar att de även har funnits grönalger då. Om man ska nämna djurliv så fanns det förmodligen plattmaskar och nässeldjur.

Andra perioden - Kambrium. Man brukar även kalla detta för livets forntid, det var här då de ryggradslösa okomplicerade svampdjuren utvecklades till tjockskalliga pansarkräftor. Men den största djurgruppen under kambrium perioden var trilobiterna, en sorts leddjur. De var runt 2-5 cm, men kunde möjligen bli 50 cm. Under denna perioden hade havet blivit fylld av djur vilket gjorde att det blev konkurrens mellan djuren och detta underlättade utvecklingen för livet på land. Syremängden i luften ökade vilket gjorde att även ozonlagret bildades.

Tredje perioden - Ordovicium. Under denna perioden var ortoceratiterna, eller rakhorningarna, de viktigaste ledfossilen och de fanns i flera hundra olika arter. Om man skulle skulle besläkta de med något av nutidens djur så skulle det vara bläckfiskarna. Dessa rakhorningar var huvudfotingar, med kalkskal och de var roddjur som kunde bli upp till 5 meter.

Fjärde perioden - Silur. Denna perioden var för ca 440 miljoner år sedan och under denna period höll även trilobiterna på att dö ut och rakhorningarnas "makt" blev svagare. Det var nu som ett nytt rovdjur tog över "makten", de kunde bli upp till två meter och det är de så kallade dolksvansarna. Men det var även under denna perioden som ryggradsdjuren var i sitt begynnelseskede, och de första ryggradsdjuren var käklösa urfiskar. För att det var under denna perioden som de olika organismerna tog ett stort kliv ut i det okända, de började ta sig upp på land. Växterna hade kommit upp på land redan under perioden ordovicium, men det var under silur perioden som de blev vanligare på land. Växterna utvecklades snabbt på land eftersom det fanns gott om ljus, koldioxid och utrymme. De första växterna var små ormbunksliknande sporväxter, men med tiden växte alla växter sig mycket större samtidigt som de spred sig längre upp på land. men under silurperioden följde olika ryggradsdjur efter växterna och havsskorpionen var ett av de första djuren som tog steger upp på land. Havskorpionens förfäder hade levt i havet under ordovicium perioden vilket betydde att detta var ett stort steg i evolutionen.

Femte perioden - Devon. Det var under denna period som de käklösa urfiskarna blev dominerande vilket var för ca 400 miljoner år sedan. De tros ha varit väldigt långsamma pga sitt tjocka pansarskal. Det fanns även stora pansarhajar och fyrbenta fiskar under denna period. Dessa pansarfiskar är besläktade med dagens broskfiskar som t ex hajar och rockor. Tyvärr dog dessa fiskar ut när benfiskarna tog överhand. Benfiskarna var bra simmare och deras ryggrad hade blivit fullständigt förbenad. Nu började även kontinenternas yta öka och alla olika organismer på land började vänja sig. De första landorganismerna var de så kallade eukaryota alger.

De första representanterna från djurlivet på land var tusenfotingar, skorpioner, spindlar och olika insektsgrupper. Ryggradsdjurens representanter på land var kvastfeniga fiskar, då de med hjälp av deras fenor kunde krypa på land. Dessa kvastfeningar utvecklades sedan till groddjur, vilket egentligen är de första riktiga landryggradsdjuren. Eftersom insekternas utveckling på land skedde före groddjurens så när groddjuren till slut hade utvecklats så fanns det redan mat för de på land där de fanns insekter. Detta kan möjligen ha varit en av drivkrafterna bakom groddjuren uppkomst. Men groddjuren hade inte sin storhetstid förrän efter silur perioden nämligen under karbon perioden som var för ca 300 miljoner år sedan. De levde då i fuktiga skogar av ormbunksväxter. Och där fanns faktist pansar groddjur som kunde bli flera meter långa!