معلومة

5.3: تاريخ الحياة - علم الأحياء


كيف نتعلم عن الماضي؟

ندرس بقايا الأشياء التي كانت موجودة منذ سنوات عديدة. قدمت أطلال بومبي لعلماء الآثار والمؤرخين والعلماء الآخرين قدرًا هائلاً من المعلومات حول الحياة قبل ألفي عام. يناقش هذا القسم دراسة الأشياء التي مضى عليها آلاف السنين.

الأرض في يوم

من الصعب استيعاب الكميات الهائلة من الوقت منذ تشكلت الأرض وظهرت الحياة لأول مرة على سطحها. قد يكون من المفيد التفكير في تاريخ الأرض على أنه يوم مكون من 24 ساعة ، كما هو موضح في شكل أدناه. كان البشر سيظهرون فقط خلال الدقيقة الأخيرة من ذلك اليوم. إذا كنا مثل هؤلاء القادمين الجدد على كوكب الأرض ، فكيف لنا أن نعرف عن الفترة الزمنية الهائلة التي مرت قبلنا؟ كيف تعلمنا عن الماضي البعيد؟

تاريخ الأرض في يوم. في هذا النموذج لتاريخ الأرض ، تشكل الكوكب في منتصف الليل. ما هو الوقت الذي تطورت فيه بدائيات النوى الأولى؟

التعرف على الماضي

يعتمد الكثير مما نعرفه عن تاريخ الحياة على الأرض على السجل الأحفوري. تساعدنا المعرفة التفصيلية للكائنات الحديثة أيضًا على فهم كيفية تطور الحياة.

سجل الحفريات

الحفريات هي البقايا المحفوظة أو آثار الكائنات الحية التي عاشت في الماضي. غالبًا ما تتحلل الأجزاء اللينة من الكائنات الحية بسرعة بعد الموت. في بعض الأحيان ، تبقى الأجزاء الصلبة - بشكل أساسي العظام أو الأسنان أو الأصداف - طويلة بما يكفي لتكوين أحافير وتمعدن. ويرد مثال على هيكل عظمي كامل الأحفوري في شكل أدناه. ال سجل الحفريات هو سجل الحياة التي تكشفت على مدى أربعة مليارات سنة وتم تجميعها مرة أخرى من خلال تحليل الأحافير.

منقرض الأسد الأحفوري. يمثل هذا الهيكل العظمي المتحجر نوعًا من الأسود المنقرض. من النادر أن تكون الحفريات كاملة ومحفوظة جيدًا مثل هذه الحفريات.

لكي يتم الحفاظ عليها كأحفوريات ، يجب تغطية البقايا بسرعة بواسطة الرواسب أو حفظها بطريقة أخرى. على سبيل المثال ، قد يتم تجميدها في الأنهار الجليدية أو محاصرة في راتنج الأشجار ، مثل الضفدع الموجود فيها شكل أدناه. في بعض الأحيان يتم الاحتفاظ بآثار الكائنات الحية - مثل آثار الأقدام أو الجحور - (انظر آثار أقدام الحفريات في شكل أدناه). نادرا ما تحدث الشروط المطلوبة لتكوين الأحافير. لذلك ، فإن فرصة الحفاظ على الكائن الحي كأحفور منخفضة للغاية. يمكنك مشاهدة مقطع فيديو على الرابط التالي لترى بمزيد من التفصيل كيف تتشكل الحفريات: http: //www.youtube.com/watch؟ v = A5i5Qrp6sJU.

تُظهر الصورة الموجودة على اليسار ضفدعًا قديمًا محاصرًا في راتنج شجرة صلب أو كهرماني. تُظهر الصورة الموجودة على اليمين آثار أقدام ديناصور من أحافير.

لكي "تخبرنا" الأحافير قصة الحياة ، يجب أن تكون مؤرخة. ثم يمكنهم مساعدة العلماء في إعادة بناء كيف تغيرت الحياة بمرور الوقت. يمكن تأريخ الحفريات بطريقتين مختلفتين: التأريخ النسبي والتاريخ المطلق. كلاهما موصوف أدناه. يمكنك أيضًا معرفة المزيد حول طرق المواعدة في الفيديو على هذا الرابط: http://www.youtube.com/watch؟v=jM7vZ-9bBc0.

  • المواعدة النسبية يحدد أي من الأحفوريتين أقدم أو أصغر من الآخر ، ولكن ليس عمره بالسنوات. يعتمد التأريخ النسبي على مواقع الحفريات في طبقات الصخور. تم وضع الطبقات السفلية في وقت سابق ، لذلك من المفترض أنها تحتوي على أحافير قديمة. هذا موضح في شكل أدناه.
  • المواعدة المطلقة تحدد المدة التي عاشها الكائن الأحفوري منذ زمن بعيد. يعطي هذا عمرًا تقريبيًا للحفرية بالسنوات. غالبًا ما يعتمد التأريخ المطلق على كمية الكربون 14 أو أي عنصر مشع آخر يبقى في الحفرية. يمكنك معرفة المزيد حول المواعدة الكربونية 14 من خلال مشاهدة الرسوم المتحركة على هذا الرابط: http: //www.absorblearning.com/media/attachment.action؟ quick = bo & att = 832.

المواعدة النسبية باستخدام طبقات الصخور. يحدد التأريخ النسبي أي من الحفريتين أقدم من الأخرى. يعتمد على طبقات الصخور التي تشكلت فيها الحفريات.

الساعات الجزيئية

يمكن دمج الأدلة من السجل الأحفوري مع البيانات من الساعات الجزيئية. أ الساعة الجزيئية يستخدم تسلسل الحمض النووي (أو البروتينات التي يشفرها) لتقدير الارتباط بين الأنواع. تقدر الساعات الجزيئية الوقت في التاريخ الجيولوجي عندما تباعدت الأنواع ذات الصلة عن سلف مشترك. تعتمد الساعات الجزيئية على افتراض أن الطفرات تتراكم عبر الزمن بمعدل متوسط ​​ثابت لمنطقة معينة من الحمض النووي. يُفترض أن الأنواع التي تراكمت لديها اختلافات أكبر في تسلسل الحمض النووي الخاص بها قد تباعدت عن سلفها المشترك في الماضي البعيد. يمكن استخدام الساعات الجزيئية القائمة على مناطق مختلفة من الحمض النووي معًا لمزيد من الدقة.

ضع في اعتبارك المثال في طاولة أدناه. يوضح الجدول مدى تشابه الحمض النووي للعديد من الأنواع الحيوانية مع الحمض النووي البشري. بناءً على هذه البيانات ، ما الكائن الحي الذي تعتقد أنه شارك أحدث سلف مشترك مع البشر؟

الكائن الحيالتشابه مع الحمض النووي البشري (نسبة مئوية)
شمبانزي98
الفأر85
فرخة60
ذبابة الفاكهة44

مقياس الوقت الجيولوجي

أداة أخرى لفهم تاريخ الأرض وحياتها هي مقياس الوقت الجيولوجي، كما هو موضح في شكل أدناه. يقسم المقياس الزمني الجيولوجي تاريخ الأرض إلى أقسام (مثل الدهور والعصور والفترات) التي تستند إلى تغييرات كبيرة في الجيولوجيا والمناخ وتطور الحياة. ينظم تاريخ الأرض وتطور الحياة على أساس الأحداث المهمة بدلاً من الوقت وحده. كما أنه يتيح التركيز بشكل أكبر على الأحداث الأخيرة ، والتي نعرف عنها أكثر من غيرها.

مقياس الوقت الجيولوجي. يقسم المقياس الزمني الجيولوجي تاريخ الأرض إلى وحدات تعكس التغييرات الرئيسية في الأرض وأشكال حياتها. في أي دهر تشكلت الأرض؟ ما هو العصر الحالي؟

ملخص

  • يعتمد الكثير مما نعرفه عن تاريخ الحياة على الأرض على السجل الأحفوري.
  • تُستخدم الساعات الجزيئية لتقدير المدة التي انقضت منذ أن تباعد نوعان عن سلف مشترك.
  • المقياس الزمني الجيولوجي هو أداة مهمة أخرى لفهم تاريخ الحياة على الأرض.

استكشاف المزيد

استخدم شريط تمرير الوقت في هذا المورد للإجابة على الأسئلة التالية.

  • تطور على http://johnkyrk.com/evolution.swf.
  1. متى حدث الانفجار العظيم؟
  2. متى اشتعلت الشمس؟
  3. متى تكونت الأرض؟ ما هو شكل هذه الأرض؟
  4. ما الذي كان ينقص الغلاف الجوي المبكر للأرض؟
  5. متى ظهرت الخلايا الأولى؟

إعادة النظر

1. ما هي الحفريات؟

2. صف كيف تتشكل الأحافير.

3. التمييز بين التأريخ النسبي والتاريخ المطلق.

4. يوضح هذا الجدول مقارنات تسلسل الحمض النووي لبعض الأنواع الافتراضية. بناءً على البيانات ، صف العلاقات التطورية بين الأنواع أ والأنواع الأربعة الأخرى. اشرح اجابتك.

صنفتشابه الحمض النووي مع الأنواع أ
الأنواع ب42%
الأنواع ج85%
الأنواع د67%
الأنواع ه91%

5. وصف مقياس الوقت الجيولوجي.


شاهد الفيديو: تاريخ الحياة على الأرض. الأحياء. علوم الأحياء والبيئة (كانون الثاني 2022).