Озоновият слой и еукариотите се появяват през Протерозойската Ера

В последното видео говорихме за архайската ера или архай. "Архе" идва от древногръцки и означава начало или произход. Това е ерата, в която или за първи път се заражда живот на Земята, или за първи път започва да се развива. Възможно е животът да се е зародил в края на хадейската ера. Разбира се, трудно е да се датират с точност началото и краят на тази ера. Архейската ера е първата геологична ера, от която разполагаме със скали. Тези скали датират от около 3,8 милиарда години. Другото интересно нещо, случило се през архейската ера и оказало огромно влияние върху протерозойската ера, е появата на цианобактерии, произвеждащи кислород. В миналото видео стана дума, че по-голямата част от този кислород бил абсорбиран от желязото в океаните. С навлизането в протерозойската ера, ето тук, не знам дали виждаш добре, затова ще го напиша отново. Протерозойската ера започва преди около 2,5 милиарда години. "Протерозойски" на древногръцки означава "предишен живот". Не съм специалист по древногръцки, така че, ако говориш гръцки, прощавай, ако преводът ми не е съвсем точен. Протерозойската ера е интересна, тъй като кислородът, произведен от цианобактериите, в определен момент започва да насища желязото и всяка друга молекула, която може да го абсорбира. След като достига точката на насищане, кислородът се отделя в атмосферата. Лека-полека започва да се натрупва в атмосферата. Според учените това се е случило преди около 2,4 милиарда години. И така, преди 2,4 милиарда години кислородът започва да се натрупва в атмосферата. Това, разбира се, може да се е случило и няколкостотин милиона години по-рано или по-късно, но към момента учените са се спрели на тази датировка. Може би някой ден геоложките данни и вкаменелостите, с които ще разполагаме, ще ни позволят да я определим с по-голяма точност. Мога да си представя как след 50 или 100 години, ако някой все още гледа това видео, може да си каже: "Вече знаем, че кислородът започва да се натрупва в атмосферата по-рано или по-късно, или че еукариотите се появяват на Земята в друг момент от историята ѝ." Но това, доколкото е възможно, е най-доброто датиране, с което разполагаме в момента. Преди 2,4 милиарда години кислородът започнал да се натрупва в атмосферата. Интересното тук е, че количеството му достига една критична точка. Стана дума за това в предишното видео – преди около 2,3 милиарда години се случва "Голямото окисление", известно още под името "Кислородната катастрофа". Ето тук. Тук е отбелязано, преди 2,3 милиарда години, или 2300 милиона години, атмосферата става богата на кислород. Не колкото сегашната ни атмосфера, но достатъчно богата на кислород, за да позволи възникването на еукариотни организми или еукариотни клетки. Другият интересен факт, макар да не ни е много грижа за него, тъй като хората имат нужда от кислород, е, че Голямото окисление е известно като най-голямото масово измиране в историята на Земята. Ето защо се нарича Кислородната катастрофа. Ето тук, преди 2,3 милиарда години. Не би трябвало да се смея – това е сериозна работа. Това е най-голямото масово измиране в историята на Земята. Записвам "История" с главна буква. Това е така, защото цианобактериите произвеждат целия този кислород, който в крайна сметка насища желязото, натрупва се във въздуха и когато концентрацията му станала достатъчно висока, кислородът започнал да задушава повечето живи организми. Кислородът бил отровен за повечето живи организми на Земята, които били анаеробни, тоест нямали нужда от кислород, и за тях кислородът е бил отровен. Но освен масовото измиране, натрупването на кислород в атмосферата има още две, дори три интересни последици. Две от тях изиграват решаваща роля за появата на човека на Земята. Първата последица е зараждането на еукариоти. Еукариотните организми, ако си спомняш, съхраняват ДНК във вътрешността на клетъчното ядро. Повечето еукариоти разполагат с други органели като например митохондрии. Те се нуждаят от кислород. Ако искаш, можеш да погледнеш плейлиста с клиповете по биология. В митохондриите се извършва процеса на дишане. Това очевидно е процес, който изисква кислород. От една страна, наличието на кислород в атмосферата създава среда, в която съществуването на еукариоти става възможно. Въз основа на данни от вкаменелости и промени в структурата на ДНК, за което Кан Академия предлага немалко клипове, учените смятат, че първите еукариоти се появяват преди около 2,2 милиарда години. Обаче не всички учени са на същото мнение. Съществуват данни, които сочат, че може да се е случило по-рано, и други, според които може да се е случило по-късно. Сигурен съм, че в крайна сметка ще се стигне до по-точно датиране. Но преди 2,2 милиарда години (плюс-минус няколкостотин милиона години) една прокариотна клетка била погълната от друга прокариотна клетка и ѝ казала: "Добре си живеем заедно." Към момента учените считат, че митохондриите всъщност произлизат от древна прокариотна клетка, древна бактерия. Тя притежавала собствена ДНК. Твоята митохондриална ДНК е унаследена от майка ти, от нейната майка, от майката на баба ти и така нататък. Нещо като малко животно, живеещо в по-голяма клетка. Хората са еукариотни организми. Човешкото тяло се състои не от една еукариотна клетка, а от трилиони. И по-точно – между 50 и 100 трилиона еукариотни клетки. Така че това тук са нашите предци, които се появяват на Земята по това време. Ще ти напомня, че всичко това се случва в океаните. Същевременно – спомни си, Земята е облъчвана с огромна доза ултравиолетова светлина. Сега ще нарисувам океана и сушата. Ето това е океанът, а това – сушата. Сушата, която тук е в жълто, постоянно е облъчвана с ултравиолетови лъчи, или UV лъчи. Ще ги нарисувам в лилаво, или по-скоро виолетово. И така, Земята е постоянно облъчвана с ултравиолетови лъчи от Слънцето, които са много вредни за ДНК и въобще за живота. Единствените живи организми на този етап могат да възникнат в океана, където ще бъдат защитени от ултравиолетовото лъчение. Сушата, от друга страна, е напълно незащитена от UV лъчите. Живите организми на сушата биха били изложени на радиация и ДНК-то им би мутирало. Не би могло да оцелее. Защо тогава сега можем да живеем на сушата? Защото си имаме озонов слой. Той се намира в долния слой на стратосферата и поглъща по-голямата част от ултравиолетовите лъчи на Слънцето. Натрупването на кислород в атмосферата води до т.нар. "кислородна катастрофа". Кислородът се натрупва в атмосферата, като част от него отива в стратосферата. Сега се намираме в ето този времеви отрязък. Кислородът отива в стратосферата и реагира химически, превръщайки се в озон, който блокира ултравиолетовата светлина. Очаквай видео на тема озоно-кислородния цикъл. Отделянето на кислород от цианобактериите е от решаващо значение, тъй като позволява съществуването на живот на сушата. Натрупването на кислород в атмосферата е важно и защото еукариотните организми се нуждаят от този кислород, за да дишат. Според учените натрупаният в атмосферата кислород води до трето значимо събитие – химическа реакция между кислорода и метана в атмосферата. Метанът е парников газ. Благодарение на него се задържа топлина в атмосферата. Метанът реагира с кислорода и се освобождава от атмосферата под формата на метан, което води до охлаждането на Земята. След това Земята навлиза в може би най-дългия си ледников период. Ето за това става дума на тази диаграма – за първия ледников период на Земята, която наподобява снежна топка. Понякога го наричат Хуроново заледяване. Ако учените са прави, причината за заледяването била неспособността на Земята да задържа топлината. И така цялата Земя се заледила. Да обобщим: трите най-важни момента от протерозойската ера са: първо, появата на богата на кислород атмосфера, второ, възможността за възникване на еукариотни клетки, които разполагат с кислород, за да дишат, и трето, образуването на озона. Това са трите фактора, благодарение на които живите организми излизат на сушата по време на следващата геологична ера. Повече по този въпрос – в следващото видео.