Az élet kezdete

A legutóbbi videót a Hadaikum eonnal zártuk, amelyet Hádészról, illetve az ősi görög alvilágról neveztek el. Hádész a neve annak az istennek, aki a görög alvilágot uralta, mint Zeusz legidősebb fivére. A név találó, bár az a kép, amelyet az ókori görögök alkottak az alvilágról, nem egészen ugyanaz, mint a pokol későbbi ábrázolásai. Ám a hely tényleg pokoli volt. Mindenhol láva hömpölygött. A Földet az űrből érkező bombázás szaggatta. Mai ismereteink alapján teljesen alkalmatlan volt az életre. És ami még rosszabb, a Föld éppen csak hogy elkezdett hűlni, épp csak egy kicsit szilárdult a kérge, mintha ritkulni kezdtek volna az ütközések is, egy pár millió év leforgása alatt, miután a Theia belecsapódott a korai Földbe, így kialakítva a Holdat, ám ezután jött a Kései Nagy Bombázás. Ma egyetértés van abban, hogy az élet, bárhonnan is eredt, a Kései Nagy Bombázás után kellett, hogy keletkezzen. Ekkor ugyanis olyan össztűz zúdult az űrből a Földre, hogy az elpusztított volna bármilyen egyszerű, önmagát másoló élőlényt, vagy molekulát, amelyek azelőtt létezhettek. Nem részletezem a Kései Nagy Bombázás fizikai hátterét, de ismereteink szerint az váltotta ki, hogy az Uránusz és a Neptunusz – – szóval ez itt a Nap, ez itt az aszteroidaöv, amely a belső kőzetbolygók pályáján kívülre esik –, – tehát az Uránusz és a Neptunusz pályái kijjebb mozdultak. Hagyjuk a fizikát, de a gravitációs viszonyok megváltozása nyomán sok aszteroida beljebb húzódott az aszteroidaövből, és elkezdtek belecsapódni a belső bolygókba. A Föld pedig e belső bolygók egyike. Talán inkább sárgával kellene rajzolnom a Napot, nem kékkel, nehogy azt hidd, hogy ez a Föld. A Holdat is érték becsapódások. A Holdon ez szembetűnőbb, mivel a Holdnak nincs légköre, amely mérsékelhetné a becsapódás hatását. Tehát egyetértés van abban, hogy a Föld csak a Kései Nagy Bombázás után állt készen az életre. Úgy véljük, hogy az első életforma 3,8 - 4 milliárd éve jött létre. Ne feledd, hogy a G jelentése „giga”, azaz milliárd év. Ebben az időszakban az élet nem mókusokat vagy pandamacikat jelentett, hanem végletesen egyszerű életformákat, prokariótákat. Hadd emeljek ki most néhány részletet, bár erről részletesebben szólunk a biológia videókban. Tehát prokariótákról van szó. Vessük őket össze az eukariótákkal. A prokarióták többnyire egysejtűek, amelyeknek nincs sejtmagjuk. Nincs semmilyen egyéb hártyás sejtalkotójuk sem, különféle feladatokat ellátó sejtszervecskéik, mint például a mitokondriumok. A DNS-ük tehát szabadon úszkál a sejtben. Iderajzolom ennek a DNS-ét. Tehát szabadon úszkál. A „prokarióta” kifejezés szó szerinti jelentése „mag előtti”, azaz „sejtmag előtti”. Az eukariótáknak van sejtmagjuk, ebben található a DNS-ük. Ez itt a sejtmaghártya. A DNS tehát a sejtmagon belül van. Emellett egyéb, hártyás sejtalkotóik is vannak, közülük a legismertebbek a mitokondriumok. Tehát vannak mitokondriumaik. Erről még bővebben fogunk beszélni a későbbi videókban. A mitokondriumok lényegében úgy keletkeztek, hogy egy prokarióta bejutott egy másik prokarióta sejtbe, és egyfajta szimbiotikus lénnyé olvadtak össze. Erről most elég lesz ennyi. Ebben a korszakban tehát az életről beszélve a prokariótákra gondolunk. A bolygónkon jelenleg is élnek prokarióták. A baktériumok és az archeák (ősbaktériumok) szintén prokarióták. Csak a gyors ízelítő kedvéért mutatom, hogyan tükrözi mindez a jelenlegi ismereteinket arról, hogy miként ágazott szét az elvolúciós törzsfa. A törzsfának ez a pontja jelenti a prokarióták és az eukarióták közös ősét. Tehát ezek itt a prokarióták, a baktériumok és az archeák. Ezek pedig az eukarióták. Ezek az első élőlények, vagyis az első élőlények csoportja lehet, hogy csak valamiféle önsokszorozó molekulák voltak. Lassan kialakult körülöttük valamilyen hártya, így kissé rendezettebbé váltak. A DNS vagy talán az RNS volt az eredeti molekula, amely önmagát másolta. Ez lett az információ átadásának eszköze egyik generációról a másikra. Még mindig nyitott kérdés az, hogy pontosan mi is volt az első életforma, illetve egyáltalán hogyan definiálható az első élet. De a mai élőlények génállományát elemezve így képzeljük el az élet törzsfájának kezdetét. Tehát volt egy közös ősük, majd szétváltak. Az archeák és az eukarióták szintén egyazon őstől származnak, amely különbözött a baktériumokétól. Erről a későbbiekben bővebben is beszélünk. A szemléletesség kedvéért íme, egy baktérium. Ez az E. coli, azaz Escherichia coli, csak egy példa a baktériumokra. A számos megjelenési alak és forma dacára, ez egy prokarióta életforma. Azt is sejtjük, hogy a legkorábbi életformák anaerobok voltak. Egyfelől ezek az élőlények nem igényeltek oxigént, legtöbbjük számára az oxigén mérgező volt. Emellett a legkorábbi életformák valószínűleg fotoszintézist sem végeztek. A számukra szükséges energiát más forrásokból fedezhették, például kémiai forrásból, amelyet az akkoriban rendkívül változékony környezet nyújtott számukra. Ugorjunk egy kicsit előre. Most következik a földtörténet egy valóban meghatározó fordulata. Itt óriási időskálákról van szó. Könnyedén dobálózom 4,6-3,8 milliárd éves időszakokkal, mondván, hogy ez csak 800 millió év. Ne feledjük, hogy a fű csak 50 millió éve jelent meg, ez pedig 800 millió év. Az emberfélék csak 5 millió éve váltak el a csimpánzoktól. itt 800 millió évről beszélünk. Az ókori Görögországtól napjainkig csak 2500 év telt el. Ha ezt ezerrel megszorozzuk, akkor két és félmillió évet kapunk. Amiről pedig most beszélünk, az 800 millió év. Ezek óriási időtávlatok. Ezért hívjuk őket eonoknak. Az eonok hossza 500 milliótól egymilliárd évig terjed. A Hadaikum és az Archaikum közötti választóvonal eléggé elmosódott határvonal, de a legtöbben 3,8 milliárd évvel ezelőttre teszik. A legrégebbi ismert kőzetek kora körülelül 3,8 milliárd évre tehető. Nagyjából ezt tekintjük az Archaikum kezdetének. Itt két dolog kapcsolódik össze. Egyfelől, ezek a kőzetek az Archaikum kezdete óta léteznek. Másfelől, körülbelül ugyanennyi ideje létezik az élet is. Eljutottunk az Archaikumba. Vélhetnéd, hogy a Föld ekkorra már kellemesebb hellyé vált. De nem lett az. Még mindig nincs vagy alig van oxigén a környezetben. Ha akkoriban vetődtél volna el a Földre, valahogy így nézett volna ki. Az ég vöröses színű. A légkört nitrogén, metán és szén-dioxid alkotja. Nincs mit belélegezni. Még mindig erős a vulkáni aktivitás. Ezeken a képeken sztromatolitok láthatók. Ezeket olyan baktériumok hozták létre, amelyek üledékrészecskéket halmoztak fel, így építve fel ezeket a képződményeket. Ám az Archaikum legjelentősebb eseménye – legalábbis szerény véleményem szerint – az volt, ami a mai tudomásunk szerint mintegy 3,5 milliárd éve kezdődött el. A prokariótákban, elsősorban a baktériumokban kialakult a képesség a napenergia hasznosítására, azaz a fotoszintézisre. Ennek váratlan mellékterméke lett: amellett, hogy ettől kezdve közvetlenül képesek lettek hasznosítani a Nap energiáját, oxigént is elkezdtek termelni. Eleinte ez az oxigén – bár szüntelenül termelték a cianobaktériumok, más néven kékeszöld baktériumok – nem halmozódott fel a légkörben, mivel az óceán tele volt oldott vassal. Tisztázzuk: mindaz az élet, amiről beszélünk, az elkövetkező évmilliókon át csak az óceánokban volt jelen. Még nem volt ózonréteg. A szárazföldet gyilkos sugárzás perzselte, így teljesen alkalmatlan volt az életre. Tehát mindez az óceánokban ment végbe. Eleinte tehát a megtermelt oxigén ahelyett, hogy a légkörbe jutott volna, az akkori óceánokban oldott vashoz kötve végezte. Így nem volt lehetőség arra, hogy felhalmozódjon a légkörben. Ha előretekerünk az Archaikum utánra, látjuk, hogy amint a vas nagy része eloxidálódott, és az oxigén tényleg elkezdett a légkörbe jutni, ez valójában – bármily furcsán is hangzik –, végzetes, katasztrofális csapás volt az anaerob élőlények, az akkori bolygólakók számára. Azért furcsa, mert számukra ez kataszrófa volt, de szükségszerűen be kellett következnie ahhoz, hogy mi megjelenhessünk. Számunkra tehát áldást jelentett, hogy ezek a kékbaktériumok ontani kezdték az oxigént, míg végül eloxidálták az összes vasat, és elárasztották a légkört oxigénnel, így elpusztítva minden anaerob baktériumot. Így végül létrejöhettünk mi, az oxigént belélegző élőlények. De ez még egy darabig nem következik be. Hátravan még néhány milliárd év, mielőtt az élet felbukkan a szárazföldön. Addig is viszlát a következő videóban.