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10 unglaubliche Ersten in der Evolution des Lebens auf der Erde
Um die beeindruckende Vielfalt des Lebens auf diesem Planeten zu erreichen, musste die Natur über Milliarden von Entwicklungsjahren zahlreiche Hindernisse überwinden. Neue Umgebungen mussten erobert werden; Es mussten neue Formulare erstellt werden, um neu verfügbare Ressourcen zu nutzen. Seit der Mensch durch Paläontologie und Geologie auf die lange Geschichte der Natur zurückblickte, haben wir einige der Wendepunkte in der Entwicklung des Lebens auf der Erde aufgedeckt.
10Die frühesten Menschen
Der Omo bleibt
Natürlich können Sie den Stammbaum der Menschheit weit zurückverfolgen. Aber wer waren die ersten modernen Menschen, wie Sie und die Menschen, die Sie kennen? Nun, Omo I und II könnten nur die Antworten enthalten. Die beiden um 1967 in Äthiopien entdeckten Teilschädel wurden vor kurzem als erstaunliche 195.000 Jahre alt bestätigt, was sie zu den frühesten bekannten anatomisch modernen Menschen macht. (Es gibt tatsächlich einige Debatten um Omo II, aber Omo I ist sich einig, ein völlig moderner Mensch zu sein.) Tatsächlich glauben Wissenschaftler dies nun Homo sapiens Sie wurde erst vor rund 200.000 Jahren entwickelt und macht es wahrscheinlich, dass das Omo-Paar zu den ersten echten Menschen gehörte, die jemals auf der Erde waren.
Was bedeuten nun die beiden Schädel? Abgesehen davon, dass sie die Entstehung der Menschheit in Afrika bestätigt haben, haben sie eines der großen Mysterien der menschlichen Evolution vertieft. Zeugnisse kultureller Merkmale wie Musikinstrumente, Nadeln und Ornamente reichen nur vor etwa 50.000 Jahren zurück. Komplexe Werkzeuge wie Harpunen erscheinen auch nach diesem Datum, obwohl grobe Steinwerkzeuge noch viel älter sind. Wenn also vor 200.000 Jahren völlig moderne Menschen das Land durchstreiften, warum brauchten sie dann 150.000 Jahre, um etwas zu entwickeln, das einer Kultur ähnelt?
9Der früheste Vogel
Protoavis
Wir wissen jetzt, dass sich Vögel aus Dinosauriern entwickelt haben und dass viele Dinosaurier tatsächlich mit Federn bedeckt waren. Die Frage „Welches war der früheste Vogel?“ Kann daher mehr wie eine Frage sein: „Wann hören wir auf, eine Kreatur als Dinosaurier zu betrachten und sie einen Vogel zu nennen?“ Lange Zeit zogen Paläontologen die Linie bei Kreaturen wie Archaeopteryx (abgebildet) und Konfuziusorniskleine, federbedeckte Tiere, die fähig sind zu fliegen, Bäume zu klettern und zu rennen. Das wissen wir auch Konfuziusornis hatte einen echten Schnabel, der ihm einen Vorteil gegenüber der Konkurrenz des ersten echten Vogels verschafft.
Es gibt jedoch einen noch älteren Kandidaten für den Titel des ersten Vogels. Protoavis lebte vor rund 220 Millionen Jahren, mindestens 80 Millionen Jahre vor seinem nächsten Rivalen. Das Fossil wurde in Texas vom Paläontologen Sankar Chatterjee gefunden, der behauptet, dass es modernen Vögeln noch näher liegt als Archaeopteryx. Wenn das stimmt, und Protoavis Ist der älteste bekannte Vogel, würde er möglicherweise unser gesamtes Verständnis der Vogelentwicklung neu schreiben. Gegenwärtig besteht Konsens darüber, dass sich Vögel aus coelurosaurischen Dinosauriern entwickelt haben. Aber Protoavis ist leicht so alt wie die ersten Coelurosaurians, was ein solches Szenario unmöglich macht. Ob Protoavis ist ein Vogel, dann müssen Vögel von woanders gekommen sein.
Schreiben Sie die Lehrbücher jedoch noch nicht neu, weil die Identifizierung von Protoavis als Vogel hat sich enorm als kontrovers erwiesen. Das Fossil war nicht in gutem Zustand, als Chatterjee es gefunden hatte, was viele Paläontologen dazu brachte, zu vermuten, dass es tatsächlich eine Mischung aus Knochenfragmenten von zwei oder mehr Arten ist, die ein übereifriger Chatterjee zu einem plausiblen Skelett zusammengefügt hat. Andere weisen einfach darauf hin, dass es keinen Grund zum Glauben gibt Protoavis ist der Vorfahr der heutigen Vögel. Stattdessen hätte die konvergente Evolution einfach dazu geführt, dass zwei nicht verwandte Arten ein ähnliches Design hatten.
8Die erste Art, die an Land geht
Tiktaalik Und Pneumodesmus
Teil Fisch, Teil Frosch und Teil Alligator Tiktaalik war das Schnabeltier des Devon, der vor 375 Millionen Jahren in den Untiefen plätscherte. Die in Kanada im Jahr 2004 entdeckte Art gilt als wichtige Übergangsverbindung zwischen Wasserwirbeltieren und den ersten Landtieren. Neben anderen Anpassungen Tiktaalik rühmte Rippen, die seinen Körper, die Lunge, einen beweglichen Hals und Augen auf dem Kopf wie ein Krokodil stützen können. Es verfügte auch über Proto-Beine, die sich auf halbem Weg aus Flossen entwickelten und es ihm ermöglichen würden, sich entlang von Flussbetten zu schieben. Jedoch, TiktaalikDie "Beine" hatten wahrscheinlich nicht die Bewegungsfreiheit, um wirklich an Land gehen zu können. Im besten Fall wäre es vielleicht in der Lage gewesen, sich kurzzeitig auf Watt zu bewegen. Ansonsten blieb es wahrscheinlich in den Untiefen.
Aber während Wirbeltiere mögen Tiktaalik Mühselig, die Übergabe an Land zu schaffen, waren sie tatsächlich von einer als Tausendfüßler bekannten Spezies geschlagen worden Pneumodesmus, die vor etwa 428 Millionen Jahren lebte. Mit nur einem Zentimeter Länge war der winzige Myriapod nicht viel zu sehen, aber Pneumodesmus war die erste Kreatur, von der wir wissen, dass sie tatsächlich an Land lebt. Das macht es auch zu dem ältesten, atmungsaktiven Wesen, das wir kennen, und verfügt über winzige Atemöffnungen, die als Spirale an der Außenseite seines Körpers bekannt sind. So wie, Pneumodesmus muss als eines der erfolgreichsten Experimente der Natur angesehen werden und den Weg für alle Landtiere ebnen.
7Das früheste wahre Reptil
Hylonomus Lyelli
Reptilien waren die ersten Wirbeltiere, die vollständig in der Lage waren, an Land zu leben und sich sogar außerhalb des Wassers zu vermehren. Das macht sie ziemlich großartig und das winzige Tierchen, das als bekannt ist Hylonomus lyelli könnte nur der schönste von allen sein.Die eidechsenartige Kreatur mit einer Länge von nur 20 Zentimetern ist derzeit die älteste unbestrittene Reptilienart, die mindestens 310 Millionen Jahre alt ist. Wahrscheinlich ein Insektenfresser, Hylonomus lyelli wurde 1860 entdeckt und in Nova Scotia in einem Baumstamm aufbewahrt.
Natürlich war 1860 vor langer Zeit und seitdem sind zwei Herausforderer des ersten Reptil-Titels herausgekommen. Westlothiana und Casineria sind beide etwas älter als Hylonomus lyelli (338 Millionen Jahre für Westlothiana und 335 Millionen Jahre für Casineria). Die wissenschaftliche Gemeinschaft diskutiert jedoch immer noch, ob es sich tatsächlich um ein vollständig entwickeltes Reptil handelte, da sie einige Amphibienmerkmale aufweisen, was bedeutet, dass sie wahrscheinlich auf eine stabile Wasserquelle angewiesen waren, um leben und sich fortpflanzen zu können. Vorerst, Hylonomus lyelli kann seinen Titel behalten.
6Die älteste fliegende Fähigkeit
Rhyniognatha Hirsti
Als Fortbewegungsmittel erfordert das Fliegen ein komplexes Design (geringes Körpergewicht, aber einen stabilen Rahmen) und viel Kraft durch kraftvolle Flügelmuskeln. Das erste flugfähige Tier war eigentlich das älteste bekannte Insekt. Rhyniognatha hirsti. Das winzige Insekt lebte vor etwa 400 Millionen Jahren, was bedeutet, dass der Flug aus evolutionärer Sicht keineswegs eine neue Entwicklung ist.
Rhyniognatha hirsti wurde 1928 in Gesteinen entdeckt, die auf den Devon zurückgehen. Das Fossil wurde fast 75 Jahre lang prompt ignoriert, bis der Biologe Michael Engel es versehentlich in einer Schublade im Londoner Natural History Museum wiederentdeckte. Engel schnappte nach Luft, als er das unglaubliche Exemplar entdeckte - und das war, bevor er überhaupt wusste, wie alt es war.
Seitdem haben Experten seine Überreste gründlich untersucht, um zu bestätigen, dass das kleine Insekt Flügel hatte und sehr wahrscheinlich in der Lage war, sie zum Fliegen zu verwenden. Sie sind jedoch immer noch nicht ganz sicher, zu welcher Insektenfamilie sie gehörte. Trotzdem ist das Fossil eine faszinierende Entdeckung und weitere Studien sollten mehr über den frühesten bekannten Pionier der Flucht enthüllen.
5Die ersten blühenden Pflanzen
Potomacapnos Und Amborella
Menschen neigen dazu, Pflanzen mit Blumen in Verbindung zu bringen, aber Blumen sind eigentlich eine sehr junge Entwicklung, zumindest auf der evolutionären Zeitskala. Bevor sie auftauchten, vermehrten sich die Pflanzen über Hunderte von Millionen von Jahren über Sporen. Tatsächlich sind sich die Wissenschaftler nicht einmal sicher, warum sich Blumen überhaupt entwickelt haben, da sie empfindlich sind und enorme Mengen an Energie benötigen, die viele Pflanzen verwenden könnten, um wachsendes Saatgut besser zu nutzen oder in der Höhe zu wachsen. Außerdem haben nicht blühende Pflanzen nichts, was den Blumen wirklich entspricht, was sie zu einem Rätsel macht, aus dem sie überhaupt stammen. Diese losen Enden führten Darwin dazu, den Aufstieg von Blumen als "ein abscheuliches Mysterium" zu bezeichnen.
Die ältesten bekannten Blütenpflanzenfossilien stammen aus der Kreidezeit vor 115 bis 125 Millionen Jahren. Zu den ältesten gehört PotomacapnosEine überraschend komplexe Anlage, die an einen modernen Mohn erinnert. Eine solche Komplexität in frühen Fossilien deutet darauf hin, dass sich Blumen wahrscheinlich sehr schnell zu etwas entwickelt haben, das sich ihrer modernen Form annähert, anstatt sich über einen längeren Zeitraum langsam zu entwickeln. Feste Schlüsse können jedoch nur schwer gezogen werden, da Blumen empfindlich sind und selten überleben, wenn sie versteinert werden.
Einige Antworten könnten jedoch mit einem seltenen Strauch liegen, der nur auf der Pazifikinsel Neukaledonien zu finden ist. Amborella Trichopoda (abgebildet) ist das einzige überlebende Mitglied der Amborellales. Zu Beginn der Kreidezeit trennten sich die Amborellales von den nicht blühenden Pflanzen, die die Landschaft dominierten, und wurden die älteste Ordnung der blühenden Pflanzen, die bis in die Gegenwart überlebten. Später entstanden zwei weitere Überlebensordnungen: die Nymphaeales, die zu modernen Seerosen wurden, und die Austrobaileyales, aus denen sich alle anderen Blütenpflanzen entwickelten. Da die Amborellales zuerst aufkamen, Amborella Trichopoda bleibt den ursprünglichen Blütenpflanzen am nächsten. Durch den Vergleich mit den Austrobaileyales können wir uns ein Bild davon machen, welche Eigenschaften ursprünglich blühende Pflanzen hatten und welche sich einfach weiter entwickelten.
4 Das früheste Säugetier
Hadrocodium Wui
Das älteste bekannte Säugetier ähnelte einer kleinen Maus oder einem modernen Spitzmaus. Hadrocodium wui, 2001 in China identifiziert, war etwa 3,5 Zentimeter lang, wog 2 Gramm und hatte wahrscheinlich eine ähnliche Lebensweise und Ernährung wie moderne Spitzmäuse, da seine Zähne aus spezialisierten Fangzähnen zum Zerhacken von Insekten bestanden.
Woher wissen wir das? Hadrocodium war ein Säugetier und kein Therapsid (eine Art Säugetier-artiges Reptil, das im Mesozoikum blühte)? Nun, Hadrocodium hatte ein bemerkenswert großes Gehirn für seine Größe und rühmte sich Mittelohrknochen, die von seinem Kiefer getrennt waren, was als bemerkenswerter Punkt der evolutionären Divergenz zwischen Säugetieren und Reptilien gilt. In der Tat könnte Hadrocodium in seinem Design als recht modern betrachtet werden, insbesondere wenn es um den Geruchssinn geht.
Was macht jedoch Hadrocodium wui Wirklich beeindruckend ist sein Alter. Mit 195 Millionen Jahren lebte Hadrocodium lange vor einigen der bekanntesten Dinosaurier, darunter Stegosaurus, Diplodocus und Tyrannosaurus. In der Tat lebte der mächtige Tyrannosaurus rechtzeitig näher als wir Hadrocodium wui.
3Der erste Baum
Wattieza
Bäume spielten (und spielen) eine entscheidende Rolle bei der Bildung der Erdatmosphäre. Ohne ihre Kraft, Kohlendioxid in Sauerstoff umzuwandeln, würde der Planet, so wie wir ihn kennen, schnell unwirtlich werden.Tatsächlich haben die ersten Wälder unser Ökosystem drastisch verändert, so dass sich der Planet abkühlt und direkt die Bedingungen schafft, die wir heute für selbstverständlich halten. Daher kann das Aussehen des Baums als einer der wichtigsten Durchbrüche der Evolution aller Zeiten betrachtet werden.
Derzeit ist der älteste bekannte Baum eine 397 Millionen Jahre alte Art Wattieza, die einer modernen Palme ähnelte und wahrscheinlich eine Höhe von etwa 10 Metern erreichte. Wattieza Vor den Dinosauriern waren es 140 Millionen Jahre, bevor sich die ersten Wirbeltiere im Land befanden. Es wurde mit Sporen reproduziert, ähnlich denen, die heute von Farnen und Pilzen verwendet werden. Die Art ist derzeit ausgestorben, aber 2004 wurde in New York ein 180 Kilogramm schweres Fossil (Bild oben) entdeckt, das viele unbeantwortete Fragen darüber löste, wie Wälder das Land dominieren.
2Der früheste wahre Dinosaurier
Nyasasaurus Parringtoni
Die Herrschaft der Dinosaurier begann nach dem schrecklichen Aussterben von Perm, das vor etwa 250 Millionen Jahren stattfand und rund 90 Prozent aller Arten auf der Erde ausrottete, darunter 95 Prozent der Unterwasserwelt und die meisten Bäume der Erde. Danach tauchten die Dinosaurier auf.
Der älteste wahre Dinosaurier, der derzeit bekannt ist, ist Nyasasaurus parringtoni, das in den 1930er Jahren in Tansania entdeckt wurde, jedoch nur endgültig im Jahr 2011 datiert wurde. Bisher wurden nur wenige Knochen der Art identifiziert. Bis heute wissen die Wissenschaftler nicht, ob es sich um einen Fleischfresser oder einen Pflanzenfresser handelt, und sie sind sich nicht ganz sicher, ob sie es waren es ging auf zwei Beinen oder nicht.
Trotzdem können wir das sagen Nyasasaurus parringtoni war weniger als imposant, stand nur 1 Meter hoch und wog 18-60 Kilogramm (40-135 lb). Tatsächlich ist es bei den meisten Standards kaum ein Dinosaurier, aber die Analyse seiner Knochen hat gezeigt, dass es ein schnell wachsendes Tier war, was darauf hinweist, dass es warmblütig war, ein wesentliches Merkmal von Dinosauriern. Zur Zeit hofft die wissenschaftliche Gemeinschaft, mehr Fossilien zu entdecken, da wir die Familie der Dinosaurier, zu denen sie gehört, noch nicht einmal identifizieren konnten.
1 Die älteste Lebensform
Was ist die älteste der Wissenschaft bekannte Lebensform? Nun, es ist eine überraschend knifflige Frage, denn frühe Lebensformen waren so einfach, dass es oft schwierig ist, sie genau zu identifizieren. Beispielsweise wurde vermutet, dass Steine, die in der Nähe von Pilbara in Australien entdeckt wurden, Spuren einer violetten, im Ozean lebenden mikrobiellen Gemeinschaft vor fast 3,5 Milliarden Jahren enthielten. Dies wäre der älteste Beweis für das Leben auf der Erde gewesen und alle waren sehr aufgeregt - bis Anfang dieses Jahres, als neue Tests schlüssig zeigten, dass die „Mikrofossilien“ tatsächlich nur merkwürdig geformte Mineralablagerungen sind, die durch hydrothermale Ereignisse entstanden sind. Mit anderen Worten, sie lebten überhaupt nicht.
Dasselbe geschah in Südafrika, wo winzige Röhrchen, die in Gesteinen gefunden wurden, als Beweis für 3,4 Milliarden Jahre alte Bakterien genommen wurden, nur für eine nachfolgende Studie, um sie als natürliche Formationen zu identifizieren, die durch vulkanische Aktivität entstanden sind. Glücklicherweise haben diese Entdeckungen die Jagd nach dem ältesten Fossil nicht zu weit herangebracht, da die australische Strelley Pool Formation kohlenstoffreiche "beutelförmige Körper" enthält, die als überzeugende Beweise für das antike mikrobielle Leben gelten. Mit 3,43 Milliarden Jahren sind die Lagerstätten des Strelley Pools nur etwa 20 Millionen Jahre jünger als die von Pilbara angenommenen "Mikrofossilien".
Interessanterweise gibt es einige Hinweise darauf, dass die Strelley-Pool-Organismen photosynthetisch waren und durch die Umwandlung von Licht in Energie überlebten. Obwohl kein Fossilienbestand gefunden wurde, ist man sich allgemein einig, dass die frühesten Bakterien Gesteinsfresser waren, die als Chemolithotrophen bekannt sind, und photosynthetische Bakterien später auftauchen. So können wir ziemlich sicher sein, dass die ersten Bakterien selbst die Ablagerungen des Strelley Pools lange Zeit hinter sich gelassen haben.