Sind wir allein? Eine schwer fassbare Antwort auf diese tiefgreifende Frage könnte bald auftauchen, wenn Astronomen nach dem heiligen Gral der Zeichen des Lebens auf Welten suchen, die Sterne jenseits unserer Sonne umkreisen. Bis jetzt ist die Erde die einzige Welt im gesamten unvorstellbar großen Universum, von der bekannt ist, dass sie Lebewesen tatsächlich nährt. Natürlich bedeutet das nicht, dass, nur weil Wissenschaftler noch kein außerirdisches Leben gefunden haben – und es gibt keine schlüssigen Beweise dafür, dass es uns gefunden hat -, dass es nicht existiert. Im Juli 2019 gaben Astronomen der Cornell University in Ithaca, New York, bekannt, dass sie in eine mysteriöse Schachtel mit Mutter Natur-Farben eingetaucht waren, die verwendet wurden, um die alte Erde zu färben, um einen kosmischen “Spickzettel” zu schaffen, um die Evolution des Lebens, wie wir es in fernen Welten kennen, zu entdecken. Durch die Korrelation von Farbtönen und Farbtönen hoffen Wissenschaftler zu verstehen, wo die entdeckten Exoplaneten intelligent in ihr eigenes evolutionäres Spektrum fallen könnten.
“Auf unserer Suche nach einem Verständnis von Exoplaneten verwenden wir die frühe Erde und ihre biologischen Meilensteine in der Geschichte als Rosetta-Stein”, kommentierte Dr. Jack O’Malley-James am 10. Juli 2019. Pressemitteilung der Cornell University. Dr. O’Malley-James, Cornells Wissenschaftler Carl Sagan Institut, kürzlich zusammen mit Dr. Lisa Kaltenegger, Professorin für Astronomie und Direktorin Sagan-Institut. Das Forschungspapier wurde in der Ausgabe vom 9. Juli 2019 veröffentlicht. Briefe des Astrophysical Journal Unter Verlängerung der Zeitachse für die Biosignatur des photosynthetischen roten Randes der Erde.
Obwohl Leben auf anderen Welten als der Erde nicht entdeckt wurde, besteht eine hohe statistische Wahrscheinlichkeit, dass es im gesamten Kosmos existiert und dass es wahrscheinlich ziemlich reichlich vorhanden ist. Eine der grundlegendsten und am wenigsten gelösten biologischen Fragen ist die Antwort darauf, wie das Leben auf der Erde begann. Um zu einem wissenschaftlichen Verständnis darüber zu gelangen, wie das Leben auf anderen Welten aussehen könnte, ist es in der Tat entscheidend zu verstehen, wie sich das Leben auf der Erde entwickelt hat – wo es entstanden ist, wie es sich entwickelt hat und wo es existiert. Die Erde ist buchstäblich das einzige Labor, zu dem Wissenschaftler Zugang haben, wo sie die Entstehung von Leben untersuchen können.
Alles Leben auf unserem Planeten basiert auf dem Element Kohlenstoff. Trotzdem sind lebende Organismen auf der Erde extrem vielfältig, was zu der unvermeidlichen Schlussfolgerung führt, dass jedes Leben, das im gesamten Kosmos existieren kann – ob kohlenstoffbasiert oder basierend auf alternativer Biochemie – wahrscheinlich eine komplexe Ansammlung exotischer Lebensformen ist. Leben, das ferne Welten bewohnen kann, kann bemerkenswert weise und bewusst sein – oder so unbewusst wie eine Kiefer oder eine Rose. Da Lebewesen auf anderen Welten einer völlig anderen Evolutionslinie folgten, werden sie nicht wie wir sein. Zum Beispiel haben einige Tierarten auf der Erde keine Gesichter. Es gibt keinen Grund anzunehmen, dass eine Kreatur aus einer anderen Welt ein Gesicht haben wird.
Gesichter sind nicht einzigartig menschlich, obwohl sie mit ihrem subtilen Grad an Ausdruck und Symmetrie Maßstäbe für menschliche Schönheit und Tragödie gesetzt haben, sowohl in der Kunst als auch im Drama. Menschen haben ihre Gesichter zusammen mit allen anderen Tieren, die Rückgrat haben, entwickelt. (Wirbeltiere), vom Wels bis zur Katze.
Angesichts der komplexen Geschichte des Lebens auf unserem Planeten, seiner vielen Ursprünge und Aussterben; seine gelegentlichen Umwege und verschiedenen Wanderungen scheinen eher unwahrscheinlich, dass die Evolution auf anderen Welten genau dem gleichen Verlauf folgen würde wie das Leben auf der Erde. In der Tat kann es sein, dass wir nicht einmal Leben aus einer anderen Welt erkennen, wenn wir es sehen. Dies liegt daran, dass es in einer unbekannten Form existieren kann.
Selbst auf unserem eigenen Planeten gibt es bizarre Lebensformen – und das an den seltsamsten Orten. Extremophile Sie sind Lebewesen, die auf der Erde unter Bedingungen existieren, die Menschen als feindlich betrachten würden und die uns sowie viele andere Kreaturen auf unserem Planeten töten würden. Die Existenz dieser seltsamen Kreaturen wurde erstmals in den 1970er Jahren erkannt, und je mehr Wissenschaftler diese terrestrischen Kuriositäten untersuchten, desto mehr seltsame Arten fanden sie. Wissenschaftler haben herausgefunden, dass die meisten Archaeen, Bakterien und eine Handvoll Protisten in rauen Umgebungen mit Leichtigkeit überleben können. Doch obwohl die Mehrheit Extremophile sind Mikroben, es gibt Ausnahmen.
Basiszeitleiste für das Leben auf der Erde
Seit dem ersten Mal auf der Erde kam aus ihrer Geburt Protoplanetare Akkretionsscheibe– besteht aus Gas und Staub, die um unsere alte Sonne gewirbelt haben – sie hat sich viele Male verändert. Unser Planet war nicht immer gastfreundlich für das Leben, und er hat auch eine Reihe von Massensterben erlebt. Ein besonders heftiger Zusammenstoß zwischen Proto-Erde und die Größe des Mars Protoplanet welche Wissenschaftler benannt haben Theia, ist verantwortlich für die Geburt des schönen Mondes auf der Erde – und ohne unseren Mond wäre kein Leben auf der Erde erschienen und hätte sich nicht entwickelt. Wenn dem Untergang geweiht Theia In den frühen Tagen unseres Sonnensystems traf dies unseren alten Planeten und führte dazu, dass die unzähligen Monde mit Schreien in den Himmel über unserem Planeten geschossen wurden. Dieser Müll, bestehend aus terrestrischen Materialien und Theia-Das Material rollte sich schließlich zusammen, um den faszinierenden Mondbegleiter der Erde zu bilden. Ein weiteres verheerendes Ereignis ereignete sich viel später – vor etwa 65 Millionen Jahren – als ein großer Komet unseren Planeten traf. Es wird angenommen, dass dieses gewalttätige Ereignis zum Untergang der Dinosaurier beigetragen hat und es Säugetieren ermöglichte, die Dominanz zu erlangen.
Der Fossilienbestand zeigt, dass viele Organismen, die vor langer Zeit gediehen, heute ausgestorben sind. Tatsächlich existieren 99% der Arten, die jemals auf der Erde gelebt haben, nicht mehr.
Unser Sonnensystem ist etwa 4,6 Milliarden Jahre alt, und unser Planet ist 4,4 bis 4,57 Milliarden Jahre alt. Das Leben auf der Erde entstand vor etwa 3,5-4 Milliarden Jahren aus nicht lebenden Substanzen, und die ersten Lebensformen waren einzellige Organismen, die Bakterien ähnlich waren.
Die grundlegende Zeitleiste der Evolution des Lebens auf der Erde umfasst Folgendes:
Vor etwa 3,5-3,8 Milliarden Jahren wurden einfache Zellen Prokaryoten blühte auf unserem jungen Planeten auf.
-Vor etwa 3 Milliarden Jahren, Photosynthese entwickelt.
Vor etwa 2 Milliarden Jahren wurden komplexe Zellen Eukaryoten Haben.
Vor etwa 1 Milliarde Jahren entwickelte sich mehrzelliges Leben.
Vor etwa 600 Millionen Jahren erschienen einfache Tiere auf der Erde.
Vor etwa 570 Millionen Jahren Gliederfüßer Entwickelt. Sie waren die Vorfahren von Insekten, Spinnentieren und Krebstieren.
Vor 550 Millionen Jahren entwickelten sich komplexe Tiere.
Vor 500 Millionen Jahren bildeten sich Fische und Proto-Amphibien in den Gewässern der Erde.
Landpflanzen entwickelten sich vor 475 Millionen Jahren.
Vor 400 Millionen Jahren erschienen Insekten und Samen.
Vor 360 Millionen Jahren entwickelten sich Amphibien wie Frösche.
Vor 300 Millionen Jahren entwickelten und gediehen Reptilien.
Vor 200 Millionen Jahren erschienen die ersten kleinen Säugetiere auf der Erde.
Vor 150 Millionen Jahren entwickelten sich Vögel aus ihren Vogel-Dinosaurier-Vorfahren.
Vor 130 Millionen Jahren bildeten sich Rosenblüten auf der Erde.
Vor 65 Millionen Jahren starben Nicht-Vogel-Dinosaurier aus. Der abstürzende Komet lieferte den zuvor dominanten Reptilien wahrscheinlich den letzten Schlag. Dies ebnete den Weg für die Entwicklung von Säugetieren und wurde schließlich auf der Erde dominant.
– Vor 2,5 Millionen Jahren erschienen menschliche Vorfahren.
Vor 200.000 Jahren erschien der moderne Mensch.
-vor 25.000 Jahren, Neandertaler Ausgestorben. Das Neandertaler Und moderne Menschen koexistierten für einige Zeit, und es ist wahrscheinlich, dass beide die Vorfahren der heute lebenden Menschen sind.
Mutter Natur Farbkasten
“Wenn ein Alien Farbe verwenden würde, um zu beobachten, ob es Leben auf unserer Erde gibt, würde dieser Alien in der Geschichte unseres Planeten – beginnend mit Milliarden von Jahren – sehr unterschiedliche Farben sehen, als verschiedene Lebensformen die Erdoberfläche dominierten”, bemerkte Dr. Lisa Kaltenegger am 10. Juli 2019. Cornell Pressemitteilung.
“Früher konzentrierten sich Astronomen nur auf die Vegetation, aber mit einer besseren Farbpalette können Forscher jetzt über eine halbe Milliarde Jahre und bis zu 2,5 Milliarden Jahre hinaus auf die Erdgeschichte blicken, um ähnliche Zeiträume auf Exoplaneten,“, fuhr sie fort zu erklären.
Seit etwa 10% der “Lebenszeit” der Erde, also seit einer halben Milliarde Jahren, ist Chlorophyll, das in vielen bekannten Pflanzenarten vorkommt, ein wichtiger Bestandteil der Biosignatur unseres Planeten. Andere Pflanzen, wie Algen und Cyanobakterien, sind jedoch deutlich älter als terrestrische. Vegetation. Ihre chlorophyllhaltigen Strukturen zeigen jedoch ihre eigenen Signaturen auf der Erdoberfläche.
“Wissenschaftler können Oberflächenbiosignaturen außerhalb der Vegetation auf erdähnlichen Exoplaneten beobachten und unseren eigenen Planeten als Schlüssel dazu verwenden, wonach man suchen muss”, bemerkte Dr. O’Malley-Jones am 10. Juli 2019. Pressemitteilung der Cornell University.
Dr. Kaltenegger erklärte im selben Pressemitteilung “Wenn wir einen Exoplaneten entdecken, gibt uns diese Studie einen viel größeren Bereich, um in die Vergangenheit zurückzublicken. Wir verlängern die Zeit, in der wir Oberflächenbiota finden können, von 500 Millionen Jahren (weit verbreitete terrestrische Vegetation) auf vor etwa 1 Milliarde Jahren mit Flechten und bis vor 2 oder 3 Milliarden Jahren mit Cyanobakterien.”
Dr. O’Malley-Jones und Dr. Kaltenegger modellieren Spektren von erdähnlichen Exoplaneten – auf ihrer Suche nach Leben, wie wir es kennen – mit einer Vielzahl von Oberflächenorganismen, die Chlorophyll verwenden. Ihre Modelle können beinhalten, wo mehrere Organismen die gesamte Oberfläche eines erdbasierten Exoplaneten dominieren. Stellen Sie sich einen sumpfigen, fiktiven Planeten mit dem Namen Dagoba–Yodas Haus–in Krieg der Sterne Kino.
Flechten sind Symbiotisch Pilz- und Photosynthesepartnerschaft – das bedeutet, dass diese beiden verschiedenen Arten harmonisch zusammenleben, sich gegenseitig beim Überleben helfen und auf den ersten Blick wie eine Spezies erscheinen. Flechten könnten vor 1,2 Milliarden Jahren die Landmassen unseres Planeten besiedelt haben, und ihre Existenz hätte die Erde in Salbei bis Minzgrün gefärbt. Diese Art der Beschichtung hätte die “nicht-vegetative” photosynthetische rote Signatur hervorgebracht (der Teil des Spektrums, der Pflanzen vor der Verbrennung durch unsere Sonne schützt), bevor die moderne Biota der heutigen Erde dominant wurde.
Dr. O’Malley-James und Dr. Kaltenegger stellten fest, dass Cyanobakterien, wie Oberflächenalgen, vor 2 bis 3 Milliarden Jahren auf der Erde weit verbreitet gewesen sein könnten. Dies würde einen photosynthetischen roten Rand erzeugen, der auf anderen entfernten, erdähnlichen Exoplaneten gefunden werden könnte, die möglicherweise Leben ähnlich dem auf unserem eigenen Planeten enthalten könnten, als er jung war.
Diese wichtige neue Studie zeigt, dass Flechten, Algen und Cinanobakterien ein nachweisbares Merkmal des roten Randes der Oberfläche für die frühe Erde geschaffen haben könnten – lange bevor sich die terrestrische Vegetation vor etwa 500 bis 750 Millionen Jahren ausbreitete, bemerkte Dr. O’Malley-James.
“Dieses Papier erweitert die Verwendung von photosynthetischen Biomerkmalen der roten Randoberfläche auf frühere Zeiten in der Erdgeschichte sowie auf eine breitere Palette von bewohnbaren Szenarien extrasolarer Planeten”, fügte er hinzu.