Хроноло́гія еволю́ції — датування еволюційних подій. Тут перелічено основні події історіїжиття на Землі (див. також статті «Історія Землі» й «Геохронологічна шкала»). Наведені дати приблизні й при появі нових знахідок можуть змінюватися (зазвичай у бік збільшення віку).
Докладна хронологія
Ma («мегааннум») — «мільйонів років тому», ka — «тисяч років тому» і рт — «років тому».
Вимирання із «Великої п'ятірки» відмічені символом †.
Посилання виду [Доп. №] містять додаткові зауваження чи інформацію.
Згідно з панівною теорією гігантського зіткнення, Земля зіштовхується з планетою Тейя.[1][Доп. 1] Тейя сформувалася в точці Лагранжа L4 чи L5. Коли її маса досягла 10 % від земної,[2] гравітаційні пертурбації від планет призводять до того, що Тейя залишає стабільну лагранжеву орбіту і зрештою стикається з Землею.[2] В результаті велика частина її речовини разом із частиною речовини земної мантії були викинуті на орбіту навколо молодої Землі. З цих уламків утворився прото-Місяць, що обертався по орбіті радіусом близько 60 000 км. Від удару Земля отримала різкий приріст швидкості обертання (один оборот за 5 годин) і помітний нахил осі обертання. Місяць набув круглої форми за час від одного до ста років після зіткнення.[3] Гравітація Місяця стабілізує вісь обертання Землі й створює умови для виникнення життя.[Доп. 2] Але деякі дані свідчать, що Місяць міг сформуватися значно пізніше, приблизно 4,36 млрд років тому.[4]
Виникнення життя[7], що, можливо, взяло початок від молекул РНК, здатних самовідтворюватись.[8][9] Відтворювання цих організмів вимагало ресурсів: енергії, простору і крихітної кількості матерії. Їх незабаром стало не вистачати, що призвело до суперництва і природного добору, який вибирав ті молекули, які були ефективніші у відтворенні. Потім основною відтворюваною молекулою стала ДНК. Архаїчний геном невдовзі розвинув внутрішні мембрани, які надали стабільне фізичне і хімічне середовище для подальшого сприятливого розвитку, створивши протоклітини.[10][11][12]
Виникають клітини, схожі на прокаріотів.[15] Ці перші організми — хемотрофи. Використовуючи діоксид вуглецю як джерело вуглецю, вони окислюють неорганічні матеріали, щоб отримати енергію. Пізніше прокаріоти розвивають гліколіз, набір хімічних реакцій, що вивільняє енергію з органічних молекул, таких як глюкоза, і зберігають її в хімічних зв'язках АТФ (аденозинтрифосфат). Гліколіз (і АТФ) продовжують використовуватися майже всіма організмами і понині.[16][17]
Бактерії розвивають примітивні форми фотосинтезу, які спочатку не виробляють кисень.[21] Ці організми виробляють АТФ (нуклеотид, який грає виключно важливу роль в обміні енергії і речовин) за допомогою електрохімічного градієнту, в спосіб, який досі використовують фактично всі організми.
З'являються фотосинтезуючі ціанобактерії; вони використовують воду як відновник, виробляючи в результаті кисень як відходи.[24] Більшість останніх досліджень, однак, говорять про пізніший час — 2700 млн років. На початковій стадії кисень окислює залізо, розчинене в океанах, створюючи залізну руду. В атмосфері істотно підвищується концентрація кисню, отруйного для багатьох видів бактерій. Місяць все ще дуже близько до Землі і викликає припливи висотою до 300 метрів, а на поверхні постійно дмуть ураганні вітри. Можливо, таке потужне перемішування навколишнього середовища простимулювало еволюційні процеси.
З'являються клітини, які містять ядро — еукаріоти.[25][26] Еукаріотична клітина містить органели, які виконують різні функції і оточені мембраною. За теорією симбіогенеза, деякі органели, наприклад мітохондрії або хлоропласти (що грають роль «живих електростанцій», виробляючи АТФ) виникли від прокаріотів шляхом симбіозу. Спочатку ці органели були окремими організмами, симбіонтами, які співіснували з іншими клітинами і допомагали здійснювати їм деякі функції[27]. Згодом вони були захоплені своїми господарями, поступово втратили здатність до самостійного існування і перетворилися на органоїди (органели). Перехід клітин до виробництва енергії з використанням мітохондрій став еволюційної революцією, оскільки дозволив подальший розвиток ядерних клітин і ускладнення їх внутрішньої структури.[28]
Едіакарська біота — перша стадія складного багатоклітинного життя[Доп. 5] Це були дивні довгасті здебільшого нерухомі організми, які формою нагадували листя. Викопні сліди, залишені по всьому світу, показують їх явну двосторонню (білатеральну) симетрію. Багато в чому вони лишаються загадковими[7][40].
Окрім симетрії у сприггіни намітилася «голова», утворена першими двома сегментами, і основне «тіло», що звужується до «хвоста». Ці риси будуть повторюватися у багатьох складних організмів.
Перше свідчення про статеве розмноження у тварин — Funisia[en][41], а також перші викопні свідоцтва появи зубів, травного тракту і ануса у Markuelia[en][42].
Знадобилося 3 мільярди років для появи багатоклітинних організмів, але всього 70—80 мільйонів років для того, щоб швидкість еволюції зросла на порядок (за співвідношенням швидкості вимирання і виникнення нових видів)[47] і спричинила основну частину сьогоднішнього видового розмаїття[48]
530
Перші викопні відбитки слідів на землі датуються 530 млн років і вказують на те, що ранні тварини досліджували сушу ще до появи там рослин.[Доп. 7]
Сланці Берджес (Burgess Shale) — перше відоме багате місцезнаходження скам'янілостей кембрійських тварин. Там було знайдено десятки тисяч зразків. Більшість з цих тварин мали дивну і ні на що не схожу будову як, наприклад, п'ятиока Opabinia, м'якотіла Wiwaxia з відростками-шипами на спині, перший великий хижак на землі[49]Anomalocaris («незвичайна креветка»), що довго «ховався» від дослідників, чи одна з найзагадковіших копалин, Hallucigenia sparsa, назва якій була дана за «дивний вигляд, який ніби з'явився з сну»[50][51]. Зовнішній вигляд і походження багатьох цих істот залишаються предметом суперечок.
У сланцях Берджес іноді зберігаються навіть відбитки м'яких тканин, що зробило їх одним з найвідоміших місцезнаходжень[52] і найкращим у своєму роді.[53]
На початок кам'яновугільного періоду Земля починає скидатися на сучасну. Комахи вже повзають по суші і скоро попрямують у небо; в океанах плавають акули — найкращі хижаки,[Доп. 11] а рослини, які розсипають насіння, вже покрили земну твердь, і вже скоро виростуть і розростуться перші ліси.
Чотириногі тетраподи потроху адаптуються до світу, який змінився, і, окупуючи суходіл, починають вести сухопутний спосіб життя.
Поява найдревнішого на сьогодні відбитка тіла комахи, предка одноденки.[63]
305
Найбільш ранні рептилії-діапсиди (наприклад, петролакозаври (Petrolacosaurus)).
280
Найперші жуки (твердокрилі). Насіннєві рослини і хвойні дерева набувають різноманітності, в той час як лепідодендралії (Lepidodendrales) і сфенопсиди поступово вимирають. Збільшується видове розмаїття земноводних (темноспондильні) і пелікозаврів. В океанах з'являються перші гелікопріони.[64]
251,4
†Масове пермське вимирання знищує понад 90-95 % морських видів. Наземні організми постраждали не так сильно як морська біота. Таке своєрідне «розчищення столу» могло призвести до майбутнього видового розмаїття, однак буде потрібно приблизно близько 30 мільйонів років, щоб життя на Землі повністю відновилося.[65]
Поділяється на три геологічних періоди: тріас█ (252,2 — 201,3), юра█ (201,3 — 145,0) і крейда█ (145,0 — 66,0).
Час
(млн років тому)
Подія
251,4
Починається Мезозойська морська революція[en]: множиться кількість хижаків і вони все більше тиснуть на малорухомі види морських істот. Здобич, у свою чергу, пришвидшує адаптацію.
Ліси голонасінних домінують на суші; травоїдні досягають гігантських розмірів і набувають довгий кишечник, необхідний для кращого перетравлення рослин, бідних поживними речовинами. Перші двокрилі та черепахи (одонтохеліси). Перші динозаври целофізоїди.
215
Перші ссавці (наприклад еозостродон, Eozostrodon). Невелика кількість видів хребетних вимирає.
200
Перше достовірне свідчення появи вірусів (принаймні, групи джемінівірусів, Geminiviridae).[Доп. 12]
Великі вимирання серед наземних хребетних, зокрема, великих земноводних. З'являються найраніші види анкілозаврів.
199,6
†Тріасове вимирання знищує всіх конодонтів[66], що становили 20 % від всіх морських родин, всіх широко поширених круротарзів, багатьох земноводних і останніх терапсид. Зникає щонайменше половина відомих на сьогодні видів, що жили на Землі в той час. Ця подія звільняє екологічні ніші і дозволяє динозаврам почати домінувати на суші. Тріасове вимирання пройшло менше ніж за 10 000 років, безпосередньо перед тим як Пангея почала розпадатися на частини.
Перші скати і двостулкові гліцімерідіди (Glycymerididae).
161
У палеонтологічному літописі з'являються цератопси (йінлонг, Yinlong).
160
Перший плацентарний ссавець Juramaia sinensis («юрська мати з Китаю»), предок всіх вищих тварин і людини, виявлений у провінції Ляонін, Китай.[67][68]
155
Перші комахи, що ссуть кров (мокреці), рудистові двостулкові і хейлосомні мохуватки. В палеонтологічному літописі з'являється археоптерикс, один із перших птахів[Доп. 13], а також ссавці триконодонтиди і симметродонти. Збільшилось розмаїття у стегозаврів (Stegosauria).
130
Зростання різноманітності покритонасінних (квіткових рослин): вони розвивають спеціальні структури, які залучають комах та інших тварин, щоб з їх допомогою забезпечувати запилення.[Доп. 14] Така інновація викликала бурхливий еволюційний розвиток через коеволюцію. Перші прісноводні пеломедузові черепахи.
Перші гесперорнісоподібні і зубасті ниряючі птахи. Перші двостулкові родин Limopsidae, Verticordiidae та Thyasiridae.
106
У палеонтологічному літописі з'являється спинозавр, найбільший тероподний динозавр.
100
Найперші бджоли. Викопний рід Мелітосфекс (лат.Melittosphex) вважається «вимерлою гілкою збирачів пилку з надродини Apoidea, дочірньої до сучасних бджіл», і датується нижньою крейдою.[69]
На півострові Юкатан впав 10-кілометровий астероїд, створивши кратер розміром 180 км і спричинивши цунамі заввишки 50—100 метрів. Енергія падіння склала 100000 гігатон в тротиловому еквіваленті. Крім очевидних катастрофічних наслідків у вигляді ударної хвилі і цунамі, це зіткнення викинуло в атмосферу на значну висоту багато пилу й сірки. Ці частинки могли осідати близько року, що зменшило в цей період кількість сонячної енергії, яка досягає земної поверхні, на 10-20 %.[72] Існують припущення, що удар припав на великі поклади нафти і вона, потрапивши в повітря, вибухнула, що пояснює наявність крихітних вуглецевих сфер діаметром близько 50 мікрометрів у відкладах цього періоду.[73]
Існують гіпотези, що це падіння було лише одним із кількох, на що вказує наявність кратера Шива біля Індії та Бовтиського кратера в Україні.[74] Падіння великого тіла поруч з Індією могло спричинити виверження трапів Деканського плато.[75]
Приблизно в ту ж епоху і виникає потужний вулканізм в Індії, що сильно і дуже швидко змінює клімат Землі і ставить динозаврів на грань загибелі.[76]
Швидко поширюються хвойні і гінкгові у високих широтах, а також ссавці, які стають домінантним класом. З'являються перші псаммобіїди[en]. Швидко зростає кількість видів мурах.
Луки й савани міцно зайняли своє місце на землі. Збільшення різноманітності комах, особливо мурах та термітів. У коней збільшуються розміри тіла і розвиваються передні верхні зуби. Значне збільшення різноманітності у лугових ссавців і змій.
Перші деревні лінивці та бегемоти, різноманітність у лугових травоїдних, великих м'ясоїдних ссавців, нірних гризунів, кенгуру, птахів і малих м'ясоїдних. Стерв'ятники (Vultures) набирають у розмірах. Зменшення кількості непарнокопитних ссавців, вимирання м'ясоїдних німравід.
Еволюція австралопітеків. З'являється ступендеміс (Stupendemys), стаючи найбільшою прісноводною черепахою.
3 Ma
Великий міжамериканський обмін, коли різні наземні і прісноводні фауни мігрують між Північною і Південною Америкою. Броненосці, опосуми, колібрі та вампірові кажани заселяють Північну Америку, в той час як тапіри, шаблезубі кішки (saber-toothed cats) і олені мігрують до Південної Америки. З'являються перші короткоморді ведмеді (арктодус).
У палеонтологічному літописі з'являються перші види роду людей (лат.Homo).[82] У високих широтах відбувається диверсифікація хвойних. В Індії з'являється ймовірний предок великої рогатої худоби тур.
Дипротодон, найбільше відоме сумчасте, яке коли-небудь існувало на Землі, з'являється у викопних шарах.[83] Цей представник Австралійської мегафауни проіснував приблизно півтора мільйона років і вимер близько 40 000 до н. е.
В Африці з'являється анатомічно сучасна людина.[84][85][86] Близько 50 000 років тому вона почала колонізацію інших континентів, заміщаючи неандертальців в Європі та інших гомінін в Азії.
73,5 ka
Виверження вулкана Тоба, яке призвело до різкого скорочення чисельності різних видів живих істот, включаючи людину. Населення Землі знизилося приблизно до 10 000 (або навіть до 1000) пар, що створило в еволюції людиниефект пляшкового горла. Деякі дослідники вважають, що після виверження відбулося глобальне похолодання, яке тривало близько 1000 років.
41 ka
Денисівська людина живе в великій печері на території, яка населена також неандертальцями і сучасними людьми. Її еволюційне розходження з неандертальціями сталося близько 640 тис. років тому.[87]
40 ka
Вимирають останні відомі гігантські варани (мегаланії).
Гігантські короткоморді ведмеді (арктодуси) зникають із Північної Америки разом із останніми гігантськими лінивцями. В Північній Америці вимирають усі коневі.
↑«Через те, що Місяць допоміг стабілізувати нахил земної осі, клімат Землі перестав коливатися від одних екстремальних умов до інших. Без такої стабілізації різкі сезонні зміни клімату, швидше за все, знищили б навіть найбільш пристосовані форми життя.»
Making the Moon [Архівовано 20 листопада 2009 у Wayback Machine.] Astrobiology Magazine. (URL accessed on August 7, 2010)
↑«Однак, як тільки Земля досить охолола, десь в перші 700 мільйонів років свого існування, в атмосфері почали формуватися хмари і Земля увійшла в нову фазу розвитку.» How the Oceans Formed [Архівовано 5 лютого 2005 у Wayback Machine.] (URL accessed on January 9, 2005)
↑«У періоді між 4,5 та 3,8 мільярдами років тому в Сонячній системі не було жодного місця, безпечного від величезного арсеналу астероїдів і комет, які залишилися від формування планет. Сліп і Занл порахували, що, найімовірніше, Землю періодично бомбардували об'єкти розміром до 500 кілометрів.» Geophysicist Sleep: Martian underground may have harbored early life [Архівовано 10 жовтня 2009 у Wayback Machine.] (URL accessed on January 9, 2005)
↑Прості багатоклітинні організми, такі як червоні водорості, розвинулися вже 1 200 мільйонів років тому.
↑«Найдавніші викопні сліди, коли-небудь знайдені на землі, говорять нам про те, що тварини могли вибити рослини з природної ніші первісних морів. Істоти розмірами з лобстер і схожі на багатоніжку або слимака, такі як протихніти (Protichnites) і клімактихніти (Climactichnites) залишали сліди, вибираючись з океанів і розповзаючись по піщаних дюнах приблизно 530 мільйонів років тому. Попередні викопні сліди показували, що тварини вибралися на сушу тільки 40 мільйонів років тому.» Найдавніші викопні відбитки слідів на землі [Архівовано 2 листопада 2013 у Wayback Machine.]
↑Можливою причиною став рух Гондвани до області південного полюса, що призвело до глобального похолодання, заледеніння і падіння рівня світового океану, що послідувало за ним
↑«Віруси майже всіх основних груп організмів: тварин, рослин, грибів, бактерій і архей — можливо, розвинулися разом зі своїми носіями ще в морях, враховуючи те, що більша частина еволюції на нашій планеті відбувалася там. Це також означає, що віруси, швидше за все, прийшли з води, разом зі своїми різноманітними носіями, під час успішних хвиль колонізації ними суші.» Origins of Viruses [Архівовано 9 травня 2009 у Wayback Machine.] (URL accessed on January 9, 2005)
↑Trevors, J. T. and Abel, D. L. (2004). Chance and necessity do not explain the origin of life. Cell Biol. Int. 28 (11): 729—39. doi:10.1016/j.cellbi.2004.06.006. PMID15563395.
↑Forterre, P., Benachenhou-Lahfa, N., Confalonieri, F., Duguet, M., Elie, C. and Labedan, B. (1992). The nature of the last universal ancestor and the root of the tree of life, still open questions. BioSystems. 28 (1-3): 15—32. doi:10.1016/0303-2647(92)90004-I. PMID1337989.
↑Nicolas Glansdorff, Ying Xu & Bernard Labedan: The Last Universal Common Ancestor: emergence, constitution and genetic legacy of an elusive forerunner. Biology Direct 2008, 3:29.
↑Hahn, Jürgen; Pat Haug (1986). Traces of Archaebacteria in ancient sediments. System Applied Microbiology. 7 (Archaebacteria '85 Proceedings): 178—83.
↑Kirschvink, J.L. (1992). Late Proterozoic low-latitude global glaciation: The snowball Earth. У Schopf, JW, and Klein, C. (ред.). The Proterozoic Biosphere: A Multidisciplinary Study(PDF). Cambridge University Press, Cambridge. с. 51—52. Архів оригіналу(PDF) за 9 вересня 2014. Процитовано 10 вересня 2011.
↑Архівована копія(PDF). Архів оригіналу(PDF) за 10 вересня 2008. Процитовано 10 вересня 2011.{{cite web}}: Обслуговування CS1: Сторінки з текстом «archived copy» як значення параметру title (посилання)
↑Poinar G.O., Danforth B.N. (October 2006). A fossil bee from Early Cretaceous Burmese amber. Science. 314 (5799): 614. doi:10.1126/science.1134103. PMID17068254.
↑Архівована копія(PDF). Архів оригіналу(PDF) за 24 серпня 2009. Процитовано 13 вересня 2011.{{cite web}}: Обслуговування CS1: Сторінки з текстом «archived copy» як значення параметру title (посилання)
↑Agrawal, P., Pandey, O. (November 2000). Thermal regime, hydrocarbon maturation and geodynamic events along the western margin of India since late Cretaceous. Journal of Geodynamics. 30 (4): 439—459. doi:10.1016/S0264-3707(00)00002-8. Загальний огляд.
↑
Chiappe, Luis M., & Dyke, Gareth J. (2002). The Mesozoic Radiation of Birds. Annual Review of Ecology & Systematics. 33: 91—124. doi:10.1146/annurev.ecolsys.33.010802.150517.
↑Kemp T.S. The origin and evolution of mammals. — New York : Oxford University Press, 2005. — P. 247-250.
↑Stoneking, Mark; Soodyall, Himla (1996). Human evolution and the mitochondrial genome. Current Opinion in Genetics & Development. 6 (6): 731—6. doi:10.1016/S0959-437X(96)80028-1.