În acest articol vom scrie o scurtă istorie a evoluţiei organismelor de la simple molecule chimice până la om. Vom vorbi despre cum apar substanţele organice, primele celule, primele structuri pluricelulare, alte structuri mai complexe etc.
Cum apar substanţele organice?
Primele molecule de substanţe organice apar în apele mărilor şi oceanelor. Apele mărilor şi oceanelor din acea vreme pot fi comparate cu o supă, deoarece în ele erau dizolvate un număr mare de substanţe, care vor reacţiona formând compuşi mai complecşi. În apele oceanelor erau dizolvate substanţe ca hidrogenul sulfurat (H2S), amoniacul (NH3), dioxidul de carbon (CO2) ori metanul (CH4). Prin reacţiile care au loc între aceste substanţe se formează compuşi organici complecşi care vor sta la baza viitoarelor organisme. Energia necesară acestor reacţii este obţinută din radiaţiile ultraviolete, care bombardau intens Terra în acea perioadă şi din descărcările electrice produse în timpul furtunilor.
Primele celule
Orice fel de fiinţă trebuie să îndeplinească două funcţii pentru a fi viabilă: să se poată reproduce şi să aibă metabolism, adică să facă schimb de materie şi energie cu mediul. Primele organisme au fost organisme unicelulare, adică alcătuite dintr-o singură celulă. Nu se ştie exact cum s-a trecut in cursul evoluţiei chimice de la materie organică la viaţă. În apă compuşii organici sunt organizaţi sub formă de picături; dacă aceste picături conţin coloizi bogaţi în substanţe organice, iar in jurul lor se formează o membrană din molecule de apă, aceste picături formează aşa numitele coacervate. Coacervatele sunt o formă de trecere de la materia organică dezorganizată la primele celule. Coacervatele prezintă metabolism şi se reproduc.
Primele celule erau celule de tip procariot, acestea nu aveau materialul genetic organizat într-un nucleu, ci acesta era în contact direct cu citoplasma. De asemenea aceste celule nu aveau niciun organit celular.
Primele mitocondrii şi cloroplaste
Aceste organite celulare se formează printr-un proces numit endosimbioză. La origini mitocondriile şi cloroplastele erau ele însele celule procariote, dar aceste celule procariote au fost "înghiţite" de celule mai mari. În loc să fie distruse, aceste celule s-au păstrat intacte în corpul celulelor gazdă, devenind organite ale acestora. Astfel se explică faptul că mitocondriile şi cloroplastele conţin ADN propriu.
Celulele dotate cu mitocondrii, adevărate uzine energetice, dispuneau acum de cantităţi mai mari de energie. O cantitate mai mare energie le permite noilor organisme să dezvolte un număr mai mare de gene, care nu puteau fi dezvoltate anterior din cauza cantităţii scăzute de energie pe care o deţineau celulele. Un număr mai mare de gene înseamnă un organism mai complex. Astfel organismele se diversifică, formându-se primele eucariote.
Celulele cu cloroplaste dezvoltă acum un nou tip de hrănire: fotosinteza, care le permite să se hrănească utilizând energia razelor solare. Oxigenul emis de aceste organisme îmbogăţeşte atmosfera, până atunci lipsită de oxigen.
Celulele eucariote
Celulele eucariote apar odată cu formarea unei membrane nucleare în jurul materialului genetic, astfel formându-se nucleul celular. Se formează diferite organite celulare, care îndeplinesc funcţiile pe care organele le îndeplinesc în cadrul organismelor mai complexe.
Organismele pluricelulare
Organismele unicelulare se grupează formând colonii, în care organismele cooperau pentru binele comun. Cu timpul celulele din aceste colonii se specializează pentru îndeplinirea anumitor funcţii, astfel formându-se primele organisme pluricelulare.
Structuri mai complexe
Primele organisme pluricelulare, precum spongierii şi celenteratele erau organisme extrem de simple. La celenterate apar pentru prima dată sistemul nervos şi cel muscular, deşi foarte slab dezvoltate. Sistemul nervos era constituit doar din câteva plexuri nervoase, fără să conţină aglomerări nervoase, precursoare ale creierului sau măduvei spinării. O dată cu meduzele apar organele de simţ, primitive, alcătuite doar din câteva celule.
O dată cu viermii apar sistemul circulator şi ganglionul cerebroid, un creier primitive. Moluştele reprezintă primele animale care au corpul protejat de un înveliş extern (cochilia).
Artropodele sunt primele nevertebrate cu piese articulate. Picioarele articulate ale acestora le permit mişcări mai complexe. Aceste animale au corpul protejat de un exoschelet puternic. De asemenea sunt primele animale care vor popula uscatul. Artropodele sunt pionieri şi în domeniul zborului, fiind primele organisme capabile să se deplaseze în acest mod.
Unele caracteristici ale echinodermelor prevestesc apariţia vertebratelor. Echinodermele prezintă sisteme de organe specializate destul de complexe.
Urocordatele şi cefalocordatele sunt primele organisme care au un început de coloană vertebrală. Această coloană vertebrală primitivă, denumită notocord va duce la apariţia primelor vertebrate.
Primele vertebrate sunt peştii şi ciclostomii. Peştii spre deosebire de ciclostomi, organisme mai vechi filogenetic sunt primele organisme dotate cu fălci.
De la peşti la amfibieni
Amfibienii sunt primele vertebrate care populează uscatul. Ei duc o viaţă amfibie, dar prezintă numeroase adaptări pentru mediul terestru. Amfibienii sunt primele animale dotate cu plămâni. Plămânii sunt simpli saci, nepliaţi ca la restul vertebratelor, de aceea suprafaţa lor de absorţie a aerului era scăzută, astfel pentru a-şi completa cantitatea de aer respirată, amfibienii prezintă şi respiraţie cutanată. De asemenea, la amfibieni apare pentru prima dată glota, un ,,căpăcel’’ care acoperă faringele. Glota era necesară deoarece în absenţa ei, la scufundarea amfibienilor căile lor respiratorii ar fi inundate, ceea ce ar duce la moartea animalului prin înecare.
De la amfibieni la reptile
Reptilele sunt primele vertebrate perfect adaptate mediului terestru. Plămânii reptilelor nu sunt simpli saci cum sunt cei ai amfibienilor, ci prezintă numeroase pliuri, ceea ce le conferă o suprafaţă mai mare de respiraţie. Astfel cu un sistem pulmonar dezvoltat, reptilele pot renunţa la respiraţia cutanată. Pielea amfibienilor trebuia să fie mereu umedă, astfel aceştia trăiau doar în mediile umede. Acum cu o piele groasă care putea rezista uscăciunii reptilele pot popula şi mediile uscate.
Primele mamifere
Primele mamifere au evoluat din reptile. Spre deosebire de reptile, mamiferele sunt homeoterme, adică îşi pot regla singure temperatura corpului, îşi hrănesc pui cu lapte şi prezintă un grad de inteligenţă mai ridicat. Aceste caracteristici le-au permis să se răspândească în cele mai variate medii de viaţă. Mamiferele s-au diversificat extrem de mult formându-se astfel diverse grupuri extreme de diferite între ele, printre care şi primatele.
Primi oameni
Oamenii evoluează din primate în contextul schimbărilor din mediu. Pădurile din Africa sunt înlocuite de savane, astfel caracteristicile oamenilor le vor oferi acestora unele avantaje. Stând pe două picioare, oamenii puteau vedea pe distanţe mai mari şi îşi puteau folosi membrele superioare pentru construcţia de unelte. Maxilarele îşi reduce dimensiunile, astfel rămânând mai mult loc pentru creier.
Prin perfecţionarea continuă a uneltelor şi a tehnicilor de prelucrare a acestora omul se ridică deasupra mediului de viaţă, reuşind să-l controleze după necesităţile sale.
