Die Geschichte der Erde bezieht sich auf die wichtigsten Ereignisse, die auf unserem Planeten seit seiner Entstehung stattgefunden haben, einschließlich seiner wichtigsten evolutionären Phasen und Entwicklungsstufen. In den vergangenen zwei Jahrhunderten haben Wissenschaftler und Gelehrte die fossilen Überreste von Tieren und Pflanzen geborgen und die Gesteine der Erde sorgfältig untersucht, um ihre Geschichte zu rekonstruieren. Die Erde begann vor etwa 4560 Millionen Jahren im Sonnensystem zu existieren, als sie nur ein felsiger Körper mit sehr hoher Temperatur war.
Für die ersten Lebensformen müssen wir bis zu 4000 Millionen Jahre zurückgehen und die Tiefen der Ozeane erforschen. Seitdem haben sich die Lebewesen in einem evolutionären Prozess, der keineswegs linear verläuft, weiter ausgebreitet und diversifiziert. Das Gleiche gilt für die natürliche Umwelt, die sich durch heftigen Vulkanismus, Meteoriteneinschläge und potenziell katastrophale Klimaveränderungen zwangsläufig ständig verändert hat.
Wie die Erde entstand
Die Geschichte der Erde und ihrer Entwicklung ist daher besonders reich an Ereignissen, die ihr Aussehen im Laufe der Zeit verändert haben. Und das wird auch in Zukunft so sein. Eine Geschichte, die für das Verständnis der uns umgebenden Umwelt von grundlegender Bedeutung ist und die, wie gesagt, vor etwa 4560 Milliarden Jahren mit dem so genannten Sonnennebel begann.
Zunächst gab es nur eine rotierende Scheibe aus Gas und Staub: Nach der Entstehung unserer Sonne begann sich das überschüssige Material in verschiedenen Bereichen zu sammeln und trug zur Entstehung der Planeten bei, die wir heute kennen. Bei ihren ersten "Wanderungen" des Lebens bestand die so genannte Neo-Erde hauptsächlich aus Gestein, Metallen, Gasen und radioaktiven Elementen in einem Zustand der Fusion. Der Planet erschien dann als eine homogene und undifferenzierte geschmolzene Kugel.
Später, mit dem Beginn eines langen Abkühlungsprozesses des gesamten Agglomerats, begannen sich die schwereren, zum Zentrum hin konzentrierten Verbundstoffe zu trennen. Diese Materialien, wie z. B. Eisen, machen einen großen Teil des Erdkerns aus. Als sich das Wasser dann ansammelte, trug es dazu bei, die Außenseite des heutigen Planeten abzukühlen und eine echte Kruste zu bilden, die reich an Elementen ist, die leichte Verbindungen bilden.
Heute können wir trotz der technologischen Entwicklung nicht wissen, ob das Wasser durch die Reaktion zwischen Wasserstoff und Sauerstoff entstanden ist oder ob es bereits als solches aus dem Weltraum kam. Diese grundlegende Phase ermöglichte es der Erde, sich in drei vollständig konzentrische Schalen aufzuteilen. Diese sind die Kruste, der Mantel und der Kern: der erste ist, wie gesagt, reicher an leichten und nicht sehr dichten Elementen, der zweite bevorzugt Eisen und Magnesium, und der dritte ist reich an siderophilen und schweren Verbindungen.
Sehr wichtig in der Geschichte der Erde war die kombinierte Wirkung von schweren und leichten Materialien, die zum Aufbau ihrer heutigen physikalischen Struktur beigetragen haben. Was die Atmosphäre betrifft, so ist sie, zumindest in ihrer Anfangsphase, auf die intensive vulkanische Aktivität des Planeten zurückzuführen. Der entstehende Wasserdampf, der sich durch das von den Kometen mitgeführte Eis kondensierte und vermehrte, führte dann zur Bildung der Ozeane.
Zu jener Zeit müssen die Bewegungen der Erde jedoch schneller gewesen sein als heute. Erst mit der Entstehung des Mondes, höchstwahrscheinlich durch den Zusammenstoß mit einem wandernden Himmelskörper, entstand das Mond-Erde-System, das wir heute kennen. Dank der Schwerkraft verlangsamten und stabilisierten sich die Bewegungen der Erde, so dass sich die Schwankungen der Achsneigung verringerten. Es ist nicht übertrieben zu denken, dass ohne diese stabilisierende Wirkung das Leben, wie wir es heute kennen, nicht existieren könnte.
Geschichte des Planeten Erde: die ersten Kontinente
Dank der Wissenschaftler, die die Erdgeschichte im Laufe der Zeit rekonstruieren konnten, weiß man heute, dass die ursprüngliche Kruste, die sich nach der ersten Abkühlung der Erdkruste bildete, praktisch vollständig verschwand. Dies geschah durch häufige tektonische Bewegungen und gleichzeitig intensiven Meteoritenbeschuss.
Die ersten riesigen Stücke kontinentaler Kruste, das Produkt einer Differenzierung leichter Elemente während eines teilweisen Aufschmelzens der unteren Kruste, entstanden vor etwa 4 Milliarden Jahren und bildeten die heutigen Kerne, um die sich die verschiedenen Kontinente entwickelten. Noch heute kann man ihre Überreste in den so genannten Kratonen sehen, in denen sich einige der ältesten Gesteine der Erde befinden, die bis zu 4 Milliarden Jahre alt sind.
Dank ihrer Erforschung haben wir entdeckt, dass es an der Oberfläche unter anderem viele Sedimentkörner gibt, die durch Erosion während des Transports durch das Wasser geglättet wurden. Dies beweist, dass es damals Flüsse und Meere gab.
Damit ist die Grundlage für die Entstehung des Lebens geschaffen, obwohl es zwei verschiedene Theorien gibt, die beide gültig sind. Die erste Denkschule behauptet, dass organische Bestandteile direkt aus dem Weltraum auf die Erde gelangt sind, die so genannte Panspermie, während die zweite davon ausgeht, dass sie direkt auf unserem Planeten entstanden sind.
Die allgemeinen Mechanismen, die von beiden Theorien vorgeschlagen werden, sind jedenfalls recht ähnlich, auch wenn es nicht möglich ist, den genauen Zeitpunkt der Entstehung von Leben zu bestimmen. Man geht davon aus, dass dies vor etwa 4 Milliarden Jahren geschah, als das erste Molekül sich selbst duplizierte und damit die Grundlagen für die Entstehung des ersten gemeinsamen Vorfahren allen Lebens schuf.
Der Ursprung des Lebens auf der Erde
In der Urerde war dann ein Molekül in der Lage, Kopien von sich selbst zu erzeugen und wurde so zum Replikator. In ähnlicher Weise trug die Schaffung von mehr oder weniger geeigneten Varianten für das Überleben zum Beginn der Evolution der unbelebten Materie bei. Eine der ältesten und am meisten akzeptierten Theorien erklärt diesen komplexen Prozess mit hoher vulkanischer Energie, Blitzen und ultravioletter Strahlung, die die Produktion komplexerer Moleküle ausgelöst hätten.
Dazu hätten relativ einfache organische Verbindungen wie Nukleotide und Aminosäuren gehört, die die notwendigen Bestandteile für die Existenz von Leben sind. Diese organische Ursuppe begann in Menge und Konzentration zu wachsen, so dass verschiedene Moleküle miteinander reagierten. Bis sich ein Replikatormolekül herauskristallisierte und über die anderen dominierte, um dann in seiner Funktion fast vollständig von der DNA ersetzt zu werden.
Es scheint also möglich, dass die RNA der primitive Replikator ist, da sie die genetische Information der Lebewesen enthält. Wie in der so genannten Bubble-Theorie erläutert, ersetzte die DNA irgendwann die RNA als genetischen Speicher, und "Proteine, die als Enzyme bekannt sind, übernahmen daraufhin die Rolle von Katalysatoren für Reaktionen, so dass der RNA die Rolle der Informationsübertragung, der Synthese von Proteinen und der Modulation des gesamten Prozesses blieb".
Neue Studien deuten darauf hin, dass der letzte universelle gemeinsame Vorfahre aller Lebensformen auf der Erde vor etwa 3,5 Milliarden Jahren lebte. Diese Zelle wird gemeinhin als LUCA bezeichnet - ein Akronym für Last Universal Common Ancestor - und ist in der Tat der Vorfahre allen heute bekannten Lebens auf unserem Planeten.
Wie praktisch alle modernen Zellen nutzte sie die DNA, um den genetischen Code zu speichern, die RNA, um Informationen zu übertragen und schließlich die Proteinsynthese und Enzyme, um ihre Reaktionen zu katalysieren. Es ist jedoch noch umstritten, ob sich das Leben im Meer oder in einer subaerischen Umgebung entwickelt hat. Sicher ist, dass der bekannte Prozess der Photosynthese zu einem späteren Zeitpunkt allen Lebensformen ermöglichte, Energie direkt von der Sonne zu gewinnen.
Die Photosynthese trat mit den so genannten Cyanobakterien in Erscheinung, Mikroorganismen, die lange Zeit die Gewässer unseres Urplaneten beherrschten und zu einer allmählichen Abnahme des Kohlendioxids beitrugen, während sie gleichzeitig einen Anstieg der Sauerstoffkonzentration begünstigten. Der Sauerstoff wiederum sättigte das Wasser und diffundierte in die Atmosphäre, wodurch die Ozonschicht entstand.
Leben, das durch das Ozon in der oberen Atmosphäre bei der Absorption schädlicher ultravioletter Strahlen unterstützt wurde, konnte sich so auf dem Planeten ansiedeln. Erst vor 490 Millionen Jahren und nach nicht weniger als fünf Massenaussterben - das letzte führte zum Aussterben der Dinosaurier durch einen Meteoriteneinschlag - konnten sich Säugetiere etablieren. Dies führte zur späten Entstehung der menschlichen Rasse durch die uns allen bekannte Evolution.