Reise Der Menschheit, Vom Urknall Bis Zur Gegenwart (Op-Ed)

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Jahrhunderte wissenschaftlicher entdeckungen zeigen die entstehungsgeschichte der menschheit und ihre vielen wendungen vom urknall bis zum beginn der menschlichen zivilisation.

Roger Briggs ist der Autor von "Reise zur Zivilisation: Die Wissenschaft, wie wir hierher gekommen sind"(Collins Foundation Press, 2013). In seinem Buch präsentiert er eine neue Schöpfungsgeschichte des Universums, der Erde, des Lebens und der Menschheit, die auf den Beweisen und der Skepsis der Wissenschaft basiert. Diese Op-Ed ist von a Diashow ursprünglich auf WordsSideKick.com gepostet. Briggs hat diesen Artikel zu WordsSideKick.com beigetragen's Expertenstimmen: Op-Ed & Insights.

Eine der unangefochtenen Errungenschaften der modernen Wissenschaft ist, dass sie der Menschheit eine kohärente Herkunftsgeschichte bieten kann, was vor Jahrzehnten nicht möglich war. Mit neuen Entdeckungen in der Astrophysik, der Evolutionsbiologie, der Molekulargenetik, der Geologie und der Paläoanthropologie hat sich seit dem Urknall eine kontinuierliche Geschichte entwickelt.

Bald nach diesem vorletzten Ursprungsereignis, als das Universum etwa 380.000 Jahre alt war, war es auf etwa 3.000 Kelvin abgekühlt. Damit waren die Elektronen so kühl, dass sich Elektronen an Kernen anlagern und in hoch angeregten Zuständen neutrale Atommaterie bilden können. Nach etwa 400 Millionen Jahren Expansion nach dem Urknall war das Universum so kühl, dass die Schwerkraft Wasserstoffwolken zu Sternen vereinigen konnte und zum ersten Mal Kernfusion auslöste.

Die Geburt der ersten Sterne markierte einen Wendepunkt im Leben des Universums - von da an nahm das Universum die Merkmale an, die wir heute sehen, mit Galaxien voller Sterne, die von einem Planetensystem umgeben sind. Sterne leisten einige der wichtigsten Arbeiten im Kosmos: Sie stellen Elemente her, die schwerer sind als Wasserstoff, sie schaffen Planeten als Teil ihrer eigenen Formation und liefern Energie für diese Planeten, wie unsere Sonne sie für uns tut.

Astronomen haben noch kein Solarsystem gesehen, das wie unser eigenes ordentlich geordnet ist und einen schönen felsigen Planeten hat, der sich im Sweet Spot für flüssiges Wasser und Leben befindet. Wie speziell ist die Situation der Erde? Die Medien waren kürzlich unvorstellbar, als die Forscher schätzten (PNAS, 26. November 2013), dass es in unserer Galaxie 8 Milliarden oder 9 Milliarden Sterne mit erdähnlichen Planeten geben könnte - etwa 5 Prozent der Sterne -, was die Chancen für intelligentes Leben sehr hoch macht anderswo. Es wurde jedoch kein Leben oder Beweise dafür außerhalb der Erde gefunden, daher ist die Jury immer noch sehr unschlüssig bei der Frage, wie selten die Erde ist oder wie häufig die Erde ist und wie einzigartig die Menschheit ist oder nicht.

Beweise für das früheste bekannte Leben auf der Erde stammen von antiken Gesteinen aus Isua, Grönland, die ungefähr 3,85 Milliarden Jahre alt sind. Die Lebenszeichen, die diese Gesteine ​​enthalten, sind keine Fossilien tatsächlicher Mikroben, sondern chemische Signaturen im Gestein: molekulare Fossilien. Wenn diese Gesteine ​​analysiert werden, enthalten sie im Vergleich zu Kohlenstoff-13-Isotopen (die ein zusätzliches Neutron enthalten) höhere Kohlenstoff-12-Isotope als normal. Wenn Lebewesen Kohlenstoff (als CO2) aufnehmen, bevorzugen sie Kohlenstoff-12, und daher haben alle Lebewesen einen proportional höheren Kohlenstoff-12-Gehalt im Vergleich zu Nichtlebensmitteln. Die höheren Gehalte an Kohlenstoff-12 in den Isua-Gesteinen können nur durch das Vorhandensein primitiven Lebens erklärt werden. Dies bedeutet, dass sich DNA oder ein Vorläufermolekül zu diesem Zeitpunkt zusammengebaut hatte und seine unnachgiebige Selbstreplikation beginnen konnte, um die Evolution des Lebens voranzutreiben.

Das Leben auf der Erde sah sich vor rund 2,5 Milliarden Jahren seiner größten Überlebenskrise gegenüber, als sich die Atmosphäre von Kohlendioxid-dominanter zu sauerstoffreichen veränderte. Bis zu diesem Zeitpunkt war das Leben prokaryotisch oder bakterienähnlich und lebte mit Kohlendioxid (CO2). Photosynthetisierende Bakterien verbrauchten jedoch CO2 und produzierten giftigen Sauerstoff (O2), der schließlich die Atmosphäre füllte. Darüber hinaus hat der Rückgang des atmosphärischen CO2 die Erde in einen tiefen Tiefkühlzustand versenkt, der als Schneeball-Erdereignis bezeichnet wird. Der Planet war bis auf den Äquator vollständig mit dicken Eisplatten bedeckt, und das Leben in den dunklen Ozeanen war fast zum Aussterben getrieben. Doch mitten in dieser zweiköpfigen Krise entwickelte sich eine neue und komplexere Lebensform: Eukarya. Im Jahr 1967 erkannte die Biologin Lynn Margulis als erste, dass einige prokaryotische Organismen in einer kooperativen Vereinbarung zusammenkommen konnten, die sie Endosymbiose nannte, die ihnen half, die Schneeball-Erdkrise zu überstehen. Wir verstehen jetzt, dass die Mitochondrien in Tierzellen und die Chloroplasten in Pflanzenzellen einst Einzelorganismen waren, bevor sie zu eukaryontischen Organellen verschlungen wurden - und diese Organellen tragen noch als Primargenome primitive Genome. Die Entstehung des eukaryotischen Lebens öffnete die Tür für alle höheren Lebensformen, die folgen würden - auch für den Menschen.

Das Leben entwickelte sich zu immer komplexeren Formen - wirbellose Tiere, Wirbeltiere, Reptilien usw. - mit Dinosauriern, die vor mehreren hundert Millionen Jahren in der Mitte des Mesozoikums dominierten. Fast 200 Millionen Jahre lang regierten Dinosaurier die Erde. Dann, vor etwa 65 Millionen Jahren, verschwanden sie plötzlich. Schließlich fanden die Forscher in der Nähe von Chicxulub auf der Halbinsel Yucatan einen Aufprallkrater, der etwa so alt war wie das Aussterben der Dinosaurier und vieles andere auf der Erde. Spätere Untersuchungen deuteten darauf hin, dass der Komet oder Asteroid, aus dem der Krater hervorgegangen ist, einen Durchmesser von 10 bis 15 km hatte und bei seinem Auftreffen etwa 16.000 km / h zurücklegen musste, was zu großen Bränden, einem globalen Winter und anderen Auswirkungen führte waren für die meisten Landpflanzen und -tiere und einen großen Teil des Lebens im Meer verheerend. Viele der kleinen pelzigen Säugetiere, die sich unterirdisch vergraben hatten, überlebten jedoch. Sie hatten die ganze Zeit im Schatten der Dinosaurier gelebt, aber wenn die Dinosaurier weg waren, konnten sie jetzt gedeihen und wachsen. Sie wurden die neuen Herrscher der Erde. Die Säugetierlinie entwickelte sich schließlich zu Primaten, dann zu Affen, dann zu Hominiden und schließlich zu den Homo Linie, die Menschen hervorgebracht hat.Ohne die zufällige Begegnung der Erde mit einem Asteroiden oder Kometen vor 65 Millionen Jahren wäre es zweifelhaft, dass die Menschen überhaupt hier wären.

Vor etwa 5 Millionen Jahren beherrschten bestimmte Affen in Afrika die Kunst des aufrechten Gehens - dies waren die Hominiden. In den nächsten Millionen Jahren durchstreiften sie Afrika, und die Wissenschaftler klassifizieren sie innerhalb der Gattung Australopithecus, mit mindestens sieben verschiedenen Arten. Vor etwa 2,5 Millionen Jahren hat sich jedoch eine neue Linie gebildet Australopithecus. Dies wird jetzt als Gattung bezeichnet Homo. Am weitesten verbreitet ist dies Homo habilis war das erste Mitglied dieser neuen Linie und vor etwa 2 Millionen Jahren ein Vorfahr, den wir jetzt nennen Homo erectus gedieh in Ostafrika und würde bald beginnen, Eurasien und Asien zu besiedeln. Parallele der Homo Die Entwicklung von Werkzeugen durch Lineage war eine schnelle Ausdehnung des Gehirnvolumens und verdreifachte sich schließlich Homo Neanderthalensis und Homo sapiens vor etwa 200.000 Jahren. Die Neandertaler schienen jedoch in ihrer Technologieentwicklung zu stehen Homo sapiens entwickelte Technologie, Kultur und Bewusstsein weiter und verwandelte die Vorfahren der Menschen in eine nahezu geologische Kraft auf der Erde. Am Ende starb jede Hominidenart aus - außer einer. Der Mensch ist der letzte und einzige überlebende Hominide.

Archäologen haben starke Beweise aus der langen Geschichte des Werkzeugbaus, die auf einen erstaunlichen Sprung in der menschlichen Intelligenz zwischen etwa 100.000 und 60.000 Jahren hindeutet. Seltsamerweise haben die Genetiker festgestellt, dass die gesamte menschliche Bevölkerung auf der Erde zu dieser Zeit auf vielleicht wenige tausend Menschen gefallen ist. Es ist nicht genau bekannt, was diesen Bevölkerungsengpass verursacht hat, aber es ist unmöglich, den Ausbruch des Mount Toba vor 73.000 Jahren auf der Insel Sumatra zu ignorieren. Dies war das größte Vulkanereignis der letzten 30 Millionen Jahre. In Indien wurden 30 Meter dicke Ascheschichten abgeschieden und ein globaler Winter ausgelöst, der möglicherweise tausend Jahre gedauert hat. Es scheint, dass die Menschen, die in Ostafrika lebten und das Toba-Ereignis überlebten, eine neue und bessere Version von waren Homo sapiensvielleicht in der Lage, gesprochene Sprache und die von ihr verliehenen Kräfte der kollaborativen Kultur zu beherrschen. Diese neuen Menschen, die manchmal als verhaltensmäßig moderne Menschen bezeichnet werden, konnten Afrika in relativ kurzer Zeit auf jeden bewohnbaren Kontinent der Erde ausbreiten und die Neandertaler und alle anderen verbliebenen Hominidenarten zum Aussterben bringen. Kein anderes Lebewesen hatte seit dem großen Sprung eine faire Chance, mit den Menschen zu konkurrieren.

Wenn Sie ein Experte für aktuelle Themen sind - Forscher, Unternehmensleiter, Autor oder Innovator - und einen Beitrag leisten möchten, senden Sie uns hier eine E-Mail.

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Über zwei Millionen Jahre lang waren die Vorfahren der Menschen nomadische Jäger und Sammler. Dies änderte sich zum ersten Mal vor etwa 11.500 Jahren, als das Klima der Erde wärmer und milder wurde. Die Menschen im Nahen Osten begannen, mit essbaren Pflanzen zu experimentieren, Samen von den besten Pflanzen auszuwählen und in geschützte Gebiete zu pflanzen. Diese Art des Gartenbaus, genannt Gartenbau, erforderte, dass die Menschen an einem Ort bleiben mussten, um ihre Ernte zu ernähren, und nach und nach wurde der nomadische Lebensstil durch sesshafte, dauerhafte Lager ersetzt.

Menschen domestizierten auch Tiere - als Begleiter, Diener oder Nahrungsquellen. Vor ungefähr 10.000 Jahren tauchen große dauerhafte Siedlungen wie Jericho und Catalhoyuk in den archäologischen Funden auf. Vor etwa 5.200 Jahren tauchen die ersten Stadtstaaten an verschiedenen Orten im Nahen Osten auf, und zum ersten Mal zeigen die archäologischen Berichte eindeutige Anzeichen sozialer Schichtung und einer herrschenden Elite, die fast den gesamten Reichtum und die Macht besitzt. Dies war das Aufkommen der Zivilisation. Mit der Erfindung des Schreibens konnten Menschen nun permanent und kontrolliert menschliches Wissen erfassen. Die meisten Merkmale der heutigen Welt traten jetzt auf: Zentralstaatliche Regierung und Macht, militärische Kräfte und Kriegsführung, institutionalisierte Religion, Patriarchat, Währungssysteme, Armut, großflächige Landwirtschaft, Handelsnetzwerke und Imperium. Die Zivilisation trat bald an vielen anderen Orten der Welt unabhängig auf, darunter in China, Indien, Ägypten, Peru, Kreta und Mexiko. An den Namen und Orten hat sich in den letzten 5000 Jahren nicht viel geändert. Aber dient uns dieses Modell immer noch gut, oder ist die Menschheit bereit für etwas Neues - den nächsten großen Sprung?

Eine ausführlichere Erkundung dieser Reise finden Sie in der Diashow Big Bang to Civilization: 10 erstaunliche Origin-Ereignisse.

für mehr siehe "Reise zur Zivilisation: Die Wissenschaft, wie wir hierher gekommen sind"(Collins Foundation Press, 2013) und Als Mythos heiratet Wissenschaft, ist die Herkunftsgeschichte von Bedeutung(Op-Ed). Die geäußerten Ansichten sind die des Autors und spiegeln nicht unbedingt die Ansichten des Herausgebers wider. Diese Version des Artikels wurde ursprünglich auf WordsSideKick.com veröffentlicht.


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