Elämän syntyprosessi oli kolmivaiheinen:
- Kaasukehän epäorgaanisista aineista muodostui orgaanisia yhdisteitä, kuten RNA:n ja proteiinien rakenneosia. Energian tähän reaktioon on tarjonnut tulivuoren purkaukset, salamat, ultraviolettisäteily ja meteoriittipommitukset. Tätä kutsutaan kemialliseksi evoluutioksi.
- Seuraavaksi nämä elämän rakennusosat liittyivät yhteen muodostaen suuria molekyylejä: DNA:ta, RNA:ta ja niiden ohjeiden mukaan proteiineja
- Lopuksi nämä elämän perustat ajautuivat rasvamolekyyleistä muodostuneen kalvon sisälle ja näin alkusolu syntyi ja biologinen evoluutio saattoi alkaa.
Näihin aikoihin kaasukehässä ei ollut happea, vaan hiilimonoksidia, typpeä, vetyä, ammoniakkia, vetyä ja muita myrkyllisiä aineita. Myöskään otsonia ei ollut, joten ultraviolettisäteily pääsi veteen asti ja aiheutti paljon mutaatioita. Toisaalta tämä mahdollisti laajan muuntelun, josta luonnonvalinta ohjasi elämän kehitystä tehokkaasti.
Elämän kehityksen vaiheet
1. Bakteerit ja arkeonit
Vanhimmat merkit elämästä on siis n. 3,8 miljardia vuotta sitten (maapallo on n. 4,6 miljardia vuotta vanha). Nämä olivat hyvin alkeellisia versioita ensimmäisistä soluista, ja ensimmäiset varsinaiset tumattomat eliöt, bakteerit ja arkeonit, kehittyivät n. 3,5 miljardia vuotta sitten. Jo silloin eliöstöstä löytyi sekä kuluttajia, että kemosynteesin avulla yhteyttäviä tuottajia.
2. Fotosynteesi
Seuraava iso kehitysaskel tapahtui n. 3 miljardia vuotta sitten, kun kehittyi fotosynteesi. Nämä syanobakteerit, joihin muodostui auringon energian sitomiseen tarvittavaa lehtivihreää, saivat kilpailuedun ja ne lisääntyivät voimakkaasti.
Näin myös veteen alkoi liueta happea ja myöhemmin myös ilmaan pääsi fotosynteesin tuloksena happea. Tämä teki ilmakehästä vähemmän myrkyllisen ja osan happimolekyyleistä muuttuessa otsonimolekyyleiksi myös nykyisenlainen otsonikerros syntyi ultraviolettisäteilyltä suojaamaan.
3. Soluhengitys
Ennen happea eliöt olivat saaneet energiansa anaerobisista käymisreaktioista. Ne, jotka sopeutuivat hapekkaaseen elinympäristöön, alkoivat vapauttaa energiaa tehokkaammalla soluhengityksellä. Kaikki eivät kuitenkaan sopeutuneet, mikä aiheuttikin ensimmäisen sukupuuttoaallon.
4. Aitotumaiset
Lopulta myös aitotumaisia eliöitä kehittyi. Arkeonista kehittyneet tumalliset eliöt nielaisivat pieniä bakteereja, joita ne eivät hajottaneetkaan, vaan ne kehittyivät soluelimiksi, ja alkoivat tuottamaan isäntäsolulle energiaa mitokondrioina sekä viherhiukkasina. Tätä teoriaa kutsutaan endosymbioositeoriaksi, ja sitä perustellaan sillä, että viherhiukkaset ja mitokondriot lisääntyvät itsenäisesti ja niissä on oma DNA:nsa.
5. Monisoluiset eliöt
Lopulta solut alkoivat kokoontua yhteen. Monisoluisilla eliöidillä oli etuja yksisoluisiin nähden:
- Monisoluisissa organismeissa solut kykenivät erikoistumaan mahdollistaen tehokkaammat elintoiminnot.
- Erityisesti sukusolujen synty, “seksin vallankumous” oli tärkeä askel, sillä sen avulla suvullinen lisääntyminen tuli mahdolliseksi, lisäten muuntelua.
Kerrataan nopeasti tärkeät numerot:
Eli, maapallo kehittyi noin 4,6 miljardia vuotta sitten. 0,8 miljardia vuotta kesti, ennen kuin elämä syntyi (3,8 miljardia vuotta sitten). Seuraavaan rajapyykkiin kesti vain 0,3 miljardia vuotta: arkit ja bakteerit kehittyivät. Sitten mukava tasaluku 3 miljardia vuotta sitten fotosynteesi kehittyi, ja sen jakaa kahdella, niin 1,5 miljardia vuotta sitten syntyi tumallinen solu. Kun jatketaan kahdellla jakamista, niin saadaan melkein oikea luku monisoluisten eliöiden synnylle (0,7 miljardia vuotta sitten).
Eli tärkeät numerot ovat: 8, 3 ja 2:
Kunhan muistaa milloin Maapallo syntyi, niin siitä tarvitsee vain vähentää 0,8 ja tuloksena on 3,8 (eli numero 8 molemmissa luvuissa). Sitten vähennetään 0,3 niin saadaan seuraava luku, ja sitten onkin tasan 3,0. Lopuksi vielä jaetaan kahdella kaksi kertaa (okei, no viimeisellä kerralla pitää pyöristää alaspäin).
Näin siis muistat elämän synnyn vuosiluvut.