كتب تعمير الارض

يمثل التكيف مع الحياة على الأرض تحديًا كبيرًا، حيث تحتاج جميع الكائنات البرية إلى تجنب الجفاف، ويجب على جميع الكائنات ذات الحجم فوق المجهري إنشاء هياكل خاصة لمقاومة الجاذبية؛ كما يجب أن تتغير أنظمة التنفس وتبادل الغازات؛ ويجب على الأجهزة التناسلية ألا تعتمد على الماء لحمل البيض والحيوانات المنوية تجاه بعضها البعض.

في مايو 2017، ربما تم العثور على أدلة لأقدم أشكال الحياة المعروفة على الأرض والمتمثلة في الجريسيت الذي يبلغ عمره 3.48 مليار عام، وغيره من الرواسب المعدنية ذات الصلة –التي توجد غالبًا حول الينابيع الساخنة والفوارات الحارة- التي اكتُشفت في بيلبارا كراتون بغرب استراليا.

تطور مضادات الأكسدة الأرضية

الأكسجين هو مؤكسد قوي نتج تراكمه في الغلاف الجوي للأرض نتيجة تطور عملية التمثيل الضوئي للبكتريا الزرقاء لأكثر من 3 مليار سنة، والتي كانت أكثر الكائنات البدائية تخليقًا للأكسجين.

عندما بدأت النباتات والحيوانات في دخول الأنهار والهبوط على بعد حوالي 500 متر، كان النقص البيئي لمضادات الأكسدة المعدنية البحرية يمثل تحديًا لتطور الحياة الأرضية. قامت النباتات الأرضية بتحسين إنتاج مضادات الأكسدة ذاتية النمو ببطء مثل حمض الأسكوربيك والبوليفينول والفلافونويدات والتوكوفيرول وغيرهم؛ في الواقع، تطورت كاسيات البذور –النوع السائد من النباتات اليوم- ومعظم أصباغها خلال فترة العصر الجوارسي المتأخر، وتستخدم النباتات مضادات الأكسدة للدفاع عن هياكلها ضد أنواع الأكسجين التفاعلية التي تنتج أثناء عملية البناء الضوئي؛ وتتعرض الحيوانات لنفس المواد المؤكسدة، وقد طورت أنظمة مضادات أكسدة إنزيمية ذاتية النمو.

تطور التربة

قبل استعمار الأرض، لم تكن التربة ومجموعة الجزيئات المعدنية والمواد العضوية المتحللة موجودة، قد تكون الأسطح الأرضية إما صخرة عارية أو رمال غير مستقرة تنتج عن التجوية. في شبه الجزيرة الكمبودية بنبلين في السويد، يبلغ الحد الأقصى لعمق الكاولين المتكون عن طريق التجوية في حقبة الطلائع الحديثة حوالي 5 أمتار، وعلى النقيض من ذلك فإن رواسب الكاولين المطورة في حقبة الحياة الوسطى أكثر كثافة.

تم العثور على أفلام من البكتيريا الزرقاء التي ليست نباتات ولكن تستخدم نفس آليات التمثيل الضوئي والتي وجدت في الصحارى الحديثة، وفقط في المناطق غير المناسبة للنباتات الوعائية؛ هذا يشير إلى أن الحصائر الميكروبية قد تكون أول كائنات حية تستعمر الأراضي الجافة، وربما في منطقة ماقبل الكمبري. يمكن أن تكون البكتريا الزرقاء المتكونة قد طورت تدريجيًا قدرتها على مقاومة الجفاف لأنها امتدت من البحار إلى مناطق المد والجزر ثم إلى الأرض. كان تطور التربة بطيئًا للغاية حتى ظهور حيوانات حفرية، والتي تمزج المكونات المعدنية والعضوية للتربة والتي يعد برازها مصدرأ رئيسيًا للمكونات العضوية.

اللافقاريات البرية

كان على الحيوانات تغيير أنظمة التغذية والإفراز، ومعظم الحيوانات البرية طورت الإخصاب الداخلي لبيضها. الفرق في معامل الانكسار بين الماء والهواء يتطلب تغيرات في أعينهم. من ناحية أخرى، أصبحت الحركة والتنفس أسهل من بعض النواحي، وشجع نقل الأصوات عالية التردد في الهواء على تطوير السمع. أقدم حيوان معروف يتنفس الهواء هو نيوموديسموس نيوماني، وهو من الحيوانات ألفية الأرجل من العصر السيلوري الأوسط. يتضح طبيعته الأرضية المتنفسة للهواء من خلال وجود متنفسات وفتحات لأنظمة القصبة الهوائية. ومع ذلك، تُفسر بعض الآثار الحفرية القديمة من الحدود الكبري- الأوردوفيكية منذ حوالي 490 مليار سنة على أنها مسارات مفصلية برمائية كبيرة على الكثبان الرملية الساحلية.

كاسيات البذور

ظهرت أول نباتات كاسيات البذور منذ حوالي 130 مليار سنة، ويفوق عدد نباتات كاسيات البذور من 250000 إلى 400000 نوعًا من جميع النباتات الأرضية مجتمعة، وهي الغطاء النباتي السائد في معظم الأنظمة الأيكولوجية الأرضية. هناك أدلة أحفورية على أن نباتات كاسيات البذور تنوعت بسرعة في العصر الطباشيري المبكر، وأن انتشارها مرتبط بوجود حشرات التلقيح. يُعتقد أن ماغنوليا هي القريبة من السلف المشترك للمجموعة من بين نباتات كاسيات البذور الحديثة.