ViewWiki

העולם, קצת יותר מקרוב

ציר הזמן של החיים.

דחסו את 4.5 מיליארד השנים של כדור הארץ ליום אחד, והחיידקים לבדם בו עד הערב. אנחנו מגיעים בשש השניות האחרונות.

גלו את הסצנה מאמר אינטראקטיבי

01 / הניסוי

לחיידקים היה כל היום.

עברו ב"לאורך הזמן" מ"כדור הארץ נוצר" ועד "המין שלנו", ושימו לב לאן המחוג מצביע. אחר כך בחרו "שנה אחת", או הגדירו שהשעון יראה רק את 600 מיליון השנים האחרונות.

תמונה של הסצנה התלת־ממדית „ציר הזמן של החיים”, שעוסקת בשאלה: אילו תולדות כדור הארץ היו יום אחד, מתי היו מופיעים בעלי החיים הראשונים, ומתי אנחנו?
סצנה אינטראקטיבית

הגרסה האינטראקטיבית נטענת…

ההסבר שלמטה זמין כבר עכשיו, בזמן שהסצנה נטענת.

שעון שדוחס את 4,540 מיליון השנים של כדור הארץ ליום אחד או לשנה אחת, צבוע לפי האיאונים, העידנים והתקופות של לוח הזמנים הגאולוגי. סיכה מסמנת כל אחד משנים־עשר רגעים בתולדות החיים, והדיורמה שעל הכן מראה את החיים ברגע שהמחוג מצביע עליו. התרשים מפרט כל רגע ואת השעה שלו בשעון.התאריכים מעוגלים, ואי הוודאות בעתיקים שבהם היא מאה מיליון שנה ויותר. הדיורמות אינן בקנה מידה, וגם לא באותו קנה מידה זו כמו זו; התאים מצוירים גדולים פי אלפים מבמציאות, והעצים קטנים בהרבה. כל אחת מראה תמונה אופיינית לזמנה, לא מקום אמיתי אחד.

02 / שלוש דרכים לדחוס

לאן הולך הזמן?

דחסו את תולדות כדור הארץ ליום, לשנה או להליכה, והצורה זהה: קטע ארוך של חיידקים, וכל מה שהיינו מזהים נדחס לסוף.

שעון
061218

יום אחד

מחצות עד חצות. כל שעה היא כ־189 מיליון שנה, כל שנייה כ־52,500 שנה.

החיים הראשונים
05:30
בעלי החיים הראשונים
20:58
סוף הדינוזאורים
23:39
המין שלנו
23:59:54, שש השניות האחרונות
לוח שנה
1234567891011121.1231.12

שנה אחת

מ־1 בינואר עד ערב ראש השנה האזרחית. כל יום הוא כ־12.4 מיליון שנה, כל דקה כ־8,600 שנה.

החיים הראשונים
25 במרץ
בעלי החיים הראשונים
15 בנובמבר
סוף הדינוזאורים
26 בדצמבר
המין שלנו
23:25 ב־31 בדצמבר, 35 הדקות האחרונות
דרך
01234 ק"מ600 מ'400 מ'200 מ'0 מ'

הליכה של 4.54 ק"מ

מטר אחד לכל מיליון שנה, החל מהמקום שבו כדור הארץ נוצר. בהליכה מהירה זה לוקח בערך שעה.

החיים הראשונים
אחרי 1,040 מ'
בעלי החיים הראשונים
ב־575 המטרים האחרונים
סוף הדינוזאורים
66 מ' לפני הסוף
המין שלנו
30 הסנטימטרים האחרונים, פחות מצעד אחד
הרעיון הגדול

איך שלא תדחסו אותה, בעלי החיים ממלאים רק את השמינית האחרונה של תולדות כדור הארץ, והמין שלנו רק את החלק החמישה־עשר־אלף האחרון. ברוב הזמן שבו היו חיים, הם היו קטנים מכדי לראות אותם.

יום של 4.5 מיליארד שנה

כדור הארץ נוצר לפני כ־4,540 מיליון שנה. קשה להרגיש מספר בגודל כזה, ולכן הסצנה דוחסת אותו לתוך משהו מוכר: יום אחד. כדור הארץ נוצר בחצות, וההווה הוא החצות הבאה. כל שעה בשעון היא אז כ־189 מיליון שנה, כל דקה כ־3 מיליון שנה, וכל שנייה כ־52,500 שנה.

בשעון הזה, תולדות החיים עקומות מאוד. החיים מופיעים לפני ארוחת הבוקר, אבל ברוב שעות היום אי אפשר לראות אותם: תאים בודדים, ומרבדים ותלוליות שהם בונים. בעלי החיים הראשונים מופיעים קצת לפני תשע בערב. הצמחים מגיעים ליבשה בתשע וחצי, הדינוזאורים מגיעים ברבע לאחת־עשרה, ואסטרואיד שם קץ לשלטונם ב־23:39. המין שלנו מגיע בערך שש שניות לפני חצות.

נסו: עברו בלאורך הזמן דרך כל שנים־עשר הרגעים, מכדור הארץ נוצר ועד המין שלנו, וראו את הסיכות נדלקות סביב השעון. ששת הראשונים פזורים סביבו; ששת האחרונים נדחסים לשמינית האחרונה.

חזרה לניסוי

חיידקים לבדם

בכמה מאות מיליוני השנים הראשונות שלו, כדור הארץ היה חם מדי, וסלעים מהחלל פגעו בו לעתים קרובות מדי, כדי שמשהו יחיה עליו. לפני כ־3,500 מיליון שנה, ב־05:30 בשעון, כבר היו חיים. הסימנים המקובלים הקדומים ביותר שלהם הם סטרומטוליטים: תלוליות של שכבות דקות שנבנות בידי מרבדים של חיידקים, שלוכדים גרגירי משקע וצומחים דרכם כלפי האור. סטרומטוליטים צומחים גם היום בכמה מפרצים חמים ומלוחים. ייתכן שכמה עקבות כימיים בסלעים עתיקים יותר מעידים שהחיים התחילו עוד קודם, אבל הם שנויים במחלוקת.

היצורים החיים הראשונים האלה היו תאים בודדים בלי גרעין, כמו החיידקים והארכאונים שחיים היום; חיידקים מראה איך תא כזה נראה מבפנים. ב־2,500 מיליון השנים הבאות, עד בערך רבע לשבע בערב בשעון, כל יצור חי על כדור הארץ היה מיקרוסקופי: תא בודד או מושבה של תאים. חיים מיקרוסקופיים מראה את המגוון שתאים כאלה מגיעים אליו היום.

החמצן משנה את האוויר

באוויר של כדור הארץ הצעיר כמעט לא היה חמצן. כמה חיידקים, הציאנובקטריות, למדו לפרק מים בעזרת אור השמש ופלטו חמצן כפסולת. במשך זמן רב החמצן הזה נוצל באותו קצב שבו נוצר, בעיקר על ידי ברזל מומס בים, שהחליד ושקע לסלעים מפוספסים באדום ובאפור שנקראים תצורות ברזל מפוספסות. לפני כ־2,400 מיליון שנה, ב־11:19 בשעון, החמצן התחיל להצטבר באוויר: אירוע החמצון הגדול.

זה היה אסון לחיידקים הרבים שהחמצן מרעיל, והזדמנות לאלה שיכלו להשתמש בו כדי לשרוף את המזון שלהם. החמצן שבגובה האוויר יצר גם את שכבת האוזון, שאפשרה מאוחר יותר לחיות ביבשה תחת הקרינה העל־סגולה של השמש; ראו שכבת האוזון. ובכל זאת, במשך יותר ממיליארד שנה היה באוויר רק חלק קטן מהחמצן שיש בו היום.

נסו: עברו בלאורך הזמן לחמצן. בועות עולות ממרבדים ירוקים של ציאנובקטריות, והסלע שמאחור מפוספס בחלודה.

חזרה לניסוי

תאים עם גרעין, ואחר כך תאים רבים

לפני כ־1,800 מיליון שנה, בשתיים וחצי אחר הצהריים, כבר היו תאים גדולים יותר שה־DNA שלהם עטוף בגרעין, ובתוכם מדורים נוספים. אלה האאוקריוטים, סוג התא שממנו עשויים כל בעל חיים, כל צמח וכל פטרייה. המיטוכונדריות שלהם, שבהן המזון נשרף בעזרת חמצן, היו פעם חיידקים עצמאיים שעברו לגור בתוך תא גדול יותר; הכלורופלסטים של הצמחים היו פעם ציאנובקטריות שנבלעו באותה דרך.

חיים העשויים מתאים רבים, שבהם תאים שונים עושים עבודות שונות, באו מאוחר יותר. אצות אדומות שנשתמרו בסלעים בני כמיליארד שנה, בערך ב־18:40 בשעון, הן מהקדומות שבהן. החיים כמושבה של תאים רבים הומצאו כמה פעמים: באצות, בפטריות ובבעלי החיים.

בעלי החיים מגיעים מאוחר

בעלי החיים הראשונים שגדולים מספיק כדי לראות אותם מופיעים לפני כ־575 מיליון שנה, שתי דקות לפני תשע בערב. בעלי החיים האלה, של תקופת האדיאקרה, היו רכים: יצורים מרופדים דמויי עלה שהיו נטועים בקרקעית הים, אליפסות שטוחות ומצולעות כמו דיקינסוניה ששכבו על מרבדי חיידקים, ואחרים שקשה להשוות לשום דבר שחי היום.

ואז, מלפני כ־538 מיליון שנה, ב־21:09, מגיע הפיצוץ הקמבריוני. בתוך כמה עשרות מיליוני שנים הים מתמלא בבעלי חיים עם קונכיות, רגליים מפרקיות, עיניים ולסתות, וכמעט כל קבוצה גדולה של בעלי חיים שחיה היום מופיעה בפעם הראשונה: טרילוביטים, קרובים קדומים של סרטנים וחרקים, בעלי החוליות הראשונים, וטורפים כמו אנומלוקריס, טורף באורך של עד חצי מטר עם גפיים תופסות. קונכיות ושלדים מתאבנים הרבה יותר טוב מגופים רכים, ולכן תיעוד המאובנים מתמלא פתאום בנקודה הזאת; תיעוד המאובנים מראה איך נוצר מאובן.

נסו: עברו בלאורך הזמן מרב־תאיים לבעלי החיים הראשונים ואחר כך לקמבריון. בשעון, המחוג כבר השאיר מאחוריו כמעט שבע שמיניות מהמעגל כשמופיעים היצורים דמויי העלה הראשונים.

חזרה לניסוי

אל היבשה

כמעט כל היום, היבשה הייתה סלע חשוף, לכל היותר עם שכבה דקה של חיידקים. צמחים קטנים כמו טחבים וכבדניות התפשטו על קרקע לחה לפני כ־470 מיליון שנה, בתשע וחצי בערב, ואחריהם באו הצמחים הזקופים הראשונים עם גבעולים. רבי־רגליים ובעלי חיים קטנים אחרים באו אחרי הצמחים; לפני כ־385 מיליון שנה כבר היו יערות, ולפני כ־375 מיליון שנה דגים עם סנפירים חזקים התחילו להפוך לבעלי החיים הראשונים בעלי ארבע רגליים.

חמש הכחדות המוניות

חמש פעמים מאז הקמבריון, חלק גדול מכל המינים נכחד בזמן קצר: הכחדה המונית. הגרועה שבהן, לפני כ־252 מיליון שנה, סיימה את תקופת הפרם. התפרצויות ענק במקום שהוא היום סיביר שפכו לבה וגזים במשך מאות אלפי שנים, חיממו את האקלים והוציאו את החמצן מהים. רוב המינים בים ורבים ביבשה מתו. היא נקראת ההכחדה הגדולה.

המפורסמת ביותר היא האחרונה, לפני 66 מיליון שנה, ב־23:39 בשעון. אסטרואיד בקוטר של כ־10 km פגע במקום שהוא היום חצי האי יוקטן במקסיקו, ומילא את השמיים בפיח ובאבק. הוא הכחיד את הדינוזאורים, חוץ מהעופות, שהם צאצאיהם החיים, ואת האמוניטים יחד איתם. כל הכחדה פינתה את הדרך לשורדים להתפשט אל המקומות שהתרוקנו.

דינוזאורים, יונקים ואנחנו

הדינוזאורים הראשונים מופיעים לפני כ־230 מיליון שנה, ב־22:47, והיונקים הראשונים זמן קצר אחריהם, קטנים ופעילים בעיקר בלילה. הדינוזאורים שלטו ביבשה כ־165 מיליון שנה, יותר מ־50 דקות בשעון. רק אחרי שנעלמו, היונקים גדלו והתפשטו לכל אורח חיים.

השושלת שהובילה לבני האדם נפרדה מזו שהובילה לשימפנזים לפני 6 עד 7 מיליון שנה, קצת יותר משתי דקות לפני חצות. הסוג שלנו, הומו, מופיע לפני כ־2.8 מיליון שנה, והמין שלנו, הומו ספיינס, לפני כ־300,000 שנה: 23:59:54. החקלאות התחילה לפני כ־12,000 שנה, רבע שנייה לפני חצות, וכל ההיסטוריה הכתובה נכנסת בעשירית השנייה האחרונה.

נסו: בחרו שנה אחת תחת לדחוס לתוך ועברו לדינוזאורים ואחר כך להמין שלנו. הדינוזאורים מגיעים ב־13 בדצמבר; אנחנו מגיעים ב־23:25 בערב ראש השנה האזרחית.

חזרה לניסוי

הגדלה של הסוף

מפני שכל כך הרבה קורה בסוף, הסצנה יכולה להגדיל אותו. השעון מראה הופך את השעון ל־600, 70 או 7 מיליון השנים האחרונות של היום. הצגת 600 מיליון השנים האחרונות מגדילה את סוף היום פי שמונה בערך, וסיפור בעלי החיים מתפרש סביב השעון. הצגת 7 מיליון השנים האחרונות מגדילה אותו פי 650, ועדיין המין שלנו תופס רק את החלק העשרים ושלושה האחרון של המעגל.

נסו: הגדירו את השעון מראה ל־600 מיליון אחרונות ועברו מבעלי החיים הראשונים לאסטרואיד; אחר כך הגדירו אותו ל־7 מיליון אחרונות ועברו להמין שלנו. רגעים עתיקים יותר מהקטע שהשעון מראה משאירים את המחוג מחכה בתחילתו.

חזרה לניסוי

איך יודעים את התאריכים

סלעים מתוארכים לפי היסודות הרדיואקטיביים שבהם, שמתפרקים בקצב קבוע ומדוד; תיארוך רדיומטרי וגיל כדור הארץ מראה איך גביש זעיר שומר על הזמן הזה. מאובנים מתוארכים לפי שכבות הסלע המתוארכות שמעליהם ומתחתיהם. סדר האירועים כתוב גם ביצורים החיים: עד כמה ה־DNA של שתי קבוצות התרחק זה מזה מעיד בקירוב לפני כמה זמן הן נפרדו. כל אלה מספרים סיפור אחד של חיים שמשתנים לאורך הזמן, שמוסבר בברירה טבעית. איך מסדרים את היצורים החיים בקבוצות, מחיידקים ועד יונקים, הוא הנושא של מיון היצורים החיים.

מה המודל הזה משמיט

שנים־עשר הרגעים הם מבחר, והתאריכים שלהם הם ערכים מעוגלים שמדענים עדיין מתווכחים עליהם. ייתכן שהחיים הראשונים עתיקים מ־3,500 מיליון שנה; התאים הראשונים עם גרעין עשויים להיות בני 2,100 עד 1,600 מיליון שנה; חיים מתאים רבים התפתחו כמה פעמים; ובעלי החיים הראשונים אולי עתיקים מהמאובנים הראשונים שלהם. אירוע החמצון הגדול נמשך עשרות מיליוני שנים, וכל הכחדה נמשכה אלפי שנים או יותר, לא רגע אחד.

החלוקות על השעון עוקבות אחר לוח הזמנים הגאולוגי הבין־לאומי, בעיגול. הדיורמות מצוירות בגודל שנקרא היטב על הכן: התאים גדולים פי אלפים מבמציאות, העצים והדינוזאור קטנים מבמציאות, ואף אחד מהם לא באותו קנה מידה כמו האחר. כל אחת מראה תמונה אופיינית לזמנה, לא מקום אחד, וכמה מהצמחים ובעלי החיים שבה מעט מאוחרים מהרגע שהיא מייצגת.

מותר לעשות בהם שימוש חוזר, עם קרדיט ל־ViewWiki וקישור לעמוד הזה.

04 / ללמוד את זה בקורס

תרגול, צעד אחר צעד.

השיעור הזה מלמד את הנושא עם שאלות שנבדקות.

  1. השעון של החיים ביולוגיה · אבולוציה