Fazat fillestare të zhvillimit të jetës në Tokë

Shkencat natyrore janë të dizajnuara për të ndihmuar njerëzit për të ditur si veten dhe botën rreth nesh dhe, natyrisht, për të gjetur se si në planetin tonë origjinën jetën në të gjitha format dhe manifestimet e tij. Pa hyrë në dogmës fetare të krijimit të forcës më të lartë shpirtërore - Perëndia, ne do të studiojmë hipotezën e origjinës së materies së gjallë, i cili vepron në biologji. Fazat kryesore të zhvillimit të jetës në Tokë do të na ndihmojë për të zbuluar problemin e origjinës së tij dhe manifestimin në botë.

Shkencëtarët përfaqësimi në lidhje me evoluimin e kafshë të egra

Nëse ne të mblidhen së bashku të gjitha llojet e organizmave, si moderne dhe të zhdukur, që ju të merrni një numër astronomike - një miliard specie. Nuk është e habitshme se shkencëtarët, që kanë jetuar në kohë të ndryshme, kërkoi të identifikojë fazat kryesore të zhvillimit të jetës në Tokë, duke çuar në shfaqjen e këtyre llojeve të organizmave të gjallë, si dhe në formimin e fotografive moderne të natyrës. Themelues i taksonomi Karl Linney në shekullin e 18-të bazuar në parimet e kësaj shkence "jetojnë nga të gjallët", i cili argumentoi se jeta mund të lindin vetëm nga para-ekzistuese qeniet e gjalla. Linnaeus nuk i ka lejuar edhe një aluzion të ashtuquajturit brez spontan të organizmave. Biologu gjerman Ernst Haeckel parë sugjeroi idenë e një monophyletic - origjina e të gjitha organizmave të gjallë nga një paraardhës të vetëm. Jean-Baptiste Lamarck gjithashtu mbrojti idenë e formës njëqelizore stërgjyshore, dukuri e cila ka ndodhur në fazat e hershme të zhvillimit të jetës në Tokë. Duke përmbledhur të gjitha mbi, mund të thuhet se shkenca ekzistuese mbi hipoteza origjina e jetës janë klasifikuar në dy grupe. Së pari - abiogenic, ajo përfshin ide për formimin e materies të gjallë nga natyra e pajetë (Alexander Oparin, Haldane, D., S. Miller). Të tjera - biogenic, përfshin idenë e paraqitjes së qenieve të gjalla vetëm me llojin e tyre (Virchow, Linnaeus, Darwin).

Nëse organizmat kryesore kishte një formë të përbashkët stërgjyshore

fazat e para të zhvillimit të jetës në Tokë, dhe kjo abiotike (kimike), atëherë periudha e shfaqjes së biopolymers (proteinat dhe acidet nukleike) quhet prebiological dhe, më në fund, faza e evolucionit biologjik (formimi i organizmave kryesore një-qelizor). Ato u shkrinë dhe e quajti biopoeza. Disa studiues (p.sh., D. Bernal, S. Miller) propozoi idenë e progenote - paraardhës, nga të cilat Archaea, eubakteret, qelizat bërthamë. Të tjerët hulumtuesit besojnë se eukariotet nuk u ngrit nga progenote, dhe ishin rezultat i simbiozë, apo formuar si rezultat i ndryshimeve në protobionts jashtme membrana. Konsideroni këtë hipotezë në mënyrë më të detajuar.

Hipoteza e Oparin - Haldane

Në mesin e shumë versioneve shkencore, duke u përpjekur për të shpjeguar fenomenin, i njohur për shkencën, si në fazën e para-biologjike të zhvillimit të botës të jetës, shumë popullor hipoteza coacervate bie. Ajo është formuluar nga shkencëtar rus A. I. Oparinym. Ide të ngjashme janë shprehur nga studiuesi britanik D. Haldane. Shkencëtarët ide rezonuar me të gjatë të njohur në biologji hipotezën e gjenerimit spontan të jetës.

Thelbi i hipotezës së coacervates

Akademiku Oparin sugjeroi se grupi i molekulave të komponimeve organike, që rezultojnë nga proceset kimike fazë mund të krijojë një lëkurë mjaft të dendur. Kështu, ata u ndanë nga supë primordiale - mjedis me ujë të një oqean të lashtë. Këto grupe e shkencëtari molekulat quhet coacervates. Ata ishin të aftë për ekzistencë të pavarur, duke vazhduar shkëmbimin e zgjidhjes primar. Për shumë e rëndësishme, sipas Oparin, pronat e coacervates trajtohen aftësinë e tyre për t'u rritur dhe fragmentimi (riprodhim). D. Haldane, mbështetur në përvojat Miller-Jüri, e cila është të përftuara eksperimentale substanca organike komplekse nga një përzierje e metani, amoniakut, hidrogjenit dhe dioksidit të karbonit. Ajo përbëhej nga molekulave të acidit amino dhe sheqerna të thjeshta. Kjo ka çuar në mundësinë e strukturave të veçanta - probiontov.

Sipas Oparin dhe Haldane, fazat fillestare të zhvillimit të jetës në Tokë, duke çuar në formimin e komplekseve primare - progenitor qelizave, siguroi bazën për procesin e mëtejshëm të evolucionit të materies të jetesës. Duhet të theksohet se për eksperimentet shkencëtarët kanë simuluar me sukses kushtet e mundshme që mund të jenë në atmosferë dhe oqeanet në fillore, përkatësisht temperaturë të lartë dhe presion, jonizues rrezatimit dhe shkarkon elektrike.

Probionty dhe pronat e tyre

Fazat e hershme të zhvillimit të jetës në Tokë - të Hadean, Archean dhe pastaj, shënoi kalimin nga coacervates vetë-organizimit (probiontov) në qelizat primare të jetesës. Ai u bë i mundur nga vetitë unike probiontov: aftësinë për të formuar membranave të izoluara, mundësinë e format e thjeshta të riprodhimit, shkëmbimit themelore me procesin e mjedisit të jashtëm. molekulat vetë-organizuar nucleoprotein, që rezultojnë nga faza kimike, të ofruara në probiontov shfaqjen e pronave më të rëndësishme të jetesës çështje - aftësinë për të transferuar informacionin gjenetik.

Karakteristikat e organizmave të gjallë të parë

Për një kohë të gjatë (rreth 3.5 miliardë vjet më parë) u formuan sedimente në të cilin gjurmë të jetës organike u gjetën. Ata ishin në formën e cyanobacteria dhe predha gëlqerore mbetjeve mureinovyh muret qelizore bakteriale. kushtet gjeokimike në litosfera epokën Archean është vazhdimisht në ndryshim, kështu që prokaryotes kryesore të ekosistemit për t'iu përshtatur atyre nga akumulimin e shumë variante fenotipike. Fotosinteza është kryer nga algat blu-jeshile (cyanobacteria), ka dhënë një ndryshim themelor në përbërjen e gazit të atmosferës primitive të Tokës, duke lejuar për qeniet e mëtejshme e prodhimit të habitateve ujore në tokë. Aktiviteti organizmat e parë prokariote, dhe ata ishin kryesisht squfurit dhe hekuri bakteret, rezultoi në formimin jo vetëm të sedimenteve, por si naftës dhe gazit natyror.

Pse është bërë e mundur shfaqja e qelizave eukariote

Siç kemi përmendur më parë, aktiviteti fotosintetike e baktereve të gjelbër dhe vjollcë squfurit dhe bakteret hekuri kontribuar në formimin e mburojë e shtresës së ozonit dhe shfaqjen e qelizave eukariote aerobe. Me fjalë të tjera, 3 fazat e para të jetës së botës çoi në formimin e biocenozave përmbajnë organizma njëqelizor dhe shumëqelizore eukariotike. Shumica e shkencëtarëve priren të besojnë se pamja e tyre ka ndodhur rreth 600 milion vjet më parë. Fillimisht organizma bërthamore u përfaqësua nga një format një-qelizor zgjatime. Si rezultat i divergjencave të tyre erdhën bimët e para - algat dhe protozoa dhe kërpudhave. Një mendim interesant i disa studiuesve që prokaryotes janë një të vdekur-fund evolucionar, sepse ata nuk kanë ndryshuar shumë në fazat e hershme të zhvillimit të jetës në Tokë. Biologji vë përpara dy arsye për mungesën e zhvillimit evolucionar të organizmave jo-bërthamore.

I pari prej tyre ka të bëjë me paaftësinë e qelizave prokariote për të përmirësuar organizimin dhe diferencimin. Arsyeja e dytë - e vështirë të ngurtë prokaryotes materiale trashëguar paraqitura vetëm molekulë rrethore e ADN-së, e quajti një plazmid.

Simbiozë, e cila çoi në ndryshime revolucionare në natyrë

Shfaqja e qelizave bërthamë në qarqet shkencore për të shpjeguar një symbiogenesis pozicion - teori e propozuar nga A. Shimperom. Që nga formimi i bërthamën e qelizës, prania e së cilës është tipar kryesor i eukariotet, si dhe formimi i Mitochondria dhe kloroplaste u mundësua me transformimin e baktereve të caktuara aerobe. Infiltrimi një qelizë primare me një substancë gjenetik cipë të veçantë, bakteret janë sinkronizuar metabolizmin e saj me qelize pritese. Si rezultat, ata kanë humbur kapacitetin për ekzistencë të pavarur jashtë qelizës dhe filloi organelet e saj të detyrueshme. I rëndësishëm është hipoteza që shpjegon pamjen e kloroplaste. Ju nuk mund të harrojmë se origjina e këtyre organeleve siguruar fenomen ushqyerit autotrofe dhe fotosintezën. Pas A. Shimperom tilla shkencëtarë të njohur rusë si KS Merezhkovsky, BM Kozo-Polyansky dhe të tjerët tërhoqi vëmendjen për një grup të baktereve fotosintetike të aftë për të simbiozë me qeliza heterotrophic. Pasi në citoplazmë, ata me sa duket asimiluar me metabolizmin qelizor dhe funksionin si organelet të çelikut, të quajtur më vonë kloroplaste. Veten qelizat heterotrophic shndrrohet në një algat një-qelizor të gjelbër, duke u bërë e eukarioteve parë autotrofe.

Biogeocoenoses Vendian

Prandaj, bashkëjetesa e disa lloje të jo-bërthamore organizmave - bakteret - mund të çojë në formimin e një sistemi të ri të gjallë - qelizën eukariote. Duke vazhduar për të studiuar fazat e hershme të zhvillimit të jetës në tokë, le të na Vendian moshën Proterozoikut, i cili zëvendësoi Archean. Në mjedisin ujor, - djepi kryesore të jetës në planetin, e biogeocoenoses parë formuar. Prodhuesit ata ishin bakteret fotosintetike dhe njëqelizor dhe kolonial algat jeshile.

Ata ishin izoluar oksigjen, sintetizuar substancat organike që përdoren nga organizmat heterotrophic: protozoa njëqelizore dhe forma multicellular: coelenterates dhe trilobites. Periudha Vendian duke i dhënë fund në fazat e para të zhvillimit të jetës në Tokë. Eram dhe periudha pas atë, kishte për të zbatuar më tej proceset e evolucionit të natyrës gjallë, të gjithë në bazë të variacionit gjenetik dhe seleksionimit natyror.