Den innledende fasen av utviklingen av livet på jorda

Naturvitenskap er utviklet for å hjelpe menneskeheten å kjenne som oss selv og verden rundt oss og, selvfølgelig, for å finne ut hvor på planeten vår opprinnelse livet i alle dets former og manifestasjoner. Uten å gå inn i den religiøse dogmer av etableringen av den høyeste åndelige kraft - Gud vil vi studere hypotesen om opprinnelsen til levende materie, som driver biologi. De viktigste stadier av utviklingen av livet på Jorden vil hjelpe oss til å avdekke problemet med sin opprinnelse og manifestasjon i verden.

Representasjon forskere om utviklingen av dyreliv

Hvis vi samle alle arter av organismer, både moderne og utdødde, får du en astronomisk tall - en milliard arter. Det er ikke overraskende at forskere, som bodde i forskjellige tider, søkt å identifisere de viktigste stadier av utviklingen av livet på jorden, som fører til fremveksten av slike levende organismer, samt dannelsen av den moderne bilder av naturen. Grunnlegger av taksonomi Karl Linney i det 18. århundre basert på prinsippene om denne vitenskapen "live fra stue", som hevdet at livet kan bare oppstå fra eksisterende levende substans. Linné tillot ikke engang et snev av den såkalte spontan generasjon av organismer. Tyske biologen Ernst Haeckel først foreslo ideen om en monophyletic - opprinnelsen til alle levende organismer fra en enkelt stamfar. Jean-Baptiste Lamarck også forsvart ideen om den encellede forfedrenes form, forekomsten av som skjedde i de tidlige stadier av utviklingen av livet på Jorden. Oppsummering alle de ovennevnte, kan det hevdes at den eksisterende vitenskap på hypotesen om livets opprinnelse er klassifisert i to grupper. Først - abiogenic, det inkluderer ideer om dannelsen av levende materie fra livløse naturen (Alexander Oparin, Haldane, D., S. Miller). Andre - biogene, omfatter ideen om utseendet på levende vesener bare av sin egen art (Virchow, Linnaeus, Darwin).

Enten de viktigste organismene hadde en felles barndoms skjema

De første trinn i utviklingen av livet på jorden, og det biologiske mekanismer (kjemisk), deretter den periode av utseendet av biopolymerer (proteiner og nukleinsyrer) kalt prebiological og, til slutt, graden av biologisk evolusjon (dannelse av primære encellede organismer). De ble slått sammen og kalt biopoeza. Noen forskere (f.eks D. Bernal, S. Miller) foreslo ideen om progenote - stamfar, hvorfra archaea, eubacteria, kjerneholdige celler. Andre forskere mener at eukaryoter oppsto ikke fra progenote, og var et resultat av symbiosen, eller dannet som et resultat av endringer i ytre membran protobionts. Vurdere denne hypotesen nærmere.

Hypotesen om Oparin - Haldane

Blant de mange vitenskapelige versjoner, prøver å forklare fenomenet, kjent for vitenskapen som pre-biologiske stadium av utviklingen av livsverden, faller veldig populær hypotese coacervate. Det er formulert av den russiske vitenskapsmannen A. I. Oparinym. Lignende ideer ble uttrykt av den britiske forskeren D. Haldane. Forskere ideer gjenklang med den lenge kjent i biologi hypotesen om spontan generasjon av livet.

Essensen av hypotesen om coacervates

Akademiker Oparin antydet at gruppen av molekyler av organiske forbindelser, som resulterer fra den kjemiske trinnsprosesser kunne skape en tilstrekkelig tett hud. Således ble de separert fra den opprinnelige suppe - vann miljø av et gammelt hav. Disse grupper av molekyler vitenskapsmann kalt coacervates. De var i stand til selvstendig eksistens, fortsetter deling av primærløsning. For svært viktig, ifølge Oparin, egenskapene til coacervates behandlet deres evne til å vokse og fragmentering (reproduksjon). D. Haldane, avhengig av erfaringer Miller-Juri, som ble eksperimentelt oppnådde komplekse, organiske stoffer fra en blanding av metan, ammoniakk, hydrogen og karbondioksyd. Den besto av aminosyremolekyler og enkle sukkerarter. Dette har ført til muligheten for separate strukturer - probiontov.

Ifølge Oparin og Haldane, den innledende fasen av utviklingen av livet på jorden, som fører til dannelsen av primære komplekser - stamceller, ga grunnlag for den videre prosessen med utviklingen av levende materie. Det skal bemerkes at for forsøkene forskere har klart å simulere mulige forhold som kan være i atmosfæren og havene i det primære, nemlig høy temperatur og trykk, ioniserende stråling og elektriske utladninger.

Probionty og deres egenskaper

De tidligste stadier av utviklingen av livet på jorden - den Hades, Archean og da, markerte overgangen fra selvorganiser coacervates (probiontov) til de primære levende celler. Han ble gjort mulig ved de unike egenskaper probiontov: evnen til å danne membraner som var isolert, mulighet av de enkleste former for reproduksjon, basisk utveksling med det ytre miljø prosessen. Selvorganisert nucleoprotein molekyler, som følge av den kjemiske scenen, som tilbys på probiontov manifestasjon av de viktigste egenskapene til levende materie - evnen til å overføre genetisk informasjon.

Kjennetegn på de første levende organismer

I lang tid (ca 3,5 milliarder år siden) ble dannet sedimenter der spor av organisk liv ble funnet. De var i form av cyanobakterier og kalkskall rester mureinovyh bakteriecellevegger. Geokjemiske forhold i litosfæren Archean æra er i stadig endring, så de primære økosystem prokaryoter å tilpasse seg dem ved akkumulering av mange fenotypiske varianter. Fotosyntese er utført av blågrønnalger (cyanobacteria), har gitt en grunnleggende endring i den gass sammensetningen i den opprinnelige atmosfæren på jorden, slik at for ytterligere utgang vesener av vannhabitat på land. Aktivitets første prokaryote organismer, og de var hovedsakelig svovel og jernbakterier, resulterte i dannelse ikke bare av sedimenter, men som olje og naturgass.

Hvorfor ble gjort mulig fremveksten av eukaryote celler

Som tidligere nevnt, den fotosyntetiske aktivitet av grønne og purpur svovelbakterier og jernbakterier bidro til dannelsen av skjoldet av ozonlaget og fremveksten av aerobe eukaryote celler. Med andre ord, de første 3 stadier av livet i verden førte til dannelsen av biocenosis inneholder encellede og flercellede eukaryote organismer. De fleste forskere har en tendens til å tro at deres opptreden skjedde om lag 600 millioner år siden. Til å begynne med atom organismer ble representert av en encellet flagellaten former. Som et resultat av divergens av dem kom de første plantene - alger og protozoer og sopp. En interessant oppfatning av noen forskere at prokaryoter er en evolusjonær blindvei, fordi de ikke har forandret seg mye i de tidlige stadier av utviklingen av livet på Jorden. Biologi legger fram to grunner for mangelen på evolusjonære utviklingen av ikke-kjernefysiske organismer.

Den første av disse angår manglende evne til prokaryote celler for å forbedre organisasjonen og differensiering. Den andre grunnen - hard stive arvestoff prokaryoter som sendes bare sirkulært DNA-molekyl, som kalles et plasmid.

Symbiose, noe som førte til revolusjonerende endringer i naturen

Utseende av celler med kjerne i vitenskapelige kretser å forklare en posisjon endosymbiontteorien - teori foreslått av A. Shimperom. Siden dannelsen av cellekjernen, hvis tilstedeværelse er den viktigste funksjon av eukaryoter, så vel som dannelsen av mitokondria og kloroplaster er gjort mulig ved transformasjon av visse aerobe bakterier. Infiltrering av en primærcelle med en genetisk substans separat membran er bakteriene synkronisert sin metabolisme med vertscellen. Som et resultat, har de mistet evnen til selvstendig eksistens utenfor cellen og begynte sin obligatoriske organeller. Verdt å merke seg er den hypotese som forklarer utseendet kloroplaster. Du kan ikke glemme at opprinnelsen til disse organeller sikret fenomenet autotrofe ernæring og fotosyntese. Etter A. Shimperom velkjente russiske forskere som KS Merezhkovsky, BM Kozo-Polyansky og andre rettet oppmerksomheten mot en gruppe fotosyntetiske bakterier som er i stand til symbiose med heterotrofe celler. En gang i cytoplasma, de tydeligvis assimilert med den cellulære metabolisme og funksjon som stål organeller, senere kalt kloroplaster. Seg heterotrofe celler mutere til en encellet grønne alger, ble den første autotrofe eukaryoter.

Biogeocoenoses Vendian

Derfor, sameksistens av flere typer ikke-nukleære organismer - bakterier - kan føre til dannelsen av en ny levende system - den eukaryote cellen. Fortsetter å studere de tidlige stadier av utviklingen av livet på jorden, la oss Vendian proterozoic alder, som erstattet Archean. I vannmiljøet, - det viktigste vugge liv på planeten, de første biogeocoenoses dannet. Produsentene var de fotosyntetiske bakterier og unicellulære og koloni grønne alger.

De ble isolert oksygen, syntetisert organiske stoffer som brukes av heterotrofe organismer: encellet protozoer og flercellede former: coelenterates og trilobites. Vendian periode ender i de første stadiene av utviklingen av livet på Jorden. Eram og tiden etter det, måtte gjennomføre ytterligere prosessene i utviklingen av levende natur, alt basert på genetisk variasjon og naturlig utvalg.