Etapele inițiale ale dezvoltării vieții pe Pământ

Științele naturii sunt concepute pentru a ajuta omenirea sa stie ca pe noi înșine și lumea din jurul nostru și, desigur, pentru a afla cum pe planeta noastră are originea vieții în toate formele și manifestările sale. Fără a intra în dogma religioasă a creării cea mai mare forță spirituală - Dumnezeu, vom studia ipoteza originii materiei vii, care funcționează biologia. Principalele etape ale dezvoltării vieții pe Pământ ne va ajuta să dezvălui problema originii și a manifestării sale în lume.

oamenii de știință de reprezentare cu privire la evoluția faunei sălbatice

Dacă ne adunăm toate speciile de organisme, atât moderne și pe cale de dispariție, veți obține un număr astronomic - un miliard de specii. Nu este surprinzător faptul că oamenii de știință, care au trăit în diferite momente, a căutat să identifice principalele etape ale dezvoltării vieții pe Pământ, ceea ce duce la apariția acestor tipuri de organisme vii, precum și la formarea de imagini moderne ale naturii. Fondator al taxonomie Karl Linney în secolul al 18-lea bazat pe principiile acestei științe „trăiesc din viu“, care a susținut că viața poate rezulta decât din pre-existente substanță vie. Linnaeus nu a permis nici un indiciu al așa-numitei generații spontane de organisme. biolog german Ernst Haeckel a sugerat mai întâi ideea unei monofiletic - originea tuturor organismelor vii dintr - un singur strămoș. Jean-Baptiste Lamarck a apărat, de asemenea, ideea de a forma ancestrală unicelular, a căror apariție a avut loc în primele etape ale dezvoltării vieții pe Pământ. Rezumând toate cele de mai sus, se poate argumenta că știința existentă pe ipoteza originii vieții sunt clasificate în două grupe. În primul rând - abiogenic, include idei despre formarea materiei vii de la natura neînsuflețită (Alexander Oparin, Haldane, D., S. Miller). Altele - biogene, include ideea apariției ființelor vii numai prin propria lor natură (Virchow, Linnaeus, Darwin).

Fie că organismele primare au avut o formă ancestrală comună

Primele stadii ale dezvoltării vieții pe Pământ, și ea abiotic (chimic), atunci perioada apariției biopolimeri (proteine și acizi nucleici) numite prebiological și, în sfârșit, stadiul evoluției biologice (formarea organismelor primare unicelulare). Ei au fost comasate și numit biopoeza. Unii cercetători (de exemplu, D. Bernal, S. Miller), a propus ideea de progenote - strămoș, din care Archaea, eubacteriile, celulele nucleate. Alții cercetători cred că eucariotele nu a apărut din progenote, și au fost rezultatul simbioză, sau format ca urmare a modificărilor în protobionts membranei exterioare. Luați în considerare această ipoteză mai detaliat.

Ipoteza de Oparin - Haldane

Printre multe versiuni științifice, încercând să explice fenomenul, cunoscut de știință ca etapa de pre-biologică de dezvoltare a vieții de zi, foarte popular coacervat ipoteza picături. Acesta este formulat de către om de știință rus A. I. Oparinym. Idei similare au fost exprimate de către cercetătorul britanic D. Haldane. Oamenii de stiinta idei rezonat cu mult timp cunoscute în ipoteza biologie de generare spontană a vieții.

Esența ipoteza coacervates

Academicianul Oparin a sugerat că grupul de molecule de compuși organici, care rezultă din procesele chimice etapă ar putea crea o piele suficient de dense. Astfel, ei au fost separate de supa primordială - mediu de apă al unui ocean vechi. Aceste grupuri de oameni de știință molecule numite coacervates. Ei au fost capabili să existe independent, continuând schimbul a soluției primare. Pentru foarte important, potrivit Oparin, proprietățile coacervates tratate capacitatea lor de a crește și fragmentare (reproducere). D. Haldane, bazat pe experiențele Miller-Juri, care a fost obținută experimental substanțe organice complexe dintr-un amestec de metan, amoniac, hidrogen și dioxid de carbon. Acesta a constat din molecule de aminoacizi și zaharuri simple. Acest lucru a condus la posibilitatea de structuri separate - probiontov.

Potrivit Oparin și Haldane, etapele inițiale ale dezvoltării vieții pe Pământ, ceea ce duce la formarea de complexe primare - celule progenitoare, cu condiția ca baza pentru continuarea procesului de evoluție a materiei vii. Trebuie remarcat faptul că pentru experimentele oamenii de știință au simulat cu succes condițiile posibile care ar putea fi în atmosferă și oceane în primar, temperatură ridicată și anume presiune, radiații ionizante și descărcări electrice.

Probionty și proprietățile lor

Cele mai timpurii etape ale dezvoltării vieții pe Pământ - Hadean, archean și apoi, a marcat trecerea de la coacervates auto-organizare (probiontov) la celulele vii primare. El a fost posibil prin proprietățile unice probiontov: capacitatea de a forma membrane izolate, posibilitatea de cele mai simple forme de reproducere, schimb de bază cu procesul de mediul extern. molecule organizate de auto-nucleoproteinici, care rezultă din etapa chimică, prevăzute la manifestare probiontov a celor mai importante proprietăți ale materiei vii - capacitatea de a transfera informații genetice.

Caracteristicile organismelor vii primul

Pentru o lungă perioadă de timp (în urmă cu aproximativ 3500000000 ani) s-au format sedimente în care urme de viață organice s-au găsit. Ei au fost sub formă de reziduuri de cianobacterii și cochilii calcaroase mureinovyh peretii celulelor bacteriene. Condițiile geochimice în litosferă epoca archean este în continuă schimbare, astfel încât procariote ecosistem primar să se adapteze la ele prin acumularea de mai multe variante fenotipice. Fotosinteza se realizează de algele albastre-verzi (cianobacterii), a furnizat o schimbare fundamentală în compoziția gazoasă a atmosferei primordiale a Pământului, permițând alte ființe ieșire habitat acvatic pe uscat. Activitate primele organisme procariote, iar acestea au fost în mare parte bacterii sulf și fier, a dus la formarea nu numai de sedimente, ci ca petrol și gaze naturale.

De ce a fost făcut posibilă apariția celulelor eucariote

Așa cum am menționat mai devreme, activitatea fotosintetică a bacteriilor sulf verde și violet și bacteriile de fier au contribuit la formarea scutului stratului de ozon și apariția celulelor eucariote aerobe. Cu alte cuvinte, primele 3 etape ale vieții lumii a dus la formarea biocenozei conținând organisme eucariote unicelulare și pluricelulare. Cei mai mulți oameni de știință tind să creadă că aspectul lor a avut loc în urmă cu aproximativ 600 de milioane de ani. Inițial organisme nucleare au fost reprezentate de o formulare flagelate unicelulari. Ca urmare a divergenței dintre ei au venit primele plante - alge și protozoare și ciuperci. O opinie interesantă a unor cercetători care procariote sunt un evolutiv mort-end, pentru că nu s-au schimbat mult în stadiile incipiente ale dezvoltării vieții pe Pământ. Biologie invocă două motive pentru lipsa dezvoltării evolutive a organismelor non-nucleare.

Prima dintre ele se referă la incapacitatea celulelor procariote de a îmbunătăți organizarea și diferențierea. Al doilea motiv - hard rigid procariotele materialul ereditar depus numai molecula de ADN circular, numit o plasmidă.

Simbioză, ceea ce a condus la schimbări revoluționare în natură

Aspectul de celule nucleate în cercurile științifice pentru a explica o poziție symbiogenesis - teoria propusă de A. Shimperom. De la formarea nucleului celulei, a cărei prezență este principala caracteristică a eucariotelor, precum formarea mitocondriile și cloroplastele a fost posibilă prin transformarea anumitor bacterii aerobe. Infiltrându o celulă primară cu o membrană separată substanță genetică, bacteriile sunt sincronizate metabolismul cu celula gazdă. Ca urmare, ei au pierdut capacitatea de existență independentă în afara celulei și a început organite sale obligatorii. Demn de remarcat este ipoteza care explică apariția cloroplastelor. Nu poți uita că originea acestor organite asigurat fenomenul de nutriție autotrofe și fotosinteza. Ca urmare A. Shimperom astfel bine cunoscute savanți ruși ca KS Merezhkovsky, BM Kozo-Polyansky și alții au atras atenția asupra unui grup de bacterii fotosintetice capabile simbioza cu celule heterotrofe. Odată ajuns în citoplasmă, aparent, ei asimilat cu metabolismul celular și funcția ca organite de oțel, mai târziu numit cloroplaste. Înșiși celule heterotrofe evolua intr-o alge verzi unicelulare, devenind primii eucariotelor autotrofe.

Biogeocoenoses Vendian

Prin urmare, coexistența mai multor tipuri de organisme non-nucleare - bacterii - ar putea duce la formarea unui nou sistem viu - celula eucariotă. Continuând să studieze etapele timpurii ale dezvoltării vieții pe pământ, să ne Vendian vârsta Proterozoic, care a înlocuit archean. În mediul acvatic, - leagănul principal al vieții pe planetă, primele biogeocoenoses formate. Producătorii au fost bacterii fotosintetice și alge verzi unicelulare și coloniale.

Ei au fost izolate de oxigen, sintetizat substanțe organice utilizate de organisme heterotrofe: protozoar unicelular și forme multicelulare: coelenterates și trilobites. Perioada de Vendian se termină în primele stadii de dezvoltare a vieții pe Pământ. Și perioada Eram în urma acesteia, a trebuit să pună în aplicare în continuare procesele de evoluție a naturii vii, toate bazate pe variația genetică și selecția naturală.