Τα αρχικά στάδια της ανάπτυξης της ζωής στη Γη

Οι φυσικές επιστήμες έχουν σχεδιαστεί για να βοηθήσουν την ανθρωπότητα να ξέρει, όπως τον εαυτό μας και τον κόσμο γύρω μας και, φυσικά, για να μάθετε πώς στον πλανήτη μας προέρχεται από τη ζωή σε όλες τις μορφές και εκδηλώσεις της. Χωρίς να υπεισέλθω σε θρησκευτικό δόγμα της δημιουργίας του υψηλότερου πνευματική δύναμη - ο Θεός, θα μελετήσουμε την υπόθεση της προέλευσης της ζώσας ύλης, η οποία λειτουργεί βιολογία. Τα βασικά στάδια της ανάπτυξης της ζωής στη Γη θα μας βοηθήσει να αποκαλύψει το πρόβλημα της προέλευσης και της εκδήλωσης της στον κόσμο.

επιστήμονες Αντιπροσωπεία για την εξέλιξη της άγριας ζωής

Αν συγκεντρωθούν όλα τα είδη των οργανισμών, τόσο σύγχρονη και εξαφανιστεί, μπορείτε να πάρετε ένα αστρονομικό αριθμό - ένα δισεκατομμύριο είδη. Δεν αποτελεί έκπληξη το γεγονός ότι οι επιστήμονες, οι οποίοι ζούσαν σε διαφορετικές χρονικές στιγμές, προσπάθησε να εντοπίσει τα βασικά στάδια της ανάπτυξης της ζωής στη Γη, που οδηγεί στην εμφάνιση αυτών των ειδών των ζωντανών οργανισμών, καθώς και στη διαμόρφωση των σύγχρονων εικόνες της φύσης. Ιδρυτής της ταξινομίας Karl Linney τον 18ο αιώνα, με βάση τις αρχές της επιστήμης «ζωντανά από το καθιστικό,» η οποία υποστήριξε ότι η ζωή μπορεί να προκύψει μόνο από την προϋπάρχουσα διαβίωσης ουσία. Linnaeus δεν επιτρέπουν ακόμη και έναν υπαινιγμό της λεγόμενης αυθόρμητη γενιά των οργανισμών. Γερμανό βιολόγο Ernst Haeckel πρότεινε για πρώτη φορά την ιδέα ενός μονοφυλετική - την προέλευση όλων των ζωντανών οργανισμών από ένα μόνο πρόγονο. Ζαν-Μπατίστ Λαμάρκ υπερασπίστηκε επίσης την ιδέα της μονοκύτταροι προγονική μορφή, η εμφάνιση των οποίων σημειώθηκαν κατά τα πρώτα στάδια της ανάπτυξης της ζωής στη Γη. Συνοψίζοντας όλα τα παραπάνω, μπορεί να υποστηριχθεί ότι η υπάρχουσα επιστήμη στην υπόθεση η προέλευση της ζωής κατατάσσονται σε δύο ομάδες. Πρώτα - abiogenic, περιλαμβάνει ιδέες για το σχηματισμό της ζωής ύλης από άψυχη φύση (Alexander Oparin, Haldane, Δ, Σ Miller). Άλλα - βιογενών, περιλαμβάνει την ιδέα της εμφάνισης των έμβιων όντων μόνο από το είδος τους (Virchow, Linnaeus, ο Δαρβίνος).

Είτε οι κύριοι οργανισμοί είχαν μια κοινή προγονική μορφή

Τα πρώτα στάδια της ανάπτυξης της ζωής στη Γη, και αβιοτικών (χημική), τότε η περίοδος της εμφάνισης των βιοπολυμερών (πρωτεϊνών και νουκλεϊκών οξέων) λέγεται prebiological και, τέλος, το στάδιο της βιολογικής εξέλιξης (σχηματισμός πρωτογενών μονοκύτταρων οργανισμών). Είχαν συγχωνεύονται και το όνομα biopoeza. Μερικοί ερευνητές (π.χ., D. Bernal, S. Miller) πρότεινε την ιδέα της progenote - πρόγονο, από τα οποία τα αρχαία, ευβακτήρια, εμπύρηνα κύτταρα. Άλλοι ερευνητές πιστεύουν ότι ευκαρυωτικούς οργανισμούς δεν προέκυψε από progenote, και ήταν το αποτέλεσμα της συμβίωσης, ή σχηματίζονται ως αποτέλεσμα των αλλαγών στην protobionts εξωτερική μεμβράνη. Εξετάστε την υπόθεση αυτή με περισσότερες λεπτομέρειες.

Η υπόθεση της Oparin - Haldane

Μεταξύ των πολλών επιστημονικών εκδόσεων, που προσπαθούν να εξηγήσουν το φαινόμενο, γνωστό στην επιστήμη ως προ-βιολογικό στάδιο της ανάπτυξης της παγκόσμιας ζωής, πολύ δημοφιλής συσσωματώματος υπόθεση πέφτει. Είναι διατυπώθηκε από Ρώσος επιστήμονας Α Ι Oparinym. Παρόμοιες ιδέες που εξέφρασε ο Βρετανός ερευνητής Δ Haldane. Οι επιστήμονες ιδέες αντήχησαν με το μακρύ γνωστή στη βιολογία υπόθεση της αυτόματης γένεσης της ζωής.

Η ουσία της υπόθεσης των συσσωματωμάτων

Ακαδημαϊκός Oparin πρότεινε ότι η ομάδα των μορίων των οργανικών ενώσεων, που προκύπτουν από τις διεργασίες της χημικής στάδιο θα μπορούσε να δημιουργήσει ένα αρκετά πυκνή επιδερμίδα. Έτσι, διαχωρίστηκαν από την αρχέγονη σούπα - υδάτινο περιβάλλον ενός αρχαίου ωκεανού. Αυτές οι ομάδες των μορίων επιστημόνων ονομάζεται συσσωματώματα. Ήταν σε θέση να ανεξάρτητη ύπαρξη, συνεχίζοντας την κατανομή του πρωτογενούς λύση. Για πολύ σημαντικό, σύμφωνα με την Oparin, οι ιδιότητες των συσσωματωμάτων αντιμετωπίζονται ικανότητά τους να αναπτύσσονται και κατακερματισμού (αναπαραγωγή). D. Haldane, επικαλείται εμπειρίες Miller-Juri, το οποίο πειραματικά ελήφθη σύμπλοκο οργανικές ουσίες από ένα μίγμα μεθανίου, αμμωνίας, υδρογόνου, και διοξείδιο του άνθρακα. Αποτελούνταν από μόρια αμινοξέων και απλά σάκχαρα. Αυτό έχει οδηγήσει στη δυνατότητα των ξεχωριστών δομών - probiontov.

Σύμφωνα με Oparin και Haldane, στα αρχικά στάδια της ανάπτυξης της ζωής στη Γη, που οδηγεί στο σχηματισμό των πρωτογενών συγκροτήματα - προγονικά κύτταρα, παρείχε τη βάση για την περαιτέρω διαδικασία της εξέλιξης της ζωής ύλης. Θα πρέπει να σημειωθεί ότι για τα πειράματα επιστήμονες έχουν προσομοιωθεί με επιτυχία τις πιθανές συνθήκες που θα μπορούσαν να είναι στην ατμόσφαιρα και τους ωκεανούς στον πρωτογενή, δηλαδή υψηλή θερμοκρασία και πίεση, ιονίζουσα ακτινοβολία και ηλεκτρικές εκκενώσεις.

Probionty και οι ιδιότητές τους

Τα πρώτα στάδια της ανάπτυξης της ζωής στη Γη - το Εποχής του Άδη, Archean και, στη συνέχεια, σηματοδότησε τη μετάβαση από την αυτο-οργάνωση των συσσωματωμάτων (probiontov) στα πρωτογενή κύτταρα διαβίωσης. Είχε κατέστη δυνατή από τις μοναδικές ιδιότητες probiontov: την ικανότητα να σχηματίζει μεμβράνες απομονωμένες, δυνατότητα από τις απλούστερες μορφές της αναπαραγωγής, βασικού ανταλλαγής με τη διαδικασία εξωτερικό περιβάλλον. Αυτο-οργανωμένη νουκλεοπρωτεΐνη μορίων, που προκύπτουν από τη χημική στάδιο, που παρέχεται σε probiontov εκδήλωση από τις πιο σημαντικές ιδιότητες της ζώσας ύλης - η ικανότητα να μεταφέρει γενετικές πληροφορίες.

Χαρακτηριστικά των πρώτων ζωντανών οργανισμών

Για μεγάλο χρονικό διάστημα (περίπου 3,5 δισεκατομμύρια χρόνια πριν) σχηματίστηκαν ιζήματα στις οποίες ίχνη οργανικών ζωής βρέθηκαν. Ήταν στην μορφή των κυανοβακτηρίων και ασβεστούχα κελύφη υπολείμματα mureinovyh βακτηριακά κυτταρικά τοιχώματα. Γεωχημικές συνθήκες στη λιθόσφαιρα Archean εποχή αλλάζει συνεχώς, έτσι ώστε οι πρωτογενείς προκαρυωτικά οικοσύστημα να προσαρμοστούν σε αυτούς από τη συσσώρευση πολλών φαινοτυπική παραλλαγές. Η φωτοσύνθεση πραγματοποιείται από το μπλε-πράσινη άλγη (κυανοβακτήρια), παρείχε μια θεμελιώδη μεταβολή της συνθέσεως του αερίου του αρχέγονου ατμόσφαιρα της Γης, επιτρέποντας περαιτέρω όντα εξόδου των υδρόβιων ενδιαιτήματος στην ξηρά. Δραστηριότητα πρώτη προκαρυωτικούς οργανισμούς, και ήταν ως επί το πλείστον σε θείο και σίδηρο βακτηρίδια, είχε ως αποτέλεσμα το σχηματισμό όχι μόνο των ιζημάτων, αλλά καθώς το πετρέλαιο και το φυσικό αέριο.

Γιατί έγινε δυνατή η εμφάνιση των ευκαρυωτικών κυττάρων

Όπως αναφέραμε νωρίτερα, η φωτοσυνθετική δραστηριότητα του πράσινου και του μωβ βακτήρια θείου και τα βακτηρίδια σιδήρου συνέβαλαν στο σχηματισμό της ασπίδας του στρώματος του όζοντος και την εμφάνιση της αερόβιας ευκαρυωτικά κύτταρα. Με άλλα λόγια, τα 3 πρώτα στάδια της ζωής του κόσμου οδήγησε στο σχηματισμό της βιοκοινότητα που περιέχουν μονοκύτταρους και πολυκύτταρους ευκαρυωτικούς οργανισμούς. Οι περισσότεροι επιστήμονες τείνουν να πιστεύουν ότι η εμφάνισή τους συνέβη περίπου 600 εκατομμύρια χρόνια πριν. Αρχικά πυρηνική οργανισμοί που αντιπροσωπεύεται από ένα μονοκύτταρων μορφών μαστιγοφόρο. Ως αποτέλεσμα της απόκλισης από αυτούς ήρθαν τα πρώτα φυτά - φύκια και πρωτόζωα και μύκητες. Μια ενδιαφέρουσα άποψη ορισμένων ερευνητών ότι τα προκαρυωτικά είναι μια εξελικτική αδιέξοδο, επειδή δεν έχουν αλλάξει πολύ στα πρώτα στάδια της ανάπτυξης της ζωής στη Γη. Βιολογία προβάλλει δύο λόγους για την έλλειψη της εξελικτικής ανάπτυξης των μη πυρηνικών οργανισμούς.

Το πρώτο από αυτά αφορά την αδυναμία των προκαρυωτικών κυττάρων για τη βελτίωση της οργάνωσης και της διαφοροποίησης. Ο δεύτερος λόγος - σκληρό άκαμπτο προκαρυωτικά κληρονομικό υλικό υποβάλλεται μόνο κυκλικό μόριο DNA, που ονομάζεται πλασμίδιο.

Συμβίωση, η οποία οδήγησε σε επαναστατικές αλλαγές στη φύση

Εμφάνιση των εμπύρηνων κυττάρων στους επιστημονικούς κύκλους για να εξηγήσει μια symbiogenesis θέση - θεωρία που προτάθηκε από τον A. Shimperom. Από το σχηματισμό του πυρήνα του κυττάρου, η παρουσία των οποίων είναι το κύριο χαρακτηριστικό των ευκαρυωτικών οργανισμών, καθώς και ο σχηματισμός των μιτοχονδρίων και χλωροπλαστών κατέστη δυνατή με μετασχηματισμό ορισμένων αερόβιων βακτηρίων. Διεισδύοντας ένα πρωτογενές κύτταρο με μία γενετική ουσία ξεχωριστή μεμβράνη, τα βακτήρια συγχρονίζονται μεταβολισμό του με το κύτταρο-ξενιστή. Ως αποτέλεσμα, έχουν χάσει την ικανότητα για ανεξάρτητη ύπαρξη έξω από το κύτταρο και άρχισε υποχρεωτική οργανίδια του. Αξιοσημείωτη είναι η υπόθεση που εξηγεί την εμφάνιση της χλωροπλάστες. Δεν πρέπει να ξεχνάμε ότι η προέλευση αυτών των οργανιδίων εξασφαλίζεται φαινόμενο αυτότροφοι τη διατροφή και τη φωτοσύνθεση. Μετά A. Shimperom τέτοια γνωστά ρωσικά επιστήμονες ως KS Merezhkovsky, BM Kozo-Polyansky και άλλοι επέστησαν την προσοχή σε μια ομάδα φωτοσυνθετικών βακτηρίων ικανά συμβίωση με ετερότροφων κύτταρα. Μόλις στο κυτταρόπλασμα, που προφανώς εξομοιώνονται με το κυτταρικό μεταβολισμό και τη λειτουργία ως οργανίδια χάλυβα, αργότερα ονομάζεται χλωροπλάστες. Οι ίδιοι ετερότροφα κύτταρα μεταλλάσσονται σε ένα μονοκύτταρο πράσινα φύκια, γίνονται τα πρώτα αυτοτροφικής ευκαρυωτικούς οργανισμούς.

Biogeocoenoses Vendian

Ως εκ τούτου, η συνύπαρξη διάφορους τύπους μη πυρηνικών οργανισμών - βακτήρια - θα μπορούσε να οδηγήσει στο σχηματισμό ενός νέου συστήματος ζωντανό - το ευκαρυωτικό κύτταρο. Συνεχίζοντας να μελετήσει τα πρώτα στάδια της ανάπτυξης της ζωής στη γη, ας Vendian ηλικία Proterozoic, η οποία αντικατέστησε την Archean. Στο υδάτινο περιβάλλον, - την κύρια βάση της ζωής στον πλανήτη, οι πρώτες biogeocoenoses σχηματίζονται. Οι παραγωγοί ήταν φωτοσυνθετικά βακτήρια και μονοκύτταρων και αποικιακή πράσινα φύκια.

Αυτοί απομονώθηκαν οξυγόνο, συντίθεται οργανικές ουσίες που χρησιμοποιούνται από ετερότροφους οργανισμούς: μονοκύτταροι πρωτόζωα και πολυκύτταρους μορφές: κοιλεντερωτά και τριλοβίτες. Vendian περίοδο που λήγει στα πρώτα στάδια της ανάπτυξης της ζωής στη Γη. Eram και την περίοδο μετά την, έπρεπε να εφαρμόσει περαιτέρω τις διαδικασίες της εξέλιξης της ζωής της φύσης, όλα με βάση τη γενετική παραλλαγή και φυσική επιλογή.