De första stegen i utvecklingen av livet på jorden

Naturvetenskap är utformade för att hjälpa mänskligheten att veta som oss själva och världen omkring oss och, naturligtvis, för att ta reda på hur vår planet ursprung livet i alla dess former och uttryck. Utan att gå in i den religiösa dogmen om skapandet av högsta andliga kraft - Gud, kommer vi att studera hypotesen om ursprunget till levande materia, som driver biologi. De viktigaste stegen i utvecklingen av livet på jorden kommer att hjälpa oss att avslöja problemet med dess ursprung och manifestation i världen.

Representations forskare om utvecklingen av vilda djur

Om vi samla alla arter av organismer, både moderna och utdöda, får du ett astronomiskt antal - en miljard art. Det är inte förvånande att forskare, som bodde i olika tider, försökt att identifiera de viktigaste stegen i utvecklingen av livet på jorden, vilket leder till uppkomsten av dessa typer av levande organismer, samt bildandet av den moderna bilder av naturen. Grundare av taxonomi Karl Linney på 18th century baserad på principerna i denna vetenskap "live från levande", som hävdade att livet bara kan uppstå redan existerande levande substans. Linné tillät inte ens en antydan till den så kallade spontana generation organismer. Tysk biolog Ernst Haeckel föreslog först idén om en monophyletic - ursprunget till alla levande organismer från en enda förfader. Jean-Baptiste Lamarck försvarade också idén om encelliga stamform, förekomsten av som inträffade i de tidiga stadierna av utvecklingen av livet på jorden. Summera alla ovanstående, kan det hävdas att den befintliga vetenskapen på hypotesen livets ursprung indelas i två grupper. Först - abiogenic innehåller det idéer om bildandet av levande materia från livlös natur (Alexander Oparin, Haldane, D., S. Miller). Övrigt - biogena omfattar idén om uppkomsten av levande varelser bara av sin egen sort (Virchow, Linnaeus, Darwin).

Om den primära organismerna hade ett gemensamt stamform

De första stadierna av utvecklingen av livet på jorden, och det abiotiska (kemisk), då perioden för uppkomsten av biopolymerer (proteiner och nukleinsyror) som kallas prebiological och slutligen, stadiet av biologisk evolution (bildning av primära encelliga organismer). De slogs samman och namnges biopoeza. Vissa forskare (t ex D. Bernal, S. Miller) föreslog idén av progenote - förfader, från vilken arkebakterier, eubakterier kärnförsedda celler. Others forskare tror att eukaryoter uppstod inte från progenote, och var resultatet av symbios, eller bildas som ett resultat av förändringar i yttre membran protobionts. Betrakta denna hypotes mer i detalj.

Hypotesen om Oparin - Haldane

Bland de många vetenskapliga versioner försökte förklara fenomenet, känt för vetenskapen som pre-biologiska steget i utvecklingen av livsvärlden, sjunker mycket populär hypotes koacervat. Det är formulerad av rysk vetenskapsman A. I. Oparinym. Liknande tankar uttrycktes av den brittiska forskaren D. Haldane. Forskare idéer resonans med den långa kända i biologi hypotes spontan generation av livet.

Kärnan i hypotesen om koacervat

Academician Oparin föreslog att den grupp av molekyler av organiska föreningar, som resulterar från de kemiska stegsprocesser skulle kunna skapa en tillräckligt tät hud. Således var de separeras från ursoppa - vattenmiljö av en gammal havet. Dessa grupper av molekyler vetenskapsman kallas koacervat. De kunde existera oberoende, fortsätter att dela av den primära lösningen. För mycket viktigt, enligt Oparin, egenskaper koacervaten behandlade sin förmåga att växa och fragmentering (reproduktion). D. Haldane, förlitat sig på erfarenheter Miller-Juri, vilka experimentellt erhölls komplexa organiska substanser från en blandning av metan, ammoniak, väte och koldioxid. Den bestod av aminosyramolekyler och enkla sockerarter. Detta har lett till möjligheten att separata strukturer - probiontov.

Enligt Oparin och Haldane, de första stegen i utvecklingen av livet på jorden, vilket leder till bildandet av primära komplex - progenitorceller, till grund för den fortsatta processen för utveckling av levande materia. Det bör noteras att för experimenten forskare framgångsrikt har simulerat de möjliga tillstånden som kan finnas i atmosfären och oceanerna i den primära, nämligen hög temperatur och tryck, joniserande strålning och elektriska urladdningar.

Probionty och deras egenskaper

De tidigaste stadierna av utvecklingen av livet på jorden - i Hadean, Arkeiska och sedan markerade övergången från självorganiserande koacervat (probiontov) till de primära levande celler. Han blev möjligt genom de unika egenskaperna probiontov: förmågan att bilda membran isolerade, möjlighet av de enklaste formerna av mångfaldigande, grundläggande med en miljö av utbytesprocesser. Självorganiserade nukleoprotein molekyler, vilket resulterar från den kemiska scenen, som tillhandahålls på probiontov manifestation av de viktigaste egenskaperna hos levande materia - förmågan att överföra genetisk information.

Egenskaper hos de första levande organismer

Under en lång tid (cirka 3,5 miljarder år sedan) bildades sediment där spår av organiskt liv hittades. De var i form av cyanobakterier och kalkhaltiga skal rester mureinovyh bakteriecellväggar. Geokemiska förhållandena i litosfären Arkeiska era ständigt förändras, så de primära ekosystem prokaryoter att anpassa sig till dem genom ackumulering av många fenotypiska varianter. Fotosyntes utförs av det blå-gröna alger (cyanobakterier), har tillhandahållit en grundläggande förändring i gasens sammansättning av primordial atmosfären av jorden, vilket möjliggör ytterligare utgångs varelser av akvatiskt habitat på land. Aktivitet första prokaryota organismer, och de var mestadels svavel- och järnbakterier, resulterade i bildning inte bara av sediment, men som olja och naturgas.

Varför blev möjligt uppkomsten av eukaryota celler

Som vi nämnde tidigare, den fotosyntetiska aktiviteten av grönt och lila svavelbakterier och järnbakterier bidrog till bildandet av skölden av ozonskiktet och uppkomsten av aeroba eukaryota celler. Med andra ord, de 3 första stegen i livet i världen ledde till bildandet av biocenosen innehåller encelliga och flercelliga eukaryota organismer. De flesta forskare tenderar att tro att deras utseende inträffade cirka 600 miljoner år sedan. Initialt nukleära organismer representerades av en encelliga flagellate former. Som ett resultat av skillnaderna av dem kom de första växterna - alger och protozoer och svampar. En intressant enligt vissa forskare som prokaryoter är en evolutionär återvändsgränd, eftersom de inte har förändrats mycket under de tidiga stadierna av utvecklingen av livet på jorden. Biologi anfört två skäl till bristen på evolutionära utveckling av icke-nukleära organismer.

Den första av dem handlar om oförmågan hos prokaryota celler för att förbättra organisationen och differentiering. Det andra skälet - hårda styva ärftlig material prokaryoter inlämnade endast cirkulär DNA-molekyl, som kallas en plasmid.

Symbios, vilket ledde till revolutionerande förändringar i naturen

Utseende av kärnförsedda celler i vetenskapliga kretsar för att förklara en position endosymbiontteorin - teori som föreslagits av A. Shimperom. Sedan bildandet av cellkärnan är närvaron av vilka det viktigaste inslaget i eukaryoter, liksom bildandet av mitokondrier och kloroplaster möjliggjordes genom transformation av vissa aeroba bakterier. Infiltrering av en primär cell med en genetisk substans separat membran, är bakterierna synkroniserade dess metabolism med värdcellen. Som ett resultat har de förlorat förmåga till självständig existens utanför cellen och inledde sin obligatoriska organeller. Anmärkningsvärt är hypotesen som förklarar uppkomsten av kloroplaster. Du kan inte glömma att ursprunget till dessa organ garanteras fenomen autotrofa näring och fotosyntes. Följande A. Shimperom sådana välkända ryska forskare som KS Merezhkovsky, BM Kozo-Poljanskij och andra uppmärksammade en grupp av fotosyntetiska bakterier som kan symbios med heterotrofa celler. Väl inne i cytoplasman, de uppenbarligen jämställs med den cellulära metabolismen och fungera som organ stål, senare kallad kloroplaster. Själva heterotrofa celler mutera till en encellig grönalg, blir de första autotrofa eukaryoter.

Biogeocoenoses Vendian

Därför samexistens av flera typer av icke-nukleära organismer - bakterier - kan leda till bildandet av en ny levande system - den eukaryota cellen. Fortsätter att studera de tidiga stadierna av utvecklingen av livet på jorden, låt oss Vendian Proterozoic ålder, som ersatte Arkeiska. I vattenmiljön, - huvud vagga liv på planeten, de första biogeocoenoses bildas. Producenter var de fotosyntetiska bakterier och encelliga och koloniala grönalger.

De har isolerats syre, syntetiserade organiska ämnen som används av heterotrofa organismer: encellig protozoer och flercelliga former: coelenterater och trilobiter. Vendian period som slutar i de första stadierna av utveckling av livet på jorden. Eram och perioden efter det, var tvungen att ytterligare genomföra processerna för utveckling av levande natur, alla baserade på den genetiska variationen och naturligt urval.