Les etapes inicials del desenvolupament de la vida a la Terra

ciències naturals estan dissenyats per ajudar a la humanitat a conèixer com nosaltres i el món que ens envolta i, per descomptat, per descobrir com en el nostre planeta es va originar la vida en totes les seves formes i manifestacions. Sense entrar en el dogma religiós de la creació de la força espiritual més elevat - Déu, estudiarem la hipòtesi de l'origen de la matèria viva, que opera la biologia. Les principals etapes del desenvolupament de la vida a la Terra ens ajudaran a revelar el problema del seu origen i la seva manifestació al món.

científics de representació sobre l'evolució de la vida silvestre

Si ens reuneix a tots els espècies d'organismes, tant moderns com extints, s'obté un nombre astronòmic - MIL MILIONS d'espècies. No és estrany que els científics, que vivien en diferents moments, van tractar d'identificar les principals etapes del desenvolupament de la vida a la Terra, donant lloc a l'aparició d'aquest tipus d'organismes vius, així com a la formació de les imatges modernes de la natura. Fundador de la taxonomia Karl Linney al segle 18 sobre la base dels principis d'aquesta ciència "en viu des del saló", que argumenta que la vida només pot sorgir de preexistent substància viva. Linné no va permetre tan sols un indici de l'anomenada generació espontània dels organismes. biòleg alemany Ernst Haeckel va suggerir per primera vegada la idea d'un monofilètic - l'origen de tots els organismes vius a partir d'un únic ancestre. Jean-Baptiste Lamarck també va defensar la idea de la forma ancestral unicel·lulars, l'ocurrència que es va produir en les primeres etapes del desenvolupament de la vida a la Terra. Resumint tot l'anterior, es pot argumentar que la ciència existent en la hipòtesi de l'origen de la vida es classifiquen en dos grups. En primer lloc - abiogénico, que inclou idees sobre la formació de la matèria viva de la naturalesa inanimada (Alexander Oparin, Haldane, D., S. Miller). Altres - biogènic, inclou la idea de l'aparició dels éssers vius només per la seva pròpia espècie (Virchow, Linneo, Darwin).

Si els organismes primaris tenien una forma ancestral comú

Les primeres etapes del desenvolupament de la vida a la Terra, i abiòtic (químic), llavors el període de l'aparició de biopolímers (proteïnes i àcids nucleics) anomenats prebiológica i, finalment, l'etapa de l'evolució biològica (formació d'organismes unicel·lulars primària). Ells es van fusionar i es nomenen biopoeza. Alguns investigadors (per exemple, D. Bernal, S. Miller) van proposar la idea de progenote - avantpassat, dels quals els arqueobacteris, eubacteris, les cèl·lules nucleades. Altres investigadors creuen que els eucariotes no van sorgir de progenote, i van ser el resultat de la simbiosi, o es formen com a resultat dels canvis en protobionts membrana externa. Penseu aquesta hipòtesi amb més detall.

La hipòtesi d'Oparin - Haldane

Entre les moltes versions científiques, tractant d'explicar el fenomen, conegut per la ciència com l'etapa pre-biològica del desenvolupament del món de la vida, molt popular coacervat hipòtesi de gotes. Està formulat pel científic rus A. I. Oparinym. Idees similars van ser expressades per l'investigador britànic D. Haldane. Els científics les idees ressò al llarg conegut en biologia hipòtesi de la generació espontània de la vida.

L'essència de la hipòtesi de coacervats

Acadèmic Oparin va suggerir que el grup de molècules de compostos orgànics, resultant dels processos de l'etapa química podria crear una pell prou densa. Per tant, ells es van separar del brou primordial - ambient de l'aigua d'un antic oceà. Aquests grups de científic molècules anomenades coacervats. Eren capaços d'existència independent, continuant l'intercanvi de la solució primària. Per molt important, segons Oparin, les propietats de coacervats tractats seva capacitat per créixer i la fragmentació (la reproducció). D. Haldane, es va basar en experiències Miller-Juri, que es va obtenir experimentalment substàncies orgàniques complexes a partir d'una barreja de metà, amoníac, hidrogen i diòxid de carboni. Consistia en molècules d'aminoàcids i sucres simples. Això ha donat lloc a la possibilitat d'estructures separades - probiontov.

D'acord amb Oparin i Haldane, les etapes inicials del desenvolupament de la vida a la Terra, el que porta a la formació de complexos primaris - cèl·lules progenitores, sempre que la base per al procés de l'evolució de la matèria viva. Cal assenyalar que per als experiments científics han simulat amb èxit les possibles condicions que podrien estar en l'atmosfera i els oceans en el primari, és a dir, alta temperatura i pressió, les radiacions ionitzants i descàrregues elèctriques.

Probionty i les seves propietats

Les primeres etapes del desenvolupament de la vida a la Terra - la Hadeano, Arcaic i després, marquen la transició de coacervats d'autoorganització (probiontov) a les cèl·lules vives primaris. Ell va ser possible gràcies a les propietats úniques probiontov: la capacitat de formar membranes aïllades, possibilitat de les formes més simples de la reproducció, l'intercanvi bàsic amb el procés d'ambient extern. molècules auto-organitzades de nucleoproteína, que resulten de l'etapa química, proporcionats a la manifestació probiontov de les propietats més importants de la matèria viva - la capacitat de transferir informació genètica.

Característiques dels organismes vius primera

Durant molt de temps (fa al voltant de 3,5 bilió d'anys) es van formar sediments en què els rastres de la vida orgànica van ser trobats. Estaven en forma de residus de cianobacteris i petxines calcàries mureinovyh parets cel·lulars bacterianes. condicions geoquímiques a la litosfera època Arcaica està en constant canvi, pel que els procariotes ecosistemes primaris per adaptar-s'hi per l'acumulació de moltes variants fenotípiques. La fotosíntesi es porta a terme per les algues blau-verd (cianobacteris), ha proporcionat un canvi fonamental en la composició del gas de l'atmosfera primordial de la Terra, el que permet més éssers sortida de l'hàbitat aquàtic a terra. Activitat primers organismes procariotes, i eren majoritàriament de sofre i ferro bacteris, van resultar en la formació no només de sediment, però com petroli i gas natural.

Per què es va fer possible l'aparició de cèl·lules eucariotes

Com hem esmentat anteriorment, l'activitat fotosintètica dels bacteris verds del sofre i de color porpra i bacteris del ferro va contribuir a la formació del protector de la capa d'ozó i l'aparició de les cèl·lules eucariotes aeròbiques. En altres paraules, les 3 primeres etapes de la vida del món van portar a la formació de la biocenosi que conté organismes eucariotes unicel·lulars i pluricel·lulars. La majoria dels científics tendeixen a creure que la seva aparició es va produir fa uns 600 milions d'anys. Inicialment organismes nuclears van ser representats per una formes flagel·lats unicel·lulars. Com a resultat de la divergència d'ells van arribar les primeres plantes - algues i protozous i fongs. Una interessant opinió d'alguns investigadors que els procariotes són un carreró sense sortida evolutiu, perquè no han canviat molt en les primeres etapes del desenvolupament de la vida a la Terra. Biologia formula dues raons per la manca de desenvolupament evolutiu dels organismes no nuclears.

El primer d'ells es refereix a la incapacitat de les cèl·lules procariotes per millorar l'organització i diferenciació. La segona raó - procariotes material hereditari rígids durs presentats única molècula d'ADN circular, anomenat un plasmidi.

Simbiosi, el que va donar lloc a canvis revolucionaris en la naturalesa

Aparició de cèl·lules nucleades en els cercles científics per explicar la posició de la simbiogènesi - teoria proposada per A. Shimperom. Des de la formació del nucli de la cèl·lula, la presència dels quals és la característica principal dels eucariotes, així com la formació dels mitocondris i cloroplasts va ser possible gràcies a la transformació de certs bacteris aerobis. La infiltració d'una cèl·lula primària amb una membrana separada substància genètica, els bacteris es sincronitzen el seu metabolisme amb la cèl·lula hoste. Com a resultat, han perdut la capacitat d'existència independent fora de la cèl·lula i va començar els seus orgànuls obligatoris. És de destacar la hipòtesi que explica l'aparició dels cloroplasts. No es pot oblidar que l'origen d'aquests orgànuls es va assegurar fenomen nutrició autòtrofa i la fotosíntesi. Seguint A. Shimperom tals científics russos coneguts com KS Merezhkovsky, BM Kozo-Polyansky i altres van cridar l'atenció sobre un grup de bacteris fotosintètics capaços de simbiosi amb cèl·lules heterotróficas. Un cop al citoplasma, que aparentment assimilats amb el metabolisme cel·lular i la funció com orgànuls d'acer, més tard anomenats cloroplasts. Pròpies cèl·lules heterotróficas mutar en una alga verda unicel·lular, convertint-se en els primers eucariotes autòtrofs.

biogeocenosis venien

Per tant, la coexistència de diversos tipus de no nuclears organismes - bacteris - podria conduir a la formació d'un nou sistema viu - la cèl·lula eucariota. Continuar l'estudi de les primeres etapes del desenvolupament de la vida a la terra, ens va deixar venien edat Proterozoico, que va substituir el Arcaic. En el medi aquàtic, - la principal bressol de la vida al planeta, els primers biogeocenosis formats. Els productors que eren bacteris fotosintètics i algues verdes unicel·lulars i colonial.

Van ser aïllats oxigen, sintetitzen substàncies orgàniques utilitzades pels organismes heteròtrofs: protozous unicel·lulars i multicel·lulars formes: celenterats i trilobites. Venien període que acaba en les primeres etapes del desenvolupament de la vida a la Terra. Eram i el període posterior a ella, havien de seguir aplicant els processos de l'evolució de la natura viva, tots ells basats en la variació genètica i la selecció natural.