De eerste fasen van de ontwikkeling van het leven op aarde

Natuurwetenschappen zijn ontworpen om de mensheid te kennen als onszelf en de wereld om ons heen te helpen en, natuurlijk, om erachter te komen hoe op onze planeet is ontstaan leven in al zijn vormen en uitingen. Zonder in te gaan op de religieuze dogma van de schepping van de hoogste geestelijke kracht - God, zullen we de hypothese van de oorsprong van de levende materie, die biologie werkt te bestuderen. De belangrijkste fasen van de ontwikkeling van het leven op aarde zal ons helpen om het probleem op de oorzaak en manifestatie in de wereld te openbaren.

Vertegenwoordiging wetenschappers over de evolutie van dieren in het wild

Als we samen alle soorten organismen, zowel moderne als uitgestorven te verzamelen, krijg je een astronomisch nummer - een miljard soorten. Het is niet verwonderlijk dat wetenschappers, die in verschillende tijden leefden, zochten te identificeren de belangrijkste fasen van de ontwikkeling van het leven op aarde, wat leidt tot het ontstaan van dit soort van levende organismen, alsook om de vorming van de moderne foto's van de natuur. Oprichter van de taxonomie Karl Linney in de 18e eeuw, gebaseerd op de principes van deze wetenschap "live vanuit de woonkamer", die betoogde dat het leven alleen kan voortvloeien uit reeds bestaande levende substantie. Linnaeus heeft zelfs een hint van de zogenaamde spontane generatie van organismen niet toestaan. Duitse bioloog Ernst Haeckel eerst het idee geopperd van een monofyletische - de oorsprong van alle levende organismen van een enkele voorouder. Jean-Baptiste Lamarck ook verdedigde het idee van de eencellige voorouderlijke vorm, het optreden van die zich in de vroege stadia van de ontwikkeling van het leven op aarde. Samenvattend al het bovenstaande kan worden gesteld dat de huidige wetenschap op de hypothese van de oorsprong van het leven worden ingedeeld in twee groepen. First - abiogenic, bevat ideeën over de vorming van levende materie uit levenloze natuur (Alexander Oparin, Haldane, D., S. Miller). Andere - biogene, omvat het idee van het uiterlijk van levende wezens alleen door hun eigen soort (Virchow, Linnaeus, Darwin).

Of de primaire organismen had een gemeenschappelijke voorouderlijke vorm

De eerste fasen van de ontwikkeling van het leven op aarde, en het abiotische (chemische), dan is de periode van de verschijning van biopolymeren (eiwitten en nucleïnezuren) genoemd prebiological en, ten slotte, het stadium van de biologische evolutie (vorming van primaire eencellige organismen). Ze werden samengevoegd en benoemd biopoeza. Sommige onderzoekers (bijvoorbeeld D. Bernal, S. Miller) voorgesteld het idee van progenote - voorouder, waaruit de archaea, eubacteriën, cellen met kernen. Andere onderzoekers geloven dat eukaryoten niet voortgekomen uit een progenote, en waren het resultaat van symbiose, of gevormd als een gevolg van veranderingen in de buitenste membraan protobionts. Beschouw deze hypothese in meer detail.

De hypothese van Oparin - Haldane

Onder de vele wetenschappelijke versies, in een poging om het fenomeen, aan de wetenschap bekend als de pre-biologische fase van de ontwikkeling van het leven wereld te verklaren, daalt zeer populaire hypothese coacervaat. Het is geformuleerd door de Russische wetenschapper A. I. Oparinym. Soortgelijke ideeën werden geuit door de Britse onderzoeker D. Haldane. Wetenschappers ideeën weerklank bij de lange-bekende in de biologie hypothese van spontane generatie van het leven.

De essentie van de hypothese van coacervaten

Staatsacademist Oparin suggereerde dat de groep van moleculen van organische stoffen, verkregen door chemische stadiumprocessen een voldoende dichte huid zou kunnen leiden. Zo werden ze gescheiden van de oersoep - water omgeving van een oude oceaan. Deze groepen van moleculen wetenschapper genaamd coacervaten. Ze waren in staat om zelfstandig bestaan, de voortzetting van de verdeling van de primaire oplossing. Voor zeer belangrijk, volgens Oparin, de eigenschappen van coacervaten behandelden hun vermogen te groeien en fragmentatie (reproductie). D. Haldane aangevoerde ervaringen Miller-Juri die experimenteel complexe organische stoffen werd verkregen uit een mengsel van methaan, ammoniak, waterstof en kooldioxide. Het bestond uit aminozuurmoleculen en eenvoudige suikers. Dit heeft geleid tot de mogelijkheid van afzonderlijke structuren - probiontov.

Volgens Oparin en Haldane, de eerste stadia van de ontwikkeling van het leven op aarde, wat leidt tot de vorming van de primaire complexen - voorlopercellen, vormde de basis voor het verdere proces van de evolutie van levende materie. Opgemerkt wordt dat voor de experimenten wetenschappers hebben met succes gesimuleerd mogelijke voorwaarden die eventueel in de atmosfeer en oceanen in de primaire, namelijk hoge temperatuur en druk, ioniserende straling en elektrische ontladingen.

Probionty en hun eigenschappen

De vroegste stadia van de ontwikkeling van het leven op aarde - de Hadean, Archean en dan, markeerde de overgang van zelforganiserende coacervaten (probiontov) aan de primaire levende cellen. Hij werd mogelijk gemaakt door de unieke eigenschappen probiontov: kunnen membranen afgezonderd vormen, mogelijk de eenvoudigste vormen van voortplanting, basische uitwisseling met de buitenomgeving proces. Zelf-georganiseerde nucleoproteïne-moleculen, als gevolg van de chemische fase, voorzien op probiontov manifestatie van de belangrijkste eigenschappen van levende materie - de mogelijkheid om genetische informatie over te dragen.

Kenmerken van de eerste levende organismen

Voor een lange tijd (ongeveer 3,5 miljard jaar geleden) werden gevormd sedimenten waarin sporen van organisch leven werden gevonden. Zij waren in de vorm van cyanobacteriën en kalkschalen residuen mureinovyh bacteriële celwanden. Geochemische omstandigheden in de lithosfeer Archean tijdperk is voortdurend in beweging, zodat het primaire ecosysteem prokaryoten zich aan te passen door de accumulatie van vele fenotypische varianten. Fotosynthese door de blauwalgen (cyanobacteriën) uitgevoerd, voorziet een fundamentele verandering in de gassamenstelling van de oorspronkelijke atmosfeer van de aarde, waardoor verdere uitgang wezens van waterige verblijfplaats op het land. Activiteit eerste prokaryotische organismen, en ze waren vooral zwavel- en ijzerbacteriën, resulteerde in de vorming van niet alleen sediment, maar olie en aardgas.

Waarom werd mogelijk gemaakt de opkomst van eukaryote cellen

Zoals eerder gezegd, de fotosyntheseactiviteit van groen en paars zwavelbacteriën en ijzerbacteriën bijgedragen aan de vorming van het schild van de ozonlaag en de opkomst van aërobe eukaryote cellen. Met andere woorden, de eerste 3 fasen van het leven van de wereld geleid tot de vorming van levensgemeenschappen met eencellige en meercellige eukaryoten. De meeste wetenschappers hebben de neiging om te geloven dat hun uiterlijk gebeurde ongeveer 600 miljoen jaar geleden. Aanvankelijk nucleaire organismen werden vertegenwoordigd door een eencellige flagellaat vormen. Als gevolg van de divergentie van hen kwam de eerste planten - algen en protozoa en schimmels. Een interessante mening van sommige onderzoekers dat prokaryoten een evolutionair doodlopende, omdat ze niet veel in de vroege stadia van de ontwikkeling van het leven op aarde zijn veranderd. Biology voert twee redenen voor het ontbreken van een evolutionaire ontwikkeling van niet-nucleaire organismen.

De eerste daarvan betreft het onvermogen van prokaryote cellen om de organisatie en differentiatie te verbeteren. De tweede reden - harde stijve erfelijk materiaal prokaryoten alleen circulair DNA-molecuul ontvangen, genoemd plasmide.

Symbiose, die hebben geleid tot revolutionaire veranderingen in de natuur

Uiterlijk van de cellen met kernen in wetenschappelijke kringen naar een positie symbiogenesis leggen - door A. Shimperom voorgestelde theorie. Aangezien de vorming van de celkern, waarvan de aanwezigheid is het belangrijkste kenmerk van eukaryoten, alsmede de vorming van mitochondriën en chloroplasten werd mogelijk gemaakt door transformatie van bepaalde aërobe bacteriën. Het infiltreren van een primaire cel met een genetische stof afzonderlijk membraan, zijn de bacteriën gesynchroniseerd zijn metabolisme met de gastheercel. Als gevolg daarvan hebben ze het vermogen tot zelfstandig bestaan buiten de cel verloren en begon met zijn verplicht organellen. Opmerkelijk is de hypothese dat de verschijning van chloroplasten legt. Je kunt niet vergeten dat de oorsprong van deze organellen gezorgd fenomeen autotrofe voeding en fotosynthese. Na A. Shimperom dergelijke bekende Russische wetenschappers als KS Merezhkovsky, BM Kozo-Polyansky en anderen vestigde de aandacht op een groep van fotosynthetische bacteriën in staat zijn symbiose met heterotrofe cellen. Eenmaal in het cytoplasma, ze blijkbaar gelijkgesteld met de celstofwisseling en fungeren als staal organellen, later genaamd chloroplasten. Zelf heterotrofe cellen muteren in een eencellige algen, die de eerste autotrofe eukaryoten.

Biogeocoenoses Vendian

Daarom is het naast elkaar bestaan van verschillende soorten niet-nucleaire organismen - bacteriën - zou kunnen leiden tot de vorming van een nieuw levend systeem - de eukaryote cel. Doorgaan met de vroege stadia van de ontwikkeling van het leven op aarde te bestuderen, laat ons Vendian Proterozoic leeftijd, waarop de Archean vervangen. In het aquatisch milieu, - de belangrijkste bakermat van het leven op de planeet, de eerste biogeocoenoses gevormd. Producenten ze waren fotosynthetische bacteriën en eencellige en koloniale groene algen.

Ze werden geïsoleerd zuurstof, gesynthetiseerde organische stoffen die door heterotrofe organismen: eencellige protozoa en meercellige vormen: coelenteraten en trilobieten. Vendian periode die eindigt in de eerste fasen van de ontwikkeling van het leven op aarde. Eram en de periode na het, moest de processen van de evolutie van de levende natuur verder uit te voeren, allemaal gebaseerd op de genetische variatie en natuurlijke selectie.