Hlavné etapy vývoja života na Zemi sú chemické. Hlavné etapy vývoja života na Zemi. Problém sebereprodukcie a hypotéza sveta rna

Archaea- najstarší život. Trvalo to asi 900 miliónov rokov, od 3 500 do 2 600 miliónov rokov. Pozostatkov organického života je málo. Archeanské horniny obsahujú veľa grafitu - verí sa, že grafit bol vytvorený zo zvyškov živých organizmov. Objavené stromatolity- vápencové útvary v tvare kužeľa biogénneho pôvodu. Mnoho rezerv síry, železa, medi, niklu a kobaltu je bakteriálneho pôvodu. Živé organizmy Archeana predstavovali najskôr anaeróbne prokaryoty, neskôr sa objavujú modrozelené. Fotosyntéza modrozelených zvierat je najdôležitejšou aromorfózou archejskej éry. Vďaka ich životne dôležitej aktivite je atmosféra obohatená kyslíkom.

Proterozoická éra.

Proterozoikum- éra primárneho života. Trvanie od 2 600 miliónov rokov do 570 miliónov rokov, to znamená asi 2 miliardy rokov. Povrch planéty bol holou púšťou, život sa vyvíjal hlavne v moriach. Táto najdlhšia éra je charakterizovaná tvorbou najväčších ložísk železných rúd, ktoré vznikli v dôsledku činnosti baktérií. V proterozoickej ére došlo k základným aromorfózam:

© asi pred 1 500 miliónmi rokov sa objavujú prvé eukaryoty, dominanciu prokaryotov nahrádza rozkvet eukaryotických organizmov;

© objavili sa mnohobunkové organizmy - boli vytvorené predpoklady pre špecializáciu buniek, zvýšenie veľkosti a zložitosti organizmov;

© sexuálna reprodukcia (kombinačná variabilita), pri ktorej fúzia genetického materiálu rôznych jedincov poskytla materiál na prirodzený výber;

© Najdôležitejšou aromorfózou bolo vytvorenie bilaterálnej symetrie v aktívne sa pohybujúcich organizmoch.

V tejto dobe sa tvoria všetky oddelenia rias, tallus pre mnohých sa stáva lamelárnymi. Pre zvieratá tej doby je charakteristická absencia kostrových útvarov, koniec proterozoika sa niekedy nazýva „storočie medúzy“... Objavujú sa annelné červy, z ktorých pochádzajú mäkkýše a článkonožce. Množstvo kyslíka v atmosfére dosiahlo 1% súčasnej úrovne.

Paleozoikum- éra starovekého života, ktorého trvanie je od 570 do 230 miliónov rokov. V tejto dobe sa v rastlinnom a živočíšnom svete vyskytujú významné aromorfózy súvisiace so životom vo vode a s rozvojom zeme. Je rozdelená do šiestich období: Kambrijský, Ordovik, silúr, Devónsky, uhlík, Permian.

Rastliny kambria a ordoviku obývajú moria a sú zastúpené všetkými oddeleniami rias. V silúrskom období (pred 440 miliónmi rokov) sa v pásme odlivu a toku zelených rastlín objavujú prvé suchozemské vyššie rastliny - psilofyty(holé rastliny) (obr. 361). Vznik povrchových, mechanických, vodivých pletív boli tie aromorfózy, ktoré pomohli rastlinám uniknúť do vzduchu. Psilofytom stále chýbajú korene, pomocou rhizoidov absorbujú vodu a minerálne soli. Váhy na stonke psilofytov zvýšili povrch fotosyntézy.

V devóne sa objavujú papradie - bylinné a stromovité prasličky, ploonky, papradie. Vzhľad koreňov a listov poskytol dostatočnú výživu vzduchu a minerálov pre rôzne papradie. Jednobunkové spory podobné papradiam sa rozmnožujú, na vlhkých miestach vyvíjajú výrastky, ktoré tvoria pohlavné bunky. Na hnojenie je potrebná voda, zo zygoty sa vyvíja dospelá rastlina.

V karbóne je zavedené teplé a vlhké tropické podnebie. Papradie dosahuje obrovské veľkosti - až 40 m na výšku. Uhoľné lesy následne viedli k vzniku obrovských ložísk uhlia. V karbóne sa súčasne vyskytujú dve najdôležitejšie aromorfózy, v dôsledku ktorých sa objavili vyššie semenné rastliny: po prvé, opeľovanie

s pomocou vetra, keď peľ so samčími reprodukčnými bunkami vzduchom vstupuje do orgánov rastlín obsahujúcich samičie reprodukčné bunky, voda už nie je potrebná na hnojenie; za druhé, po oplodnení sa vytvoria semená. Také rastliny boli semenné papradie.

Semenné papradie viedlo k rozvoju rastlín hlasu. V perme bolo podnebie suché a chladnejšie. Dažďové pralesy zostávajú na rovníku, zvyšok územia sa šíri semenami hlasu.

Pre zvieratá kambrického obdobia sú charakteristické rôzne trilobity - najstaršie článkonožce; v tomto období sa objavujú zvieratá s mineralizovanou kostrou.

V období ordoviku sa objavujú prvé chordáty s vnútornou kostrou, ktorých vzdialenými potomkami sú kopijovité a cyklostómy - lampáše a myxíny.

V silúrskych moriach sa objavujú ostnokožce a bez čeľustí obrnené „ryby“, ktoré len navonok pripomínali skutočné ryby a nemali čeľuste. Zachytenie a držanie veľkej koristi takýmito ústami bolo nemožné. Prvé článkonožce - škorpióny a pavúky - vychádzajú na súš.

V devóne sa hmyz objavil na súši; v moriach už plávali skutočné ryby - chrupavkové (žraloky) a ryby s kostrou. V dôsledku mutácií a selekcie sa tretí pár žiabrových oblúkov v nich zmenil na čeľuste, pomocou ktorých bolo možné kŕmiť veľkú korisť.

Najzaujímavejšie medzi kostnatými rybami boli pľúca a sladkovodné krížené ryby, ktoré mali pľúca spolu so žiabrami. Teplá voda a množstvo vegetácie sladkovodných útvarov slúžilo ako predpoklad pre vývoj ďalších dýchacích orgánov, faryngálne vrecká pľúc a krížence sa postupne menia na pľúca. Sladkovodné ryby s kríženými plutvami mali tiež silné párové končatiny (obr. 362) a boli lepšie prispôsobené životu v pobrežných plytkých vodách, z ktorých pochádzajú stegocefali (obojživelníky s lastúrnatou hlavou) (obr. 363).

V karbóne sa okrídlený hmyz objavuje na súši, niektoré vážky mali rozpätie krídel až 70 cm. Hojnosť článkonožcov na súši spôsobila výskyt veľkého počtu rôzne formy staroveké obojživelníky (až 6 m na dĺžku).

Ďalší rozvoj krajiny viedol k výskytu plazov a bol sprevádzaný množstvom aromorfóz: zväčšil sa povrch pľúc, suchá šupinatá pokožka chránená pred odparovaním, vnútorné oplodnenie a znášanie veľkých vajíčok umožnilo vývoj embryí na súši.

V permskom období sprevádzali klimatické zmeny vymiznutie stegocefalov a rozptýlenie plazov.

Mezozoická éra.

Mezozoikum- éra priemerného života, ktorá sa začala 230, sa skončila pred 67 miliónmi rokov. Rozdelené do troch období: trias, jura a krieda. Vegetáciu prvých dvoch období mezozoika predstavovali hlasové semená a papradie a vyhynutie stromových papradí pokračovalo. Na začiatku kriedového obdobia (pred 130 miliónmi rokov) sa objavujú prvé krytosemenné rastliny. Vzhľad kvetu a ovocia je veľká aromorfóza, ktorá viedla k výskytu krytosemenných rastlín. S pomocou kvetu bol uľahčený proces opeľovania, lepšie boli zachované vajíčka umiestnené vo vaječníku piestika. Steny oplodia chránili semená a napomáhali ich šíreniu.

Ryža. 364. Archaeopteryx.

V živočíšnej ríši druhohôr je hmyz a plazy najrozšírenejšie. V triase sa plazy druhýkrát vracajú do vody, plesiosaury žijú v plytkej vode, ichtyosaury, pripomínajúce moderné delfíny, lovia ďaleko od pobrežia. Zdá sa, že prvé oviparózne cicavce, na rozdiel od plazov, im vysoká rýchlosť metabolizmu umožňuje udržiavať konštantnú telesnú teplotu.

V Jurskom období niektoré bylinožravé plazy dosahujú obrovské rozmery a objavujú sa veľmi veľké mäsožravé dinosaury, tyranosaury, ktorých dĺžka tela dosahuje 12 metrov. Niektorí plazy dobyjú vzduch - objavia sa lietajúce jašterice (pterosaury). V tom istom období sa objavujú prvé vtáky, Archaeopteryx (veľkosť holubice) si zachováva mnoho znakov plazov - jeho čeľuste majú zuby, tri prsty vyčnievajú z krídla a chvost pozostáva z veľkého počtu stavcov (obr. 364) ).

Na začiatku kriedového obdobia je zachovaná dominancia plazov na súši, vo vode a vo vzduchu, niektoré bylinožravé plazy dosahujú hmotnosť 50 ton. Objavujú sa vačnatci a placentárne cicavce, pokračuje paralelný vývoj kvitnúcich rastlín a opeľovača . Na konci kriedy je podnebie chladné a suché. Územie obsadené vegetáciou sa zmenšuje, vymierajú obrovské bylinožravé dinosaury, potom mäsožravé dinosaury. Na konci mezozoika začali niektoré cicavce z radu hmyzožravcov viesť stromový životný štýl, z ktorého sa na začiatku cenozoika objavili rodové formy primátov.

Cenozoická éra.

Kenozoikum- éra nového života. Trvá 67 miliónov rokov a je rozdelená na dve časovo nerovnaké obdobia - treťohory (paleogén a neogén) a štvrtohory (antropogén). V prvej polovici treťohôr (v paleogéne) sa na väčšine Zeme obnovilo teplé tropické podnebie, v druhej polovici (neogén) sú tropické lesy nahradené stepmi, šíria sa jednoklíčnolistové rastliny. Vo štvrtohorách, ktoré trvajú asi 1,5 milióna rokov, počas doby ľadovej, boli Eurázia a Severná Amerika štyrikrát vystavené zaľadneniu.

V dôsledku formovania stepí, ktoré sa uskutočnilo v druhej polovici treťohôr, boli niektoré primáty nútené zostúpiť na zem a prispôsobiť sa životu v otvorených priestoroch. Toto boli formy predkov ľudí - hominidmi, vztýčené primáty. Ďalšia časť zostala žiť v tropických lesoch a stala sa predchodcom ľudoopov - pongid... Na konci treťohôr sa z hominidov objavujú opice, pithecanthropus.

V štvrtohorách chladné podnebie viedlo k zníženiu hladiny svetového oceánu o 60 - 90 m, tvorili sa a klesali ľadovce na juh, ktorých hrúbka ľadu dosahovala desiatky metrov, voda sa odparovala a nemala čas roztopiť sa. Pozemné mosty sa vytvorili medzi Áziou a Severnou Amerikou, medzi Európou a Britskými ostrovmi. Tieto pozemné mosty slúžili na migráciu zvierat z kontinentu na kontinent. Asi pred 40 000 rokmi starovekí ľudia odišli z Ázie do Severnej Ameriky pozdĺž Beringianského mosta. V dôsledku chladu a vzhľadu muža, ktorý lovil zvieratá, zmizne mnoho veľkých zvierat: šabľozubé tigre, mamuty, nosorožce vlnené. V blízkosti miest starovekých ľudí sa nachádzajú pozostatky desiatok mamutov a ďalších veľkých zvierat. V súvislosti s vyhladzovaním veľkých zvierat pred 10 až 12 000 rokmi bol človek nútený zhromažďovať sa a loviť, aby prešiel do poľnohospodárstva a chovu dobytka.

Vývoj života na Zemi - koncept a typy. Klasifikácia a vlastnosti kategórie „Vývoj života na Zemi“ 2017, 2018.

História vývoja života na Zemi

Paleontológia - veda, ktorá študuje históriu živých organizmov na Zemi na základe prežívajúcich pozostatkov, odtlačkov a ďalších stôp ich životne dôležitej činnosti.

ROZVOJ ŽIVOTA NA ZEMI

CRYPTÓZA (skrytý život)

Asi 85% celého života na Zemi

ARCHEY

(najstarší)

o

3500 miliónov

(trvajúci asi 900 miliónov)

Aktívna sopečná činnosť. Anaeróbne životné podmienky v plytkom starovekom mori. Vývoj atmosféry obsahujúcej kyslík

Vznik života na Zemi. Éra prokaryotov: baktérie a sinice Vzhľad prvých buniek (prokaryotov) - siníc. Vznik procesu fotosyntézy, vznik eukaryotických buniek

Aromorfózy: vzhľad tvarovaného jadra, fotosyntéza

PROTERÓZA

(primárny život)

asi 2 600 miliónov (trvajúcich asi 2 000 miliónov)

najdlhšia v histórii Zeme

Povrch planéty je holá púšť, podnebie je chladné. Aktívna tvorba sedimentárnych hornín. Na konci éry je obsah kyslíka v atmosfére asi 1%. Suchá zem - jeden superkontinent

( Pange som ) Proces tvorby pôdy.

Vznik mnohobunkovosti, proces dýchania. Objavili sa všetky druhy bezstavovcov. Rozšírené sú prvoky, coelenteráty, špongie a červy. Z rastlín sú prevažne rozšírené jednobunkové riasy.

Aromorfózy u zvierat: vzhľad mnohobunkovosti, obojstranná symetria tela, svaly, segmentácia tela.

FANERÓZA

(explicitný život)

PALEOZOIC

(staroveký život)

Trvanie cca. 340 miliónov

Kambrijský

OK. 570 miliónov

dl. 80 miliónov

Spočiatku mierne vlhké, potom teplé a suché podnebie. Krajina sa rozdelila na kontinenty

Kvitnutie morských bezstavovcov, z ktorých väčšinu tvoria trilobiti (staroveké článkonožce), asi 60% všetkých druhov morskej fauny. Vznik organizmov s mineralizovanou kostrou. Vznik mnohobunkových rias

Ordovik

OK. 490 miliónov

dl. 55 miliónov

Mierne vlhké podnebie s postupným nárastom prostredí. Teploty. Intenzívna horská budova, oslobodenie veľkých plôch od vody

Vzhľad prvých stavovcov (strunatcov) - bez čeľustí. Rôzne hlavonožce a ulitníky, rôzne riasy: zelené, hnedé, červené. Vzhľad koralových polypov

Silúr

OK. 435 miliónov

dl. 35 miliónov

Intenzívna horská budova, formácia koralových útesov

Bujný vývoj koralov a trilobitov, objavujú sa kôrovce, rozšírené pancierové bez čeľustí (prvé pravé stavovce), výskyt ostnokožcov, prvé suchozemské zvieratá -pavúkovce ... Na súši rastlín, prvé suchozemské rastliny( psilofyty )

Devónsky

OK. 400 miliónov

dl. 55 miliónov

Podnebie: striedanie období sucha a dažďa. Zaľadnenie v dnešnej Južnej Amerike a Južnej Afrike

Vek rýb: výskyt rýb všetkých taxonomických skupín (dnes nájdete: coelacanth (ryba s kríženými plutvami), protopter (lungfish)) vyhynutie významného počtu bezstavovcov a väčšiny bez čeľustí, výskyt hlavonožcov amonitových s špirálovito skrútené škrupiny. pavúky, kliešte. Výskyt suchozemských stavovcov -stegocefália (škrupinová hlava) ) (prvé obojživelníky; pochádzajú z krížených rýb) Vývoj a vyhynutie psilofytov. Vznik rastlín spór: lykožrúty, prasličky, papradie. Vznik húb

Uhlík

(Obdobie karbónu)

OK. 345

mln.

dl. 65 miliónov

Celosvetové rozšírenie močiarov. Teplé vlhké podnebie ustupuje chladnému a suchému.

Rozkvet obojživelníkov, vzhľad prvých plazovcotylosaurus , lietajúci hmyz, pokles trilobitov. Na súši - lesy rastlín spór, vzhľad prvých ihličnanov

Permian

280 miliónov

L. 50 miliónov

Zónovanie podnebia. Dokončenie stavby hôr, ústup morí, tvorba polouzavretých vodných plôch. Tvorba útesov

Rýchly vývoj plazy, vznik plazov podobných zvieratám. Vyhynutie trilobitov. Zánik lesov v dôsledku vyhynutia papradí stromov, prasličiek a lýr. Vyhynutie permu (96% všetkých morských druhov, 70% suchozemských stavovcov)

V paleozoiku sa odohráva dôležitá evolučná udalosť: kolonizácia pôdy rastlinami a zvieratami.

Aromorfózy v rastlinách: vzhľad tkanív a orgánov (psilofyty); koreňový systém a listy (papradie, prasličky, lúhy); semeno (papradie)

Aromorfózy u zvierat: tvorba kostných čeľustí (maxilárne krunýře); päťprsté končatiny a pľúcne dýchanie (obojživelníky); vnútorné oplodnenie a akumulácia živín (žĺtok) vo vajíčku (plazy)

MESOSOE

(priemerná dĺžka života) éra plazov

Triasový

230 miliónov

Za 40 miliónov

Rozdelenie superkontentu

(Laurasia, Gondwana) kontinentálne hnutie

Rozkvet plazov „vek dinosaurov“, tam sú korytnačky, krokodíly, tuatary. Vznik prvých primitívnych cicavcov (predkovia - starodávne plazy so zubami zvierat), skutočných teleostov. Semenné papradie odumiera, sú rozšírené papradie, prasličky, lykožrúty, rozšírené sú gymnospermy.

Yura

190 miliónov

D. 60 miliónov

Podnebie je vlhké, potom ustupuje suchému v rovníku, pohybu kontinentov

Dominancia plazov na súši, v oceáne a vo vzduchu (lietajúce plazy - pterodaktyly) vzhľad prvých vtákov - Archaeopteryx. Paprade a gymnospermy sú rozšírené

krieda

136 miliónov

L. 70 miliónov

Chladnúcu klímu, ústup morí, nahrádza nárastsoceánu

Vzhľad skutočných vtákov, vačnatcov a placentálnych cicavcov, kvitnutie hmyzu, krytosemenných rastlín, zníženie počtu papradí a gymnospermov, vyhynutie veľkých plazov

Aromorfózy zvierat: vzhľad 4-komorového srdca a teplokrvnosti, perie, rozvinutejší nervový systém, zvýšenie prísunu živín v žĺtku (vtáky)

Nosenie detí v tele matky, kŕmenie embrya placentou (cicavce)

Aromorfózy rastlín: vzchádzanie kvetov, ochrana semien membránami (krytosemenné rastliny)

Cainose

Paleogén

66 miliónov

dl. 41 miliónov

Vytvára sa teplé, rovnomerné podnebie

Ryby sú rozšírené, mnoho hlavonožcov vymiera na súši: obojživelníky, krokodíly, jašterice, objavuje sa mnoho radov cicavcov vrátane primátov. Kvitnutie hmyzu. Objavuje sa dominancia krytosemenných rastlín, tundry a tajgy, u zvierat a rastlín sa objavujú početné idioadaptácie (napríklad: samoopelivé, krížovo opeľované rastliny, rôzne druhy ovocia a semien)

Neogén

25 miliónov

dl. 23 miliónov

Kontinentálny pohyb

Dominancia cicavcov, rozšírená: primáty, predkovia koní, žirafy, slony; šabľozubé tigre, mamuty

Antropogén

1,5 milióna

Podnebie je charakterizované opakovanými zmenami. Veľké zaľadnenie na severnej pologuli

Vznik a vývoj človeka, zvieraťa a zeleninový svet získať moderné funkcie

Hlavné etapy vývoja flóry a fauny

Geochronologická história Zeme. História Zeme je zvyčajne rozdelená na časové obdobia, ktorých hranicami sú hlavné geologické udalosti: procesy budovania hôr, vzostup a pád pevniny, zmena obrysov kontinentov, hladina oceánov. Pohyby a chyby kôra ktoré sa vyskytovali v rôznych geologických obdobiach, boli sprevádzané zosilnenou sopečnou činnosťou, v dôsledku čoho bolo do atmosféry emitované obrovské množstvo plynov a popola, čo znižovalo priehľadnosť atmosféry a prispievalo k znižovaniu množstva slnečného žiarenia vstup na Zem. To bol jeden z dôvodov vývoja ľadovcov, ktoré spôsobili klimatické zmeny, ktoré mali na vývoj silný vplyv organický svet... V procese evolúcie neustále vznikali nové formy organizmov a predchádzajúce formy, ktoré sa ukázali byť neadaptované na nové podmienky existencie, zanikli.

Po mnoho miliónov rokov sa na planéte nahromadili pozostatky organizmov, ktoré kedysi žili. Na základe nálezov fosílnych foriem v sedimentoch zemských vrstiev je možné vysledovať skutočnú históriu živej prírody (tab. 4.2). Použitie rádioizotopovej metódy umožňuje s veľkou presnosťou určiť vek hornín v miestach výskytu paleontologických pozostatkov a vek fosílnych organizmov.

Na základe paleontologických údajov je celá história života na Zemi rozdelená na éry a obdobia.

Hlavné fázy evolúcie rastlín. V období proterozoika (asi pred 1 miliardou rokov) sa kmeň najstarších eukaryotov rozdelil na niekoľko vetiev, z ktorých vzišli rastliny, huby a zvieratá. Väčšina rastlín tohto obdobia voľne plávala vo vode, niektoré boli prichytené o dno.

Tab. 4.2. Geochronologická mierka Zeme.

	Obdobie	Začiatok (pred miliónmi rokov)	Evolučné udalosti
Cenozoic (nový život)	Kvartér		Rastliny: Vyhynutie mnohých druhov rastlín, pokles stromových foriem, kvitnutie byliniek; flóra získava moderný vzhľad. Zvieratá: Vývoj mnohých skupín morských a sladkovodných mäkkýšov, koralov, ostnokožcov atď. Formovanie existujúcich spoločenstiev, vznik a vývoj ľudí.
	Neogén (neogén)		Rastliny: prevaha krytosemenných rastlín a ihličnanov, ustupujúce lesy, nárast rozlohy stepí. Zvieratá: Druhové zloženie bezstavovcov je blízke modernosti. Rozkvet placentálnych cicavcov, podobný tým moderným. Vznik ľudoopov.
	Paleogén (paleogén)		Rastliny: Kvitnutie rozsievok a hlavných skupín krytosemenných rastlín. Dominancia lastúrnikov a ulitníkov. Zvieratá: Vyhynutie najstarších cicavcov. Vývoj vačnatcov a primitívnych placentálov: hmyzožravce, staroveké kopytníky, starovekí predátori. Začiatok vývoja antropoidov.
Mezozoikum (stredný život)	Krieda (krieda)		Rastliny: Na začiatku obdobia dominancia gymnospermov a výskyt krytosemenných rastlín, ktoré prevažujú v druhej polovici obdobia. Zvieratá: Vývoj lastúrnikov a ulitníkov a iných bezstavovcov. Vývoj veľkých plazov v prvej polovici obdobia a ich vyhynutie v druhej polovici obdobia. Vývoj cicavcov a vtákov.
	Jurský (Jurský)		Rastliny: Vznik rozsievok. Dominancia papradí a gymnospermov. Kvitnutie hlavonožcov a lastúrnikov. Kvitnutie plazov: zem, vodné vtáky, lietanie. Vzhľad starovekých vtákov, vývoj starovekých cicavcov.
	Trias (trias)		Rastliny: Zánik semenných papradí. Vývoj gymnospermov. Zvieratá: Vyhynutie mnohých zvierat, ktorým sa darilo v období paleozoika. Vyhynutie stegocefalov, vývoj plazov, vznik starých cicavcov.
Paleozoikum (staroveký život)	Permian		Rastliny: Distribúcia prvých skupín gymnospermov. Zvieratá: Zníženie počtu druhovchrupavkovité ryby s krížovými plutvami a dýchajúce pľúcami. Vývoj stegocefalov, plazov, z ktorých niektoré boli pôvodom pre cicavce a vtáky.
	Uhlie (uhlík)		Rastliny: Kvitnúce lykožrúty, prasličky, papradie, paprade semenné; vzhľad ihličnanov. Zvieratá: Rozkvet starých morských bezstavovcov. Vznik primárneho bezkrídleho a starovekého okrídleného hmyzu. Distribúcia žralokov, stegocefalov. Vznik a rozkvet obojživelníkov. Vznik starovekých plazov.
	Devónčina (devónčina)		Rastliny: Rozkvet rinofytov, na začiatku neskorého devónu, ich vyhynutie. Vznik moderných typov cievnatých rastlín. Zvieratá: Kvitnutie starých bezstavovcov, výskyt pavúkovcov. Rozkvet pancierových, krížom plutvých a pľúc dýchajúcich rýb. Na konci obdobia sa objavujú prvé tetrapody - stegocefaly (staroveké obojživelníky).
	Silúr (silúr)		Rastliny: Vznik moderných skupín rias a húb. Na konci obdobia spoľahlivý vzhľad prvých suchozemských rastlín. Vznik suchozemských článkonožcov - škorpiónov. Vznik starovekého panciera a chrupavkovitých rýb.
	Ordovik (ordovik)		Rastliny: Hojnosť morských rias. Pravdepodobný vzhľad prvých suchozemských rastlín - nosorožcov. Vzhľad prvých stavovcov - bez čeľustí.
	Kambrijčina (kambrčina)		Rastliny: Život sa koncentruje v moriach. Evolúcia rias. Zvieratá: Vývoj mnohobunkových foriem. Kvitnutie morských bezstavovcov s chitín-fosfátovou škrupinou.
Proterozoikum (raný život)	Neskorý proterozoikum		Rastliny: Vývoj rias, Zvieratá: Rôzne mnohobunkové primitívne organizmy, ktoré nemajú kostrové štruktúry.
	Raný proterozoikum		Rastliny a zvieratá: Vývoj jednobunkových prokaryotických a eukaryotických fotosyntetických organizmov. Začiatok sexuálneho procesu.
	Nie podľa sekty.		: Vznik života na Zemi, výskyt prvých buniek - začiatok biologickej evolúcie. Vznik anaeróbnych autotrofných organizmov, baktérií, siníc.
Katarchei	Nie podľa sekty.		Chemická evolúcia vedúca k vzniku biopolymérov.

1. archanská éra- najstaršia etapa v histórii Zeme, keď vo vodách primárnych morí vznikol život, ktoré bol pôvodne predstavený precelulárny jeho formy a prvý bunkový organizmy. Analýza osy Tento vek ukazuje, že baktérie a modrozelené žili vo vodnom prostredí.

2 ... Proterozoická éra. Na pokraji archanských a proterozoických období sa štruktúra a funkcia organizmov stala komplexnejšou: mnohobunkovosť, sexuálny proces, ktorý zvyšoval genetickú heterogenitu organizmov a poskytoval rozsiahly materiál na výber, sa stal rozmanitejším, fotosyntetické rastliny sa stali rozmanitejšími. Mnohobunkovosť organizmov bola sprevádzaná zvýšením špecializácie buniek, ich asociáciou do tkanív a funkčných systémov.

Je dosť ťažké podrobne sledovať vývoj zvierat a rastlín v proterozoickej ére v dôsledku rekryštalizácie sedimentárnych hornín a ničenia organických zvyškov. Len v sedimentoch tejto éry odtlačky baktérií, rias, nižších typov bezstavovcov a nižších strunatcov. Významným krokom v evolúcii bol vznik organizmov s bilaterálnou symetriou tela, diferencovaných na predné a zadné oblasti, na ľavú a pravú stranu, a izolácia dorzálneho a brušného povrchu. Chrbtový povrch u zvierat slúžil ako ochrana a na brušnom povrchu boli umiestnené ústa a orgány na zachytávanie potravy.

3. Paleozoická éra. Fauna a flóra dosiahli veľkú rozmanitosť, začal sa rozvíjať pozemský život.

V paleozoiku sa rozlišuje šesť období: kambrian, ordovik, silúr, devón, karbón, perm. V kambriu bol život koncentrovaný vo vode (pokrýval významnú časť našej planéty) a je reprezentovaný dokonalejším mnohobunkové riasy, ktoré mali vypreparovaný tallus, vďaka ktorému aktívnejšie syntetizovali organické látky a boli pôvodnou vetvou pre suchozemské listnaté rastliny. Bezstavovce sú rozšírené v moriach vrátane ramenonožce, a z článkonožcov - trilobity. Archaeocyty, ktoré v starovekých moriach tvorili útesy, boli v tom období nezávislým druhom dvojvrstvových zvierat. Vymreli a nezanechali potomkov. Je obývaný iba na súši baktérie a huby.

V ordoviku bolo podnebie teplé aj v Arktíde. V sladkých a brakických vodách tohto obdobia bujného vývoja planktón morské riasy, rozmanitý koralový z typu coelenterátov boli zástupcovia takmer všetkých typov bezstavovce vrátane trilobitov, mäkkýšov, ostnokožcov. Baktérie boli široko zastúpené. Objavujú sa prví predstavitelia bezčelistých stavovcov - corymbose.

Na konci silúrskeho obdobia sa v dôsledku procesov budovania hôr a zmenšovania morskej oblasti niektoré riasy ocitli v nových environmentálnych podmienkach - v plytkých vodných útvaroch a na súši. Mnoho z nich zomrelo. Avšak v dôsledku viacsmerovej variability a výberu jednotlivých zástupcov získané znaky, ktoré prispeli k prežitiu v nových podmienkach. Objavili sa prvé suchozemské rastliny spór - psilofyty. Namiesto listov - šupín mali valcovitý kmeň asi 25 cm na výšku. Ich najdôležitejšími úpravami sú vzhľad povrchových a mechanických tkanív, výrastky podobné koreňom - rizoidy, ako aj elementárny vodivý systém.

V devóne sa počet psilofytov prudko znížil, nahradili ich transformovaní potomkovia, vyššie rastliny - lymfoid, machorast a papradie, ktoré rozvíjajú pravé vegetatívne orgány (koreň, stonka, list). Vznik vegetatívnych orgánov zvýšil účinnosť funkcie jednotlivých častí rastlín a ich vitalitu ako harmonicky integrálneho systému. Výskyt rastlín na súši predchádzal vzniku živočíchov. Rastliny akumulovali na Zemi biomasu a kyslík v atmosfére. Prví obyvatelia zeme bezstavovcov boli pavúky, škorpióny, stonožky. V devónskych moriach bolo veľa rýb, medzi nimi - pancierová čeľusť, s vnútornou chrupavkovou kostrou a vonkajšou silnou škrupinou, pohyblivými čeľusťami, spárovanými plutvami. Obývané sladkovodné telá krížom krážom ryby, ktoré mali žiabre a primitívne pľúcne dýchanie. Pomocou mäsitých plutiev sa pohybovali po dne nádrže a keď vyschli, plazili sa do ďalších nádrží. Skupina rýb s kríženými plutvami bola predchodcami starých obojživelníkov - stegocefalický. Stegocefali žili v bažinatých oblastiach, vyšli na pevninu, ale množili sa iba vo vode.

V karbónskom období sa rozšírili obrovské papradie, ktoré sa v teplom a vlhkom podnebí usadilo všade. V tomto období prekvitali staroveké obojživelníky.

Počas permu bolo podnebie suchšie a chladnejšie, čo viedlo k vyhynutiu mnohých obojživelníkov. Do konca obdobia počet druhov obojživelníkov začal prudko klesať a dodnes prežili iba malé obojživelníky (mloky, žaby, ropuchy). Kapradiny podobné stromovým spóram boli nahradené semenné papradie, z čoho vzniklo gymnospermy. Ten mal vyvinutý koreňový systém a semená kohútika a hnojenie prebiehalo bez vody. Vyhynuté obojživelníky nahradila progresívnejšia skupina zvierat pochádzajúcich zo stegocefalov - plazy. Mali suchú pokožku, hustejšie bunkové pľúca, vnútorné oplodnenie, zásobu živín vo vajíčku, ochranné vaječné membrány.

4. mezozoická éra zahŕňa tri obdobia: trias, jura, krieda.

V triase rozšírené gymnospermy, najmä ihličnany, ktoré zaujali dominantné postavenie. Súčasne sa rozšírili plazy: ichtyosauri žili v moriach, plesiosaury vo vzduchu - lietajúce jašterice, plazy boli na Zemi rôznymi spôsobmi zastúpené. Obrie plazy (brontosaury, diplodocus, atď.) Čoskoro vyhynuli. Na úplnom začiatku triasu sa od plazov oddelila skupina malých zvierat s dokonalejšou štruktúrou kostry a zubov. Tieto zvieratá získali schopnosť žiť narodenie, konštantnú telesnú teplotu, mali štvorkomorové srdce a množstvo ďalších progresívnych vlastností organizácie. Toto boli prví primitívne cicavce.
V sedimentoch jurského obdobia mezozoika o6 sa našli aj pozostatky prvého vtáka - archeopteryx. Vo svojej štruktúre kombinoval črty vtákov a plazov.

V kriedovom období mezozoika sa od gymnospermov oddelila vetva rastlín, ktoré mali orgán reprodukcie semien - kvet. Po oplodnení sa vaječník kvetu zmení na ovocie, takže vyvíjajúce sa semená vo vnútri ovocia sú chránené dužinou a škrupinami pred nepriaznivými podmienkami prostredia. Povolená je rozmanitosť kvetov rôznych úprav na opeľovanie a distribúciu ovocia a semien krytosemenná rastlina (kvitnúca) rastliny, aby sa v prírode široko rozšírili a zaujali dominantné postavenie. Paralelne s nimi sa vyvinula skupina článkonožcov - hmyzu ktoré ako opeľovače kvitnúcich rastlín významne prispeli k ich postupnému vývoju. V tom istom období sa objavil skutočné vtáky a placentárne cicavce. Známky vysokého stupňa organizácie v nich - konštantná telesná teplota | úplné oddelenie arteriálneho a venózneho krvného toku, zvýšený metabolizmus, dokonalá termoregulácia a u cicavcov navyše viviparita, kŕmenie mláďat mliekom, vývoj mozgovej kôry - umožnilo týmto skupinám zaujať dominantné postavenie na Zemi.

5. Cenozoická éra rozdelené do troch období: paleogén, neogén a kvartér.

V paleogéne, neogéne a na začiatku štvrtohôr zaberali kvitnúce rastliny vďaka získaniu početných súkromných úprav väčšinu územia a predstavovali subtropickú a tropickú flóru. V dôsledku ochladenia spôsobeného postupom ľadovca sa subtropická flóra stiahla na juh. Začala dominovať suchozemská vegetácia miernych šírok listnaté stromy, prispôsobené sezónnemu rytmu teplôt, a kríky a byliny. Kvitnutie bylinných rastlín sa vyskytuje vo štvrtohorách. Teplokrvné zvieratá sú rozšírené:
vtáky a cicavce. V dobe ľadovej žili jaskynné medvede, levy, mamuty, nosorožce vlnené, ktoré po ústupe ľadovcov a otepľovaní podnebia postupne vymierali a svet zvierat získal moderný vzhľad.

Hlavnou udalosťou tejto éry je formovanie človeka. Na konci neogénu žili v lesoch cicavce s malým chvostom - lemury a nártouny. Pochádzali z nich starodávne formy opíc - parapithecus, ktoré žili stromovým životným štýlom a živili sa rastlinami a hmyzom. Ich vzdialení potomkovia - žijúci dnes gibony, orangutany a vyhynuté malé stromové opice - dryopithecus. Driopithecus viedol k trom líniám vývoja, ktoré viedli k šimpanz, gorila, ako aj zaniknutý australopithecus. Od australopitekovcov na konci neogénu pochádza rozumný človek.

Hlavné črty vývoja sveta zvierat sú tieto:

1. progresívny vývoj mnohobunkovosti a v dôsledku toho špecializácia tkanív a všetkých orgánových systémov;
2. voľný životný štýl, ktorý určoval vývoj rôznych mechanizmov správania, ako aj relatívnu nezávislosť ontogenézy na kolísaní environmentálnych faktorov;
3. vznik tvrdej kostry: vonkajšia u niektorých bezstavovcov (článkonožce) a vnútorná u strunatcov;
4. progresívny vývoj nervového systému, ktorý sa stal základom pre vznik podmienenej reflexnej činnosti

Prevzaté zo stránok.

Existuje niekoľko hypotéz o pôvode života na Zemi. Môžu byť rozdelené na

dve skupiny.

Biogenéza- pôvod živých zo živých (hypotéza panspermie, stacionárny stav).

Abiogenéza- pôvod živých z neživých (hypotéza spontánnej generácie, biochemický vývoj)

hypotéza ustáleného stavu

Zem a život na nej nikdy nevznikli, ale existujú navždy.

Druhy živých organizmov môžu vyhynúť alebo zmeniť svoj počet, ale nemôžu sa zmeniť.

Dôkaz: z teórie biogenézy ako tvrdenia, že živé organizmy môžu pochádzať len z iných živých organizmov, nevyhnutne vyplýva jediný logický záver: život existuje navždy. Inými slovami, ak sledujeme reťazec živých organizmov, ktoré sa navzájom generujú v minulosti, mal by sa natiahnuť na neurčito.

kreacionizmus

Rozmanitosť foriem v organickom svete je výsledkom ich stvorenia Bohom.

Popiera zmeny a vývoj druhov.

Takmer všetky náboženské učenia tvrdia, že človeka a všetky ostatné živé bytosti stvoril Boh. Výhľady boli okamžite dokonalé a vždy zostanú tak, ako boli vytvorené. Neexistuje žiadny dôkaz, že by to tak bolo. Je to vec viery.

Väčšina vedcov bola do 19. storočia kreacionistami.

Zakladateľ taxonómie K. Linnaeus veril, že všetky druhy rastlín a zvierat existujú od „stvorenia sveta“ a boli stvorené Bohom nezávisle na sebe.

Francúzsky anatóm a paleontológ J. Cuvier veril, že počas histórie Zeme došlo k rozsiahlym katastrofám alebo kataklyzmám, po ktorých boli zdevastované miesta osídlené organizmami, ktoré prežili katastrofu v odľahlých oblastiach (teória katastrofy).

Dôkaz kreacionizmu: účelnosť zariadenia živých organizmov a ich spoločenstiev, dobrá adaptácia na podmienky biotopu.

Niektorí moderní stúpenci kreacionizmu používajú existenciu veľmi zložitých, rozmanitých molekulárno-genetických procesov v živých veciach ako argument v prospech nenáhodnosti ich vzhľadu. Iní súhlasia s existenciou evolučného procesu, ale domnievajú sa, že samotný začiatok evolúcie bol spojený s aktom stvorenia.

Hypotéza panspermie

Život sa prináša z vesmíru

Neponúka riešenie problému vzniku života vo vesmíre, ale iba vysvetľuje jeho vzhľad na našej planéte jeho predstavením z vesmíru.

Dôkaz panspermie: niektoré mikroorganizmy, a najmä ich spóry, môžu zostať životaschopné za veľmi drsných podmienok (napríklad veľmi nízke teploty).

Pri štúdiu meteoritov však na nich doteraz neboli nájdené žiadne formy života.

Oparin - Haldanova hypotéza biochemickej evolúcie (hypotéza abiogenézy)

Život na našej planéte nastal v niekoľkých fázach vývoja:

Abiogénna syntéza jednoduchých Organické zlúčeniny.

Tvorba biopolymérov.

Prepojenie biopolymérov - vzdelávanie koacerváty.

Vznik membrán oddeľujúcich prvé podobnosti živých organizmov - protobiontov - od životného prostredia.

Vznik metabolizmu a energie s prostredím.

Vznik schopnosti reprodukovať sa.

Formovanie ekologických väzieb a formovanie prvých ekosystémov.

Hypotéza abiogenézy je založená na dátach moderná veda o vzniku Zeme asi pred 4,5 miliardami rokov.
Bola vytvorená hypotéza Oparin-Haldane, ktorá získala prvú experimentálne potvrdenie v 50. - 60. rokoch minulého storočia V súčasnosti hypotéza abiogenézy na základe moderných údajov prešla výraznými zmenami, bola rozšírená a doplnená. Väčšina vedcov sa dnes predovšetkým domnieva, že vznik vlastnej reprodukcie predchádzal vzniku membrán a plnohodnotného metabolizmu alebo k nim došlo súbežne. Samoreprodukcia predpokladá zachovanie vlastností v niekoľkých generáciách organizmov, spočíva v základoch prírodného výberu (ktorý, samozrejme, už medzi týmito starodávnymi systémami fungoval) a evolúcie všeobecne.

Potom, čo sa naša planéta javila ako pevné teleso a po jej postupnom ochladzovaní došlo v primárnej atmosfére Zeme ku kondenzácii vodných pár. Dažďová voda s látkami v nej rozpustenými sa nahromadila v reliéfnych depresiách.

Primárna atmosféra obsahovala značné množstvo oxidu uhličitého, sírovodíka, metánu, amoniaku, vodnej pary a takmer úplne postrádal kyslík (preto neexistovala žiadna ozónová vrstva). Zem bola vystavená drsnému ultrafialovému žiareniu slnka.

Prostredie ako celok bolo plné energie. Na vzdelanie alebo na prestávku chemické väzby dôležité boli tieto zdroje:

tvrdé ultrafialové žiarenie;

elektrické výboje;

prírodná rádioaktivita;

slnečný vietor;

sopečná činnosť.

Americkí vedci Stanley Miller a Harold Urey v roku 1953 experimentálne ukázali, ako biologicky dôležité chemické zlúčeniny... Zachytávali rôzne plyny v pomere blízkom zloženiu starovekej atmosféry a touto zmesou prechádzali výbojky iskier. V dôsledku toho sa získali také biologicky dôležité zlúčeniny, ako sú kyselina mravčia a mliečna, močovina a aminokyseliny (glycín, alanín, kyselina glutámová, kyselina asparágová). Následní experimentátori, ktorí zmenili podmienky a zlepšili analytické metódy, rozšírili sortiment produktov pri takejto syntéze. Získali mnoho aminokyselín, purínových zásad- adenínu a guanínu (získavajú sa, ak sa do zmesi plynov pridá kyselina kyanovodíková), štvor a päťuhlíkové cukry. V roku 2008 sa experiment zopakoval a zistilo sa, že vzniká 22 rôznych aminokyselín.
Miller a Urey založili svoje experimenty na myšlienkach z päťdesiatych rokov minulého storočia. o možnom zložení zemskej atmosféry. V súčasnosti sa názory na tento problém zmenili. Konkrétne sa verí, že koncentrácia CO nemôže byť taká vysoká, pričom sa ukázalo, že aj malé zmeny podmienok a zloženia plynnej zmesi vedú k veľmi významným zmenám v účinnosti postupu organickej syntézy. Aplikácia nových analytických metód na najstaršie suchozemské horniny umožnila objasniť zloženie starovekej atmosféry Zeme. Ukázalo sa, že je veľmi podobný modernej atmosfére Venuše a Marsu - 98% CO2, 1,5% N2 a malé frakcie iných plynov, hlavne argónu a SO2. Z takejto atmosféry sa v Millerovom aparáte nezískavajú žiadne organické látky. Na získanie organickej hmoty z CO2 je potrebné redukčné činidlo a vedci ho hľadajú.

Vody na povrchu a priamo pod povrchom Zeme boli nasýtené podobnými látkami ( "Primárny vývar"). Zloženie a koncentrácia organická hmota záviselo od podmienok prostredia a bolo pravdepodobne odlišné v rôznych častiach zemského povrchu. Časť vytvorenej organickej hmoty bola zničená. Druhá časť sa však mohla koncentrovať napríklad v pórovitých mineráloch a vytvárať polyméry. Experimenty ukázali, že zahrievanie zmesi aminokyselín vedie k tvorbe pomerne dlhých polypeptidov s náhodnou sekvenciou monomérov. Niektoré z týchto polypeptidov majú katalytickú aktivitu.

Mastné kyseliny v kombinácii s alkoholmi môžu na povrchu vodných plôch vytvárať lipidové filmy.

Väzby medzi rôznymi biopolymérmi a inými látkami by sa mohli vytvoriť počas izolácie malých objemov biopolymérov, napríklad počas tvorby bublín z lipidových filmov ( koacerváty) alebo z peptidov (mikrosféry).

Úlohu koacervátov študovali Alexander Ivanovič Oparin a jeho anglický kolega John Haldane. Štúdie amerického vedca Sydney Foxa boli venované mikroguličkám.

problémy teórie abiogenézy

Problém komplexnosti samoreplikačného systému... Zložitosť živých buniek je obrovská. Aj tie najjednoduchšie baktérie majú genóm viac ako milión nukleotidov, ktoré kódujú viac ako tisíc bielkovín. Prevádzka tohto genómu vyžaduje špeciálne molekulárne stroje na syntézu bielkovín (ribozómy), syntézu DNA (replikatívna vidlica), zásobovanie energiou (najmenej 12 enzýmov glykolýzy a spravidla aj elektrónový transportný reťazec na membráne) a prostriedky regulácie a kontroly ( transkripčné faktory a signálne proteíny). Zložitosť takého systému je veľmi vysoká a biológia nepozná jednoduchšie samoreprodukčné systémy ako bunka. Vírusy sa nepočítajú - na svoju reprodukciu vyžadujú komplexnú živú bunku. Darwinovský prirodzený výber môže vytvárať stále komplexnejšie systémy, ale na to musia byť schopné replikácie od začiatku. Ak sa prirodzený výber začína iba objavením sa prvej bunky, potom jej náhodnému vytvoreniu trvá obrovské množstvo času - mnoho rádov je dlhšie ako vek vesmíru.

Problém chirálnej čistoty.
Všetky živé systémy obsahujú iba určité optické izoméry aminokyselín a cukrov (L-aminokyseliny a D-cukry). Nachádzajú sa protiľahlé izoméry, ale len zriedka a vo zvláštnych prípadoch (napríklad v bunkovej stene baktérií). Neživé systémy túto vlastnosť nemajú. Táto vlastnosť živých systémov sa nazýva chirálna čistota... Je udržiavaný vďaka priestorovej korešpondencii molekúl biologických katalyzátorov - enzýmov - iba s jedným z optických izomérov. Väčšina chemické reakcie v neživých systémoch nie sú stereoselektívne, to znamená, že sa na nich zúčastňujú oba optické izoméry s rovnakou pravdepodobnosťou. Je známych veľmi málo abiogénnych procesov, ktoré sú stereoselektívne, to znamená, že je v nich zahrnutý prevažne jeden optický izomér, ale neposkytujú dostatočné obohatenie systému o požadované izoméry. V posledných rokoch však bolo objavených mnoho procesov, ktoré vedú k obohateniu jedného alebo druhého optického izoméru - pozri ďalej v časti 3.

Problém nedostatku redukčného činidla v primárnej atmosfére(pozri vyššie o experimente Miller-Urey). Podľa nových údajov o zložení primárnej atmosféry prakticky neobsahoval molekulárny vodík a CO a syntézy opísané Millerom a Ureyom nemohli pokračovať.
V mnohých moderných úspešných experimentoch o abiogénnej syntéze organických látok sa ako východisková látka berie formaldehyd. Je vysoko reaktívny a poskytuje mnoho biologicky relevantných produktov.
Odkiaľ môže pochádzať formaldehyd? Mohlo by vzniknúť pri redukcii oxidu uhličitého na anorganických katalyzátoroch. Napríklad horúca sopečná láva obsahujúca natívne železo tvorí formaldehyd pri kontakte s vlhkou atmosférou CO2. Vodný roztok hydroxidu železnatého (II) vyvoláva rovnakú reakciu v ultrafialovom svetle.
Dnes existujú dve podrobné teórie abiogénnej syntézy organickej hmoty, spájajúce zníženie CO2, energetický metabolizmus a zvláštnosti obsahu kovových iónov v živej hmote.
Prvú, naznačujúcu pôvod života vo „železo-sírovom svete“, na podmorských geotermálnych prameňoch, navrhol nemecký biofyzika Karl Washterhauser.
Ďalší scenár abiogénnej syntézy organických látok v geotermálnych zdrojoch navrhol Mulkidzhanyan. Vyplýva to zo schopnosti sulfidov zinku a mangánu redukovať rôzne látky vo svetle („zinkový svet“).
Ako prebiehala ďalšia syntéza komplexných biogénnych organických látok? Vedci vykonávajú mnoho experimentov a snažia sa nájsť podmienky pre tieto procesy možné na starovekej Zemi. Dôležitú úlohu v modernom výskume zohráva Butlerovova reakcia, otvorený už v roku 1865. V tejto reakcii vodný roztok formaldehyd (CH20) s prídavkom Ca (OH) 2 alebo Mg (OH) 2 sa za mierneho zahrievania zmení na komplexnú zmes cukrov. Táto reakcia sa ukázala byť autokatalytická, to znamená, že produkty sú katalyzátory. Tiež katalyzuje reakciu svetlom. Butlerovova reakcia môže za určitých podmienok vyriešiť problém chirálnej čistoty, čo vedie k vzniku iba určitých optických izomérov cukrov. Za týmto účelom pridajte kremičitany alebo hydroxyapatit (fosforečnan vápenatý) - zlúčeniny, ktoré v zemskej kôre nechýbajú. Pridanie komplexu aminokyseliny L-prolínu s iónom zinku vedie k syntéze chirálne čistých D-cukrov.
Syntéza nukleotidov bola dlho považovaná za veľký problém, pretože podmienky pre syntézu jej jednotlivých zložiek, ako aj 4 rôznych nukleotidov, sa ukázali ako zle kompatibilné. V roku 2008 však Sunderland vykonal syntézu nukleotidov ako celku, a nie vo forme oddelených zložiek, a získali sa všetky 4 varianty.

problém vlastnej reprodukcie a RNA-SVETOVEJ HYPOTÉZY

Ako probionti získali schopnosť reprodukovať sa, t.j. schopnosť reprodukovať štruktúru makromolekúl? Nedá sa to s istotou povedať, ale existujú hypotézy vysvetľujúce tvorbu samoreprodukčných systémov na báze nukleových kyselín.

Moderní vedci sa stále aktívne zapájajú do problému abiogénnej syntézy a dosiahli významný úspech. Aktívne sa študuje najmä autokatalytická syntéza cukrov (Butlerovova reakcia), bol objavený proces syntézy celého nukleotidu (skôr bola tvorba nukleotidov nedobytnou silou - všetky jeho zložky nebolo možné získať za podobných podmienok) . Po prijatí nukleotidov je ľahké pristúpiť k zostaveniu prvých nukleových kyselín a tieto molekuly už obsahujú potenciál pre vlastnú reprodukciu. Pravdepodobne prvé samoreplikujúce sa systémy boli postavené na báze RNA.

Zistenie katalytickej aktivity niektorých molekúl RNA (ribozýmov) v roku 1982 naznačuje, že to boli molekuly RNA, ktoré boli prvými biopolymérmi, v ktorých bola schopnosť replikácie kombinovaná s enzymatickou aktivitou. Samoreprodukujúce sa RNA (aj keď krátke), to znamená RNA schopné katalyzovať syntézu ich kópií, boli umelo získané. Navyše je to RNA, ktorá hrá dôležitú úlohu vo všetkých základných a, ako sa predpokladá, najstarších procesoch v bunke. Je to teda ribozomálna RNA, ktorá hrá katalytickú úlohu v biosyntéze bielkovín na ribozómoch. Ribozóm bez bielkovín v súčasnosti neexistuje - proteíny sú neoddeliteľnou súčasťou tohto komplexu, ale môže existovať aj v minulosti.
Všetky tieto skutočnosti hovoria v prospech skutočnosti, že to bola RNA, ktorá kedysi vykonávala všetky biologicky významné funkcie v prvých živých systémoch, a až potom časť funkcií prešla na DNA (ukladanie dedičných informácií) a proteíny (katalýza, štruktúrne funkcie, atď.). Tento predpoklad sa nazýva Svetová hypotéza RNA a teší sa širokej podpore medzi modernými vedcami.

Štruktúra samoreplikujúcej sa RNA

ekológia prvých organizmov

Dá sa predpokladať, že dňa počiatočné fázy Pri vývoji života na Zemi sa objavila veľmi široká škála protobiontov, ale všetky boli anaeróbne heterotrofné, to znamená, že mali anoxický typ dýchania a absorbovali hotové organické látky (primárne organické látky). Už v tejto fáze sa môže objaviť predácia a iné formy vzťahov medzi druhmi, t.j. primárne komunity. Na začiatku biologickej evolúcie boli zdrojom výživy pravdepodobne rezervy organických látok vytvorených abiogénnym spôsobom. Keď boli tieto zásoby vyčerpané, výhody v reprodukcii mali získať tie organizmy, ktoré mali možnosť autotrofnej výživy, a dravce, ktoré ich jedli.

Treba však poznamenať, že najstaršie nespochybniteľné zvyšky živých vecí patria k fotosyntetickým, tj. Autotrofným organizmom (zložky chlorofylu, stromatolity - skamenené podložky zo siníc atď.). Najstaršou komunitou, ktorá zanechala stopy vo fosílnych záznamoch, je práve rohož so sinicou. Moderné rohože obsahujú fotosyntetické mikróby, chemosyntetiku a heterotrofy a existujú dôkazy o týchto zložkách aj v starovekých rohožiach.

Rezaný stromatolit Moderné stromatolity, Austrália

Šírenie probiontov a len biologicky dôležitých polymérov a oligomérov bolo obmedzené tvrdým ultrafialovým žiarením v neprítomnosti ozónového štítu.
Vznik kyslíkovej fotosyntézy, teda fotosyntézy s uvoľňovaním kyslíka, nemožno presne datovať, existujú však paleontologické dôkazy o prítomnosti siníc pred 3,4 miliardami rokov. Kyslík sa spočiatku nehromadil v atmosfére, ale vynakladal sa na oxidáciu rôznych zložiek zemskej kôry, napríklad železného železa. Potom začal pomalý nárast koncentrácie kyslíka, ktorý viedol k tzv kyslíková revolúcia- zmena charakteru celej atmosféry z redukčnej na oxidačnú. Prudké zrýchlenie akumulácie kyslíka v atmosfére sa datuje zhruba pred 2,3 miliardami rokov. Molekulárny kyslík je jedom pre anaeróbne organizmy a mnoho obyvateľov staroveká zem boli práve takí. Mnoho vedcov sa domnieva, že okysličenie atmosféry bolo prvou globálnou ekologickou katastrofou a viedlo k vyhynutiu mnohých organizmov. Tí, ktorí prežili, sa prispôsobili vývoju systémov ochrany pred toxickými účinkami kyslíka a niektorí sa ich naučili používať na oxidáciu organických látok - bunkové dýchanie, ktoré v porovnaní s anoxickým metabolizmom umožnilo získať dodatočnú energiu. Aerobes (kyslík dýchajúce tvory) preto získal konkurenčnú výhodu oproti anaeróbom. Z týchto organizmov pochádza väčšina moderných druhov, vrátane eukaryotov, medzi ktoré patria rastliny, zvieratá, huby a podmienená (kombinovaná) skupina prvokov.

Verí sa, že vznik moderných typov mnohobunkových organizmov bol nemožný pred dosiahnutím určitej koncentrácie kyslíka v životnom prostredí.
Akumulácia kyslíka v atmosfére viedla k vytvoreniu ozónového štítu, ktorý umožnil životu dostať sa na pevninu.

Hypotéza spontánneho života

Vznik života abiogénnym spôsobom v dávnej minulosti

Hypotéza existovala súbežne s kreacionizmom. Jeho priaznivci verili, že podmienky nevyhnutné na vznik života stále existujú.

Dôkaz: výskyt lariev múch v hnijúcom mäse; myši z krekrov a handier (Van Helmontove experimenty).

Pokusy, v ktorých po varení média a uzatvorení nádoby nenastala spontánna tvorba, neboli presvedčivé, pretože sa verilo, že varenie zabíja „životnú silu“.

Po chvíli sa v otvorenej nádobe objavili larvy múch, pretože muchy vstúpili do nádoby a nakladli vajíčka. V uzavretej nádobe nenastala „spontánna generácia“.

Neskôr, na začiatku 18. storočia, Lazdzaro Spallanzani sa rozhodol skontrolovať výsledky anglického výskumníka Johna Needhama o spontánnom vytváraní mikroorganizmov v jahňacej omáčke. Vzal fľaštičky s vývarom zo semien, z ktorých niektoré uzavrel korkom. ostatné zapečatil na ohni horáka. Niektorých varil celú hodinu, zatiaľ čo iných zahrieval iba niekoľko minút. Po niekoľkých dňoch Spallanzani zistil, že v tých fľašiach, ktoré boli tesne uzavreté a dobre zahriate, neexistujú „malé zvieratá“ - objavili sa iba vo fľašiach, ktoré neboli tesne uzavreté a dlho sa nevarili, a s najväčšou pravdepodobnosťou prenikli tam zo vzduchu alebo prežili po varu a nevznikli samy. Spallanzani teda nielen dokázal nesúlad konceptu spontánnej generácie, ale odhalil aj existenciu najmenších organizmov, ktoré dokážu tolerovať krátke - niekoľko minútové varenie. Medzitým sa Needham spojil s grófom Buffonom a spoločne predložili hypotézu o produkčnej sile, životodarnom prvku, ktorý je obsiahnutý v jahňacom vývare a bujóne zo semien a je schopný vytvárať živé organizmy z neživej hmoty. Hádali Spallanzani generujúcu silu, keď mu celé hodiny varil v liekovkách, a je prirodzené, že malé zvieratá nemôžu vzniknúť tam, kde táto sila neexistuje. V následných experimentoch sa Spallanzanimu podarilo dokázať nesúlad týchto hypotéz.

Experimenty slávneho francúzskeho biológa a chemika sa ukázali ako rozhodujúce. Louis Pasteur... K banke pripevnil rúrku v tvare S s voľným koncom. Spóry mikroorganizmov sa usadili na zakrivenej trubici a nemohli preniknúť do živného média. Dobre varené živné médium zostalo sterilné; napriek tomu, že bol poskytnutý vzduch, nebol v ňom nájdený žiadny život. V dôsledku série experimentov Pasteur dokázal platnosť teórie biogenézy a nakoniec vyvrátil teóriu spontánnej generácie.
Bol to práve Pasteur, kto vďačí za zrod antiseptík a asepsie, ktorá otvorila cestu modernej chirurgii.

Banka s hrdlom v tvare S.

Má dlhú históriu. Všetko sa to začalo asi pred 4 miliardami rokov. Zemská atmosféra ešte nemá ozónovú vrstvu, koncentrácia kyslíka vo vzduchu je veľmi nízka a na povrchu planéty nie je nič počuť, okrem vybuchujúcich sopiek a hluku vetra. Vedci sa domnievajú, že takto vyzerala naša planéta, keď sa na nej začal objavovať život. Je veľmi ťažké to potvrdiť alebo vyvrátiť. Skaly, ktoré by mohli ľuďom poskytnúť viac informácií, sa zrútili už dávnejšie, vďaka geologické procesy planét. Takže hlavné etapy vývoja života na Zemi.

Vývoj života na Zemi. Jednobunkové organizmy.

Život začal od vzniku najjednoduchších foriem života - jednobunkových organizmov. Prvý bunkové organizmy boli prokaryoty. Tieto organizmy sa objavili ako prvé potom, čo sa Zem stala vhodnou na začiatok života. nedovolil, aby sa na jeho povrchu a v atmosfére objavili aj tie najjednoduchšie formy života. Tento organizmus na svoju existenciu nepotreboval kyslík. Koncentrácia kyslíka v atmosfére sa zvýšila, čo viedlo k vzhľadu eukaryoty. Pre tieto organizmy sa kyslík stal hlavnou vecou života, v prostredí, kde bola nízka koncentrácia kyslíka, neprežili.

Prvé organizmy schopné fotosyntézy sa objavili 1 miliardu rokov po vzniku života. Tieto fotosyntetické organizmy boli anaeróbne baktérie... Postupne sa začal vyvíjať život a po poklese obsahu dusíkatých organických zlúčenín sa objavili nové živé organizmy, ktoré dokázali využiť dusík zo zemskej atmosféry. Také tvory boli modrozelené riasy. Vývoj jednobunkových organizmov sa uskutočnil po strašných udalostiach v živote planéty a boli chránené všetky fázy evolúcie magnetické pole pôda.

Postupom času začali najjednoduchšie organizmy vyvíjať a zdokonaľovať svoj genetický aparát a vyvíjať spôsoby svojej reprodukcie. Potom v živote jednobunkových organizmov došlo k prechodu na rozdelenie ich generatívnych buniek na mužské a ženské.

Vývoj života na Zemi. Mnohobunkové organizmy.

Po vzniku jednobunkových organizmov sa objavili zložitejšie formy života - mnohobunkové organizmy... Vývoj života na planéte Zem získal komplexnejšie organizmy, ktoré sa vyznačujú komplexnejšou štruktúrou a komplexnými prechodnými fázami života.

Prvá etapa života - Koloniálne jednobunkové štádium... Prechod z jednobunkových organizmov na mnohobunkové organizmy, štruktúra organizmov a genetický aparát sa komplikuje. Táto fáza je považovaná za najľahšiu v živote mnohobunkových organizmov.

Druhá etapa života - Primárne diferencované štádium... Komplexnejšia etapa je charakterizovaná začiatkom princípu „deľby práce“ medzi organizmami jednej kolónie. V tejto fáze prebiehala špecializácia telesných funkcií na úrovni tkaniva, orgánu a systémových orgánov. Vďaka tomu sa v jednoduchých mnohobunkových organizmoch začal vytvárať nervový systém. Systém ešte nemal nervové centrum, ale existuje koordinačné centrum.

Tretia etapa života - Centralizované diferencované štádium. V tejto fáze sa morfofyziologická štruktúra organizmov stáva zložitejšou. Zlepšenie tejto štruktúry nastáva posilnením tkanivovej špecializácie.Potravinové, vylučovacie, generatívne a ďalšie systémy mnohobunkových organizmov sú komplikované. Mať nervové systémy objaví sa dobre definované nervové centrum. Metódy reprodukcie sa zlepšujú - od vonkajšieho oplodnenia po vnútorné.

Záver tretej etapy života mnohobunkových organizmov je vzhľad človeka.

Zeleninový svet.

Evolučný strom najjednoduchších eukaryotov sa rozdelil na niekoľko vetiev. Objavili sa mnohobunkové rastliny a huby. Niektoré z týchto rastlín mohli voľne plávať na hladine vody, zatiaľ čo iné boli pripevnené k dnu.

Psilofyty- rastliny, ktoré ako prvé ovládli krajinu. Potom vznikli ďalšie skupiny suchozemských rastlín: paprade, lyry a ďalšie. Tieto rastliny sa množili spórami, ale uprednostňovali vodné prostredie.

Rastliny dosiahli v karbóne veľkú rozmanitosť. Rastliny sa vyvíjali a mohli dorásť až do výšky 30 metrov. V tomto období sa objavili prvé gymnospermy. Najrozšírenejšími boli Lycopods a Cordaites. Kordaiti tvarom kmeňa pripomínali ihličnany a mali dlhé listy. Po tomto období sa povrch Zeme menil rôznymi rastlinami, ktoré dosahovali výšku 30 metrov. Po dlhom čase sa naša planéta stala podobnou tej, ktorú poznáme teraz. Teraz je na planéte obrovská škála zvierat a rastlín, objavil sa muž. Človek ako racionálna bytosť potom, čo sa postavil „na nohy“, zasvätil svoj život štúdiu. Hádanky začali človeka zaujímať, ako aj to najdôležitejšie - odkiaľ človek prišiel a prečo existuje. Ako viete, na tieto otázky stále neexistujú žiadne odpovede, existujú iba teórie, ktoré si navzájom protirečia.