Mae camau cychwynnol y datblygiad bywyd ar y Ddaear

gwyddorau naturiol yn cael eu cynllunio i helpu ddynoliaeth i wybod fel ni a'r byd o'n cwmpas ac, wrth gwrs, i gael gwybod sut ar ein planed yn tarddu bywyd yn ei holl ffurfiau ac arwyddion. Heb fynd i mewn i'r dogma crefyddol y y grym ysbrydol uchaf creu - Duw, byddwn yn astudio'r ddamcaniaeth o darddiad mater byw, sy'n gweithredu bioleg. Y prif gamau o ddatblygiad o fywyd ar y Ddaear yn ein helpu i ddatgelu problem ei darddiad ac amlygiad yn y byd.

gwyddonwyr Cynrychiolaeth am esblygiad bywyd gwyllt

Os byddwn yn casglu ynghyd yr holl rywogaethau o organebau, yn fodern ac yn diflannu, byddwch yn cael nifer seryddol - un biliwn o rywogaethau. Nid yw'n syndod bod gwyddonwyr, a oedd yn byw mewn adegau gwahanol, yn ceisio nodi prif gamau datblygiad o fywyd ar y Ddaear, gan arwain at ymddangosiad mathau hyn o organebau byw, yn ogystal ag i ffurfio y lluniau modern o natur. Sylfaenydd tacsonomeg Karl Linney yn y 18fed ganrif yn seiliedig ar egwyddorion gwyddonol hwn "yn byw oddi wrth y byw," sy'n dadlau y gall bywyd yn unig yn codi o sydd eisoes yn bodoli sylwedd byw. Nid oedd Linnaeus yn caniatáu hyd yn oed awgrym o genhedlaeth digymell hyn a elwir o organebau. biolegydd Almaeneg Ernst Haeckel awgrymodd y syniad o monophyletic gyntaf - tarddiad pob organebau byw o hynafiad sengl. Jean-Baptiste Lamarck hefyd yn amddiffyn y syniad y ffurflen teuluol ungellog, yr achosion o a ddigwyddodd yn y cyfnod cynnar o ddatblygiad bywyd ar y Ddaear. Crynhoi yr holl uchod, gellid dadlau bod y wyddoniaeth bresennol ar y ddamcaniaeth darddiad bywyd yn cael eu dosbarthu i ddau grwp. Yn gyntaf - abiogenic, mae'n cynnwys syniadau am ffurfio mater byw o natur difywyd (Alexander Oparin, Haldane, D., S. Miller). Arall - biogenig, yn cynnwys y syniad o ymddangosiad bodau byw yn unig gan fath â nhw (Virchow, Linnaeus, Darwin).

A oedd gan y organebau prif ffurflen teuluol cyffredin

Y camau cyntaf y datblygiad o fywyd ar y Ddaear, ac mae'n anfiotig (cemegol), yna bydd y cyfnod o ymddangosiad biopolymerau (proteinau ac asidau niwclëig) Enw'r prebiological ac, yn olaf, y cam o esblygiad biolegol (ffurfio organebau un gell cynradd). Cawsant eu huno a enwir biopoeza. Mae rhai ymchwilwyr (ee, D. Bernal, S. Miller) cynnig y syniad o progenote - hynafiad, y mae'r archaea, eubacteria, celloedd cnewyllol. ymchwilwyr eraill yn credu nad yw ewcaryotau codi o progenote, ac yn ganlyniad symbiosis, neu a ffurfiwyd o ganlyniad i newidiadau mewn protobionts bilen allanol. Ystyriwch ddamcaniaeth hyn yn fwy manwl.

Mae'r ddamcaniaeth o Oparin - Haldane

Ymhlith y nifer o fersiynau gwyddonol, yn ceisio esbonio'r ffenomen, yn hysbys i gwyddoniaeth fel y cam cyn-fiolegol o ddatblygiad y byd bywyd, coacervate ddamcaniaeth boblogaidd iawn yn disgyn. Mae'n cael ei lunio gan wyddonydd Rwsia A. I. Oparinym. syniadau tebyg a fynegwyd gan yr ymchwilydd Prydeinig D. Haldane. Mae gwyddonwyr syniadau werthfawrogi gan yr-yn hysbys hir mewn bioleg ddamcaniaeth o gynhyrchu digymell o fywyd.

Hanfod y ddamcaniaeth o coacervates

Awgrymodd Academydd Oparin y gallai'r grŵp moleciwlau o gyfansoddion organig, sy'n deillio o'r prosesau cam cemegol creu croen digon trwchus. Felly, maent yn cael eu gwahanu oddi wrth y cawl primordial - amgylchedd dŵr o cefnfor hynafol. Mae'r grwpiau hyn o gwyddonydd moleciwlau a elwir yn coacervates. Roeddent yn gallu fodolaeth annibynnol, gan barhau rhannu yr ateb sylfaenol. Am bwysig iawn, yn ôl Oparin, priodweddau coacervates trin eu gallu i dyfu a darnio (atgynhyrchiad). D. Haldane, yn dibynnu ar brofiadau Miller-Jüri, a gafwyd yn arbrofol sylweddau organig cymhleth o gymysgedd o fethan, amonia, hydrogen, a charbon deuocsid. Roedd yn cynnwys moleciwlau asid amino a siwgrau syml. Mae hyn wedi arwain at y posibilrwydd o strwythurau ar wahân - probiontov.

Yn ôl Oparin a Haldane, mae'r camau cychwynnol y gwaith o ddatblygu bywyd ar y Ddaear, gan arwain at ffurfio cyfadeiladau cynradd - celloedd progenitor, yn sail ar gyfer y broses ymhellach o esblygiad o fater byw. Dylid nodi bod ar gyfer y arbrofion mae gwyddonwyr wedi efelychu amodau posibl a allai fod yn yr atmosffer a'r cefnforoedd yn y cynradd, sef tymheredd a gwasgedd uchel, ymbelydredd ïoneiddio a gollyngiadau trydanol yn llwyddiannus.

Probionty a'u priodweddau

Nghyfnodau cynharaf datblygiad bywyd ar y Ddaear - y Hadean, Archean ac yna, marcio y trawsnewid o coacervates hunan-drefnu (probiontov) i'r celloedd byw sylfaenol. Gwnaeth yn bosibl gan y priodweddau unigryw probiontov: y gallu i ffurfio pilenni ynysig, posibilrwydd o'r ffurfiau symlaf o atgynhyrchu, cyfnewid sylfaenol â'r broses amgylchedd allanol. moleciwlau Hunan-drefnu nucleoprotein, sy'n deillio o'r cyfnod cemegol, a ddarperir yn probiontov amlygiad o'r eiddo mwyaf pwysig o fater byw - y gallu i drosglwyddo gwybodaeth enetig.

Nodweddion yr organebau byw yn gyntaf

Am gyfnod hir (tua 3.5 biliwn o flynyddoedd yn ôl) eu ffurfio gwaddodion mewn sy'n olrhain bywyd organig yn cael eu canfod. Roeddent ar ffurf cyanobacteria a chregyn calchaidd gweddillion mureinovyh waliau cell facteriol. amodau geocemegol yn y lithosffer cyfnod Archean yn newid yn gyson, felly mae'r procaryotau ecosystem sylfaenol i addasu iddynt gan y casgliad o nifer o amrywiadau ffenotypig. Ffotosynthesis yn cael ei wneud gan y algâu gwyrddlas (cyanobacteria), wedi darparu newid sylfaenol yn y cyfansoddiad nwy yr atmosffer primordial y Ddaear, gan ganiatáu ar gyfer bodau allbwn pellach o gynefin dyfrol ar y tir. Gweithgarwch organebau procaryotig cyntaf, ac maent yn bennaf sylffwr a haearn bacteria, at ffurfio, nid yn unig o waddod, ond fel olew a nwy naturiol.

Pam yn bosibl ymddangosiad celloedd ewcaryotig

Fel y crybwyllwyd yn gynharach, mae'r gweithgaredd ffotosynthetig o facteria sylffwr gwyrdd a phorffor a bacteria haearn cyfrannu at ffurfio y darian yr haen osôn ac ymddangosiad celloedd ewcaryotig aerobig. Mewn geiriau eraill, y 3 cham cyntaf o fywyd y byd wedi arwain at ffurfio biocenosis sy'n cynnwys organebau ewcaryotig ungellog ac amlgellog. Mae'r rhan fwyaf o wyddonwyr yn tueddu i gredu bod eu hymddangosiad ddigwyddodd tua 600 miliwn o flynyddoedd yn ôl. I ddechrau organebau niwclear yn cael eu cynrychioli gan un gell ffurflenni flagellate. O ganlyniad i'r gwahaniaeth ohonynt daeth y planhigion cyntaf - algâu a protosoa a ffyngau. Barn diddorol o rai ymchwilwyr fod procaryotau yn marw-ben esblygiadol, gan nad ydynt wedi newid rhyw lawer yn ystod camau cynnar o ddatblygiad bywyd ar y Ddaear. Bioleg yn cyflwyno dau reswm am y diffyg datblygiad esblygol o organebau nad ydynt yn niwclear.

Y cyntaf ohonynt yn ymwneud anallu celloedd procaryotig i wella'r sefydliad a gwahaniaethu. Yr ail reswm - procaryotau deunydd etifeddol anhyblyg caled a gyflwynwyd yn unig cylchlythyr moleciwl DNA, a elwir yn plasmid.

Symbiosis, a arweiniodd at newidiadau chwyldroadol yn natur

Ymddangosiad o gelloedd cnewyllol mewn cylchoedd gwyddonol i esbonio symbiogenesis sefyllfa - damcaniaeth a gynigiwyd gan A. Shimperom. Ers ffurfio'r cnewyllyn cell, mae presenoldeb sef y prif nodwedd ewcaryotau, yn ogystal â ffurfio mitocondria a chloroplastau ei wneud yn bosibl gan drawsnewid rhai bacteria aerobig. Ymdreiddio cell cynradd gyda pilen ar wahân sylwedd genetig, mae'r bacteria yn cael eu cydamseru ei metaboledd gyda'r gell letyol. O ganlyniad, maent wedi colli'r gallu i fodolaeth annibynnol y tu allan i'r gell a dechreuodd ei organynnau gorfodol. Nodedig yw'r ddamcaniaeth sy'n esbonio ymddangosiad cloroplastau. Ni allwch anghofio bod tarddiad organynnau hyn yn sicrhau ffenomen maeth awtotroffig a ffotosynthesis. Yn dilyn A. Shimperom fath wyddonwyr Rwsia adnabyddus fel KS Merezhkovsky, BM Kozo-Polyansky ac eraill yn tynnu sylw at grŵp o facteria sy'n gallu ffotosynthetig symbiosis gyda chelloedd heterotroffig. Unwaith yn y cytoplasm, maent yn debyg cymathu gyda'r metaboledd celloedd a swyddogaeth fel organynnau dur, a elwir yn ddiweddarach cloroplastau. Eu Hunain celloedd heterotroffig droi yn algâu gwyrdd un gell, gan ddod yn y ewcaryotau awtotroffig cyntaf.

Biogeocoenoses Vendian

Felly, mae'r cydfodolaeth o sawl math o organebau anniwclear - bacteria - gallai arwain at ffurfio system byw newydd - y gell ewcaryotig. Parhau i astudio camau cynnar o ddatblygiad bywyd ar y ddaear, gadewch i ni Vendian oedran Proterozoic, a ddisodlodd y Archean. Yn yr amgylchedd dyfrol, - y prif crud o fywyd ar y blaned, mae'r biogeocoenoses cyntaf ei ffurfio. Cynhyrchwyr roeddent bacteria ffotosynthetig ac algâu gwyrdd ungellog a threfedigaethol.

Cawsant eu hynysu ocsigen, syntheseiddio sylweddau organig a ddefnyddir gan organebau heterotroffig: protosoa ungellog a ffurflenni amlgellog: coelenterates a trilobitau. cyfnod Vendian sy'n dod i ben yn ystod camau cyntaf y datblygiad o fywyd ar y Ddaear. , Roedd gan Eram a'r cyfnod yn dilyn iddo i weithredu ymhellach y prosesau o esblygiad natur fyw, i gyd yn seiliedig ar yr amrywiad genetig a dethol naturiol.