المراحل الأولى لتطور الحياة على الأرض

صممت العلوم الطبيعية لمساعدة البشرية لمعرفة عن أنفسنا والعالم من حولنا، وبطبيعة الحال، لمعرفة كيف نشأت على كوكب حياتنا في جميع أشكاله ومظاهره. دون الخوض في العقيدة الدينية للخلق من أعلى قوة روحية - الله، سندرس فرضية أصل المادة الحية، التي تعمل البيولوجيا. والمراحل الرئيسية لتطور الحياة على الأرض تساعدنا في الكشف عن المشكلة من أصلها ومظاهره في العالم.

العلماء التمثيل عن تطور الحياة البرية

إذا كان لنا أن يجمع كل هذه الأنواع من الكائنات الحية، سواء الحديثة والمنقرضة، وتحصل على عدد الفلكية - من مليار الأنواع. فإنه ليس من المستغرب أن العلماء الذين عاشوا في أوقات مختلفة، وسعى إلى تحديد المراحل الرئيسية لتطور الحياة على الأرض، مما أدى إلى ظهور هذه الأنواع من الكائنات الحية، فضلا عن تشكيل الصور الحديثة للطبيعة. مؤسس التصنيف كارل ليني في القرن ال18 على أساس مبادئ هذا العلم "يعيش من الحي"، الذي جادل بأن الحياة يمكن أن تنشأ فقط من قبل القائمة مادة المعيشة. لم ينيوس لا تسمح حتى تلميحا ما يسمى الجيل عفوية من الكائنات الحية. عالم الأحياء الألماني إرنست هيجل اقترح لأول مرة فكرة أحادي النمط الخلوي - أصل كل الكائنات الحية من سلف واحد. كما دافع جان باتيست لامارك فكرة النموذج الأجداد وحيدة الخلية، وقوع التي وقعت في المراحل الأولى لتطور الحياة على الأرض. تلخيص كل ما سبق، يمكن القول أن العلم القائمة على فرضية أصل الحياة تصنف إلى مجموعتين. أولا - abiogenic، فإنه يشمل الأفكار حول تشكيل المادة الحية من الطبيعة الجامدة (الكسندر أوبارين، هالدين، D.، S. ميلر). أخرى - الاحيائية، يتضمن فكرة ظهور الكائنات الحية فقط من هذا النوع خاصة بهم (فيرشو، لينيوس، داروين).

سواء كانت الكائنات الأولية شكل سلفي المشترك

المراحل الأولى لتطور الحياة على الأرض، وغير الحيوية (الكيميائية)، ثم فترة ظهور البوليمرات الحيوية (البروتينات والأحماض النووية) دعا prebiological، وأخيرا مرحلة التطور البيولوجي (تكوين الكائنات الأولية وحيدة الخلية). تم دمج هؤلاء ويدعى biopoeza. واقترح بعض الباحثين (على سبيل المثال، D. برنال، S. ميلر) فكرة progenote - سلف، والتي من العتيقة، eubacteria، وخلايا الأنوية. يعتقد البعض الآخر الباحثون أن حقيقيات النوى لم تنشأ من progenote، وكانت نتيجة التعايش، أو شكلت نتيجة للتغيرات في protobionts الغشاء الخارجي. النظر في هذه الفرضية بمزيد من التفاصيل.

فرضية اوبارين - هالدين

من بين العديد من الإصدارات العلمية، في محاولة لتفسير هذه الظاهرة، والمعروف أن العلم مثل مرحلة ما قبل البيولوجية لتطور الحياة الدنيا، وقطرات شعبية جدا قوصرة الفرضية. وضعت من قبل عالم روسي A. I. Oparinym. وأعرب عن أفكار مماثلة من قبل الباحث البريطاني D. هالدين. صدى العلماء الأفكار مع معروفة منذ فترة طويلة في فرضية بيولوجيا النشوء التلقائي للحياة.

جوهر فرضية coacervates

اقترح أكاديمي اوبارين أن مجموعة من جزيئات المركبات العضوية الناتجة عن عمليات مرحلة الكيميائية يمكن أن يخلق الجلد كثيفة بما فيه الكفاية. وهكذا، وفصلهم من الحساء البدائي - البيئة المائية من المحيط القديم. دعت هذه المجموعات من عالم الجزيئات coacervates. كانت بالفعل قادرة على وجود مستقل، واستمرار تبادل الحل الأساسي. لمهم جدا، وفقا لاوبارين، خصائص coacervates تعامل قدرتها على النمو وتجزئة (الاستنساخ). D. هالدين، تعتمد على الخبرات ميلر جوري، والتي تم الحصول عليها تجريبيا مواد عضوية معقدة من خليط من غاز الميثان والأمونيا والهيدروجين وثاني أكسيد الكربون. وكان يتألف من جزيئات الأحماض الأمينية والسكريات البسيطة. وقد أدى ذلك إلى إمكانية هياكل مستقلة - probiontov.

ووفقا لاوبارين وهالدين، المراحل الأولى لتطور الحياة على الأرض، مما يؤدي إلى تشكيل المجمعات الابتدائية - الخلايا الاصلية، وفرت الأساس لعملية مزيد من تطور المادة الحية. وتجدر الإشارة إلى أن لتجارب العلماء محاكاة بنجاح الظروف الممكنة التي قد تكون في الغلاف الجوي والمحيطات في الانتخابات التمهيدية، وهي ارتفاع في درجة الحرارة والضغط، الإشعاعات المؤينة وشحنات كهربائية.

Probionty وممتلكاتهم

المراحل الأولى لتطور الحياة على الأرض - بالفعل مناخ حقبة الهاديان، الأركايا وبعد ذلك، وضع علامة على الانتقال من coacervates التنظيم الذاتي (probiontov) إلى الخلايا الحية الأولية. جعلت هو كان ممكنا بفضل خصائص فريدة من نوعها probiontov: القدرة على تكوين أغشية معزولة، إمكانية أبسط أشكال الاستنساخ، وتبادل الأساسي في عملية البيئة الخارجية. جزيئات ذاتية التنظيم البروتين النووي، ناتجة عن المرحلة الكيميائية، التي تقدم في مظهر probiontov من أهم خصائص المادة الحية - القدرة على نقل المعلومات الوراثية.

خصائص الكائنات الحية لأول مرة

لفترة طويلة (حوالي 3.5 مليار سنة) تشكلت الرواسب التي يتتبع من الحياة العضوية وجدت. كانوا في شكل البكتيريا الزرقاء وقذائف الجيرية بقايا mureinovyh جدران الخلايا البكتيرية. الشروط الجيوكيميائية في الغلاف الصخري حقبة الأركايا يتغير باستمرار، وبالتالي فإن بدائيات النوى النظم الإيكولوجية الأساسية للتكيف لهم عن تراكم العديد من المتغيرات المظهرية. تتم عملية التمثيل الضوئي من قبل الأخضر والأزرق الطحالب (البكتيريا الزرقاء)، قدمت إحداث تغيير جوهري في تركيبة الغاز من الغلاف الجوي البدائي للأرض، مما يسمح للمزيد من الكائنات إخراج الموائل المائية على الأرض. آخر الكائنات بدائية النواة الأولى، وكانوا في الغالب الكبريت والحديد البكتيريا، أسفرت عن تشكيل ليس فقط من الرواسب، ولكن مثل النفط والغاز الطبيعي.

لماذا لم يكن ممكنا ظهور الخلايا حقيقية النواة

كما ذكرنا سابقا، ساهم النشاط الضوئي للبكتيريا الكبريت الخضراء والأرجوانية والبكتيريا الحديد لتشكيل درع طبقة الأوزون وظهور الخلايا حقيقية النواة الهوائية. وبعبارة أخرى، أدت 3 مراحل الأولى من الحياة الدنيا إلى تشكيل تعايشية تحتوي على كائنات حقيقية النواة وحيدة الخلية ومتعددة الخلايا. معظم العلماء يميلون إلى الاعتقاد بأن مظهرهم حدث منذ نحو 600 مليون سنة. في البداية كانت ممثلة الكائنات النووية من قبل أشكال سوطي وحيدة الخلية. ونتيجة لاختلاف منهم جاء النباتات الأولى - الطحالب والطفيليات والفطريات. رأي اهتمام بعض الباحثين أن بدائيات النوى هي طريق مسدود التطورية، لأنهم لم تتغير كثيرا في المراحل الأولى لتطور الحياة على الأرض. يضع قدما البيولوجيا سببين لعدم وجود التطور التدريجي للكائنات غير النووية.

أولهم تتعلق بعدم قدرة خلايا بدائية النواة لتحسين تنظيم والتمايز. السبب الثاني - الصلبة الجامدة بدائيات النوى المادة الوراثية المقدمة فقط دائري DNA جزيء، ودعا البلازميد.

التكافل، الأمر الذي أدى إلى تغييرات ثورية في الطبيعة

ظهور خلايا الأنوية في الأوساط العلمية لشرح نشوء تعايشي موقف - نظرية التي اقترحها A. Shimperom. منذ تشكيل نواة الخلية، وجود والذي هو السمة الرئيسية لحقيقيات النوى، وكذلك تشكيل الميتوكوندريا والبلاستيدات الخضراء لم يكن ممكنا من قبل تحول بعض البكتيريا الهوائية. تسلل خلية الأولية مع مادة الوراثية غشاء منفصل، تتم مزامنة البكتيريا الأيض مع الخلية المضيفة. ونتيجة لذلك، أنهم فقدوا القدرة على وجود مستقل خارج الخلية وبدأ العضيات لها إلزامية. الجدير بالذكر هو فرضية أن يفسر ظهور البلاستيدات الخضراء. لا يمكن أن ننسى أن أصل هذه العضيات ضمان ظاهرة التغذية ذاتية التغذية والتمثيل الضوئي. ولفت التالية A. Shimperom هذا العلماء الروس المعروفة، KS Merezhkovsky، BM-كوزو Polyansky وغيرها الانتباه إلى مجموعة من البكتيريا الضوئي قادرة على التعايش مع خلايا متغايرة. مرة واحدة في السيتوبلازم، فإنها على ما يبدو استيعابها مع الأيض الخلوي وظيفة والعضيات الصلب، ودعا في وقت لاحق البلاستيدات الخضراء. أنفسهم خلايا متغايرة يتحول الى الطحالب الخضراء وحيدة الخلية، لتصبح أول حقيقيات النوى ذاتية التغذية.

Biogeocoenoses Vendian

ولذلك، فإن التعايش بين عدة أنواع من الكائنات الحية غير النووية - بكتيريا - يمكن أن يؤدي إلى تشكيل نظام المعيشة الجديد - الخلية حقيقية النواة. الاستمرار في دراسة المراحل الأولى لتطور الحياة على الأرض، دعونا Vendian سن البروتيروزوي، التي حلت محل الأركايا. في البيئة المائية، - مهد الرئيسي للحياة على هذا الكوكب، وbiogeocoenoses أولا تشكيلها. كانوا المنتجين بكتيريا التمثيل الضوئي وحيدة الخلية والطحالب الخضراء الاستعماري.

تم عزل أنها الأكسجين، وتوليفها المواد العضوية التي تستخدمها الكائنات متغايرة: البروتوزوا وحيدة الخلية وأشكال متعددة الخلايا: coelenterates وثلاثية الفصوص. فترة Vendian تنتهي في المراحل الأولى من تطور الحياة على الأرض. ارم والفترة التي تلت ذلك، وكان لمواصلة تنفيذ عمليات تطور الطبيعة الحية، وكلها ترتكز على الاختلاف الجيني والانتقاء الطبيعي.