Основные этапы развития жизни на Земле

В 1947 Г. АНГЛИЙСКИЙ
УЧЕНЫЙ ДЖОН БЕРНАЛ
СФОРМУЛИРОВАЛ ГИПОТЕЗУ БИОПОЭЗА.
СУТЬ ГИПОТЕЗЫ СВОДИЛАСЬ К СЛЕДУЮЩЕМУ: ЗАРОЖДЕНИЕ
ЖИЗНИ НА ЗЕМЛЕ – ДЛИТЕЛЬНЫЙ ЭВОЛЮЦИОННЫЙ
ПРОЦЕСС СТАНОВЛЕНИЯ ЖИВОЙ МАТЕРИИ В НЕДРАХ
НЕЖИВОЙ.
И ПРОИЗОШЛО ЭТО ПУТЕМ ХИМИЧЕСКОЙ
ЭВОЛЮЦИИ, В РЕЗУЛЬТАТЕ КОТОРОГО ПРОСТЕЙШИЕ
ОРГАНИЧЕСКИЕ ВЕЩЕСТВА ОБРАЗОВАЛИСЬ ИЗ
НЕОРГАНИЧЕСКИХ ПОД ВЛИЯНИЕМ СИЛЬНО ДЕЙСТВУЮЩИХ
ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ.
Он выделил три основных этапа
формирования жизни:
Химический
Предбиологический
Биологический
абиогенное
возникновение
органических
мономеров
формирование
биологических
полимеров
возникновение
первых
организмов
ЭТАП ХИМИЧЕСКОЙ ЭВОЛЮЦИИ.
НА ЭТОМ ЭТАПЕ ПРОИСХОДИЛ
АБИОГЕННЫЙ СИНТЕЗ
ОРГАНИЧЕСКИХ
МОНОМЕРОВ.
ЗЕМЛИ БЫЛА НАСЫЩЕНА
ВУЛКАНИЧЕСКИМИ ГАЗАМИ, В СОСТАВ КОТОРЫХ ВХОДИЛИ
ОКСИДЫ СЕРЫ, АЗОТА, АММИАК, ОКСИДЫ И ДВУОКСИДЫ
УГЛЕРОДА, ПАРЫ ВОДЫ И РЯД ДРУГИХ ВЕЩЕСТВ. АКТИВНАЯ
ВУЛКАНИЧЕСКАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ, СОПРОВОЖДАВШАЯСЯ
ДРЕВНЯЯ АТМОСФЕРА
ВЫБРОСАМИ БОЛЬШИХ МАСС РАДИОАКТИВНЫХ
КОМПОНЕНТОВ, СИЛЬНЫЕ И ЧАСТЫЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ
РАЗРЯДЫ ВО ВРЕМЯ ПРАКТИЧЕСКИ НЕ ПРЕКРАЩАЮЩИХСЯ
ГРОЗ, А ТАКЖЕ УЛЬТРАФИОЛЕТОВОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ
СПОСОБСТВОВАЛИ ОБРАЗОВАНИЮ ОРГАНИЧЕСКИХ
СОЕДИНЕНИЙ.
ДРЕВНЯЯ АТМОСФЕРА НЕ СОДЕРЖАЛА
СВОБОДНОГО КИСЛОРОДА, ПОЭТОМУ
ОРГАНИЧЕСКИЕ СОЕДИНЕНИЯ НЕ
ОКИСЛЯЛИСЬ И МОГЛИ НАКАПЛИВАТЬСЯ В
ТЕПЛЫХ И ДАЖЕ
КИПЯЩИХ ВОДАХ РАЗЛИЧНЫХ ВОДОЕМОВ,
ПОСТЕПЕННО УСЛОЖНЯТЬСЯ ПО СТРОЕНИЮ,
ФОРМИРУЯ ТАК НАЗЫВАЕМЫЙ «ПЕРВИЧНЫЙ
БУЛЬОН»
ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОСТЬ ЭТИХ ПРОЦЕССОВ
СОСТАВЛЯЛА МНОГИЕ МИЛЛИОНЫ И
ДЕСЯТКИ МИЛЛИОНОВ ЛЕТ.
ЭТАП ПРЕДБИОЛОГИЧЕСКОЙ
ЭВОЛЮЦИИ.
НА ЭТОМ ЭТАПЕ ПРОТЕКАЛИ
РЕАКЦИИ ПОЛИМЕРИЗАЦИИ,
КОТОРЫЕ МОГЛИ
АКТИВИЗИРОВАТЬСЯ ПРИ
ЗНАЧИТЕЛЬНОМ
УВЕЛИЧЕНИИ
КОНЦЕНТРАЦИИ РАСТВОРА
(ПЕРЕСЫХАНИЕ ВОДОЕМА) И
ДАЖЕ ВО ВЛАЖНОМ ПЕСКЕ
В КОНЕЧНОМ СЧЕТЕ СЛОЖНЫЕ
ОРГАНИЧЕСКИЕ СОЕДИНЕНИЯ
ФОРМИРОВАЛИ БЕЛКОВО-НУКЛЕИНОВОЛИПОИДНЫЕ КОМПЛЕКСЫ (УЧЕНЫЕ
НАЗЫВАЛИ ИХ ПО-РАЗНОМУ:
КОАЦЕРВАТЫ, ГИПЕРЦИКЛЫ,
ПРОБИОНТЫ, ПРОГЕНОТЫ И Т. Д.).
В РЕЗУЛЬТАТЕ ПРЕДБИОЛОГИЧЕСКОГО
ЕСТЕСТВЕННОГО ОТБОРА ПОЯВИЛИСЬ ПЕРВЫЕ
ПРИМИТИВНЫЕ ЖИВЫЕ ОРГАНИЗМЫ, КОТОРЫЕ
ВСТУПИЛИ В БИОЛОГИЧЕСКИЙ ЕСТЕСТВЕННЫЙ
ОТБОР И ДАЛИ НАЧАЛО ВСЕМУ ОРГАНИЧЕСКОМУ
МИРУ НА ЗЕМЛЕ. ЖИЗНЬ, ОЧЕВИДНО,
РАЗВИВАЛАСЬ В ВОДНОЙ СРЕДЕ НА НЕКОТОРОЙ
ГЛУБИНЕ, ТАК КАК ЕДИНСТВЕННОЙ ЗАЩИТОЙ ОТ
УЛЬТРАФИОЛЕТОВОГО
ИЗЛУЧЕНИЯ БЫЛА ВОДА.
БИОЛОГИЧЕСКИЙ ЭТАП ЭВОЛЮЦИИ.
БОЛЬШИНСТВО УЧЕНЫХ СЧИТАЮТ, ЧТО
ПЕРВЫЕ ПРИМИТИВНЫЕ ЖИВЫЕ ОРГАНИЗМЫ
БЫЛИ БЛИЗКИ ПО СТРОЕНИЮ К
ПРОКАРИОТАМ, ОНИ ПИТАЛИСЬ
ОРГАНИЧЕСКИМИ ВЕЩЕСТВАМИ «ПЕРЕЧНОГО
БУЛЬОНА», Т. Е. БЫЛИ ГЕТЕРОТРОФАМИ.
САМОЙ ДРЕВНЕЙ ФОРМОЙ ОБМЕНА ВЕЩЕСТВ
ЯВЛЯЛСЯ, ПО-ВИДИМОМУ, ГЛИКОЛИЗ.
ПРИ УВЕЛИЧЕНИИ
ЧИСЛЕННОСТИ ГЕТЕРОТРОФНЫХ
ПРОКАРИОТИЧЕСКИХ КЛЕТОК
ЗАПАС ОРГАНИЧЕСКИХ
СОЕДИНЕНИЙ В ПЕРВИЧНОМ
ОКЕАНЕ ИСТОЩАЛСЯ. В ЭТИХ
УСЛОВИЯХ ОБОСТРИЛАСЬ
КОНКУРЕНЦИЯ МЕЖДУ
ДРЕВНИМИ ПРОКАРИОТАМИ,
КОТОРАЯ, С ОДНОЙ СТОРОНЫ,
СПОСОБСТВОВАЛА
УСЛОЖНЕНИЮ ИХ СТРОЕНИЯ, С
ДРУГОЙ — ПРИВЕЛА К
ПОЯВЛЕНИЮ НОВЫХ СПОСОБОВ
ПОЛУЧЕНИЯ ЭНЕРГИИ ДЛЯ
ЖИЗНЕННЫХ ПРОЦЕССОВ.
ТАК ПРОИЗОШЛИ КРУПНЫЕ
АРОМОРФОЗЫ — ПОЯВЛЕНИЕ
АВТОТРОФНОГО СПОСОБА
ПИТАНИЯ (ХЕМОСИНТЕЗ И
ФОТОСИНТЕЗ) И ФИКСАЦИЯ
АТМОСФЕРНОГО АЗОТА.
ОРГАНИЗМЫ, СПОСОБНЫЕ К
АВТОТРОФНОСТИ, Т. Е. К
СИНТЕЗУ ОРГАНИЧЕСКИХ
ВЕЩЕСТВ ИЗ
НЕОРГАНИЧЕСКИХ ЗА СЧЕТ
РЕАКЦИЙ ОКИСЛЕНИЯ И
ВОССТАНОВЛЕНИЯ,
ПОЛУЧИЛИ ЗНАЧИТЕЛЬНЫЕ
ПРЕИМУЩЕСТВА В
КОНКУРЕНТНОЙ БОРЬБЕ.
В РЕЗУЛЬТАТЕ ФОТОСИНТЕЗА В ЗЕМНОЙ
АТМОСФЕРЕ НАЧАЛ НАКАПЛИВАТЬСЯ КИСЛОРОД.
ЭТО ПРИВЕЛО К СМЕНЕ ВОССТАНОВИТЕЛЬНОЙ
АТМОСФЕРЫ ПЛАНЕТЫ НА ОКИСЛИТЕЛЬНУЮ, ЧТО
ЯВИЛОСЬ ПРЕДПОСЫЛКОЙ ДЛЯ ВОЗНИКНОВЕНИЯ
НОВОГО ТИПА ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ —
ДЫХАНИЯ, ОТЛИЧАЮЩЕГОСЯ ОТ ГЛИКОЛИЗА И
БРОЖЕНИЯ ЗНАЧИТЕЛЬНО БОЛЬШИМ ВЫХОДОМ
ЭНЕРГИИ И СТАВШЕГО ВСЛЕДСТВИЕ ЭТОГО
ОСНОВОЙ БОЛЕЕ БЫСТРОГО И ЭФФЕКТИВНОГО
ТИПА ОБМЕНА ВЕЩЕСТВ.
СПОСОБНОСТЬ СИНТЕЗИРОВАТЬ ПРИ ДЫХАНИИ
БОЛЬШЕЕ КОЛИЧЕСТВО АТФ ПОЗВОЛИЛА
ОРГАНИЗМАМ РАСТИ И РАЗМНОЖАТЬСЯ
БЫСТРЕЕ, А ТАКЖЕ УСЛОЖНЯТЬ СВОИ
СТРУКТУРЫ И ОБМЕН ВЕЩЕСТВ.
ГИПОТЕЗЫ
ПРОИСХОЖДЕНИЯ
ЭУКАРИОТ.
БОЛЬШИНСТВО УЧЕНЫХ
СЧИТАЮТ, ЧТО
ЭУКАРИОТЫ
ПРОИЗОШЛИ ОТ
ПРОКАРИОТИЧЕСКИХ
КЛЕТОК.
СУЩЕСТВУЕТ
ДВЕ НАИБОЛЕЕ
ПРИЗНАННЫЕ
ГИПОТЕЗЫ
ПРОИСХОЖДЕНИЯ
ЭУКАРИОТИЧЕСКИХ
КЛЕТОК И ИХ
ОРГАНОИДОВ.
ПЕРВАЯ ГИПОТЕЗА СВЯЗЫВАЕТ
ПРОИСХОЖДЕНИЕ ЭУКАРИОТИЧЕСКОЙ
КЛЕТКИ И ЕЕ ОРГАНОИДОВ С ПРОЦЕССОМ
ВПЯЧИВАНИЯ КЛЕТОЧНОЙ МЕМБРАНЫ.
БОЛЬШЕ СТОРОННИКОВ ИМЕЕТ ГИПОТЕЗА
СИМБИОТИЧЕСКОГО ПРОИСХОЖДЕНИЯ
ЭУКАРИОТИЧЕСКОЙ КЛЕТКИ. СОГЛАСНО ЭТОЙ
ГИПОТЕЗЕ, МИТОХОНДРИИ, ПЛАСТИДЫ И БАЗАЛЬНЫЕ
ТЕЛЬЦА РЕСНИЧЕК И ЖГУТИКОВ ЭУКАРИОТИЧЕСКОЙ
КЛЕТКИ БЫЛИ КОГДА-ТО СВОБОДНОЖИВУЩИМИ
ПРОКАРИОТИЧЕСКИМИ КЛЕТКАМИ. ОРГАНЕЛЛАМИ ОНИ
СТАЛИ В ПРОЦЕССЕ СИМБИОЗА.
В ПОЛЬЗУ ЭТОЙ ГИПОТЕЗЫ СВИДЕТЕЛЬСТВУЕТ
НАЛИЧИЕ СОБСТВЕННЫХ РНК И ДНК В
МИТОХОНДРИЯХ И ХЛОРОПЛАСТАХ. ПО СВОЕМУ
СТРОЕНИЮ РНК МИТОХОНДРИЙ СХОДНЫ С РНК
ПУРПУРНЫХ БАКТЕРИЙ, РНК ХЛОРОПЛАСТОВ
БЛИЖЕ К РНК ЦИАНОБАКТЕРИЙ.
ГИПОТЕЗА БИОПОЭЗА.
ГИПОТЕЗА СИМБИОТИЧЕСКОГО ПРОИСХОЖДЕНИЯ
ЭУКАРИОТИЧЕСКИХ КЛЕТОК. ГИПОТЕЗА
ПРОИСХОЖДЕНИЯ ЭУКАРИОТИЧЕСКИХ КЛЕТОК И
ИХ ОРГАНЕЛЛ ПУТЕМ ВПЯЧИВАНИЯ КЛЕТОЧНОЙ
МЕМБРАНЫ.
НА ОСНОВАНИИ СРАВНЕНИЯ
ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТИ НУКЛЕОТИДОВ В
РИБОСОМНЫХ РНК УЧЕНЫЕ ПРИШЛИ К
ВЫВОДУ, ЧТО ВСЕ ЖИВЫЕ ОРГАНИЗМЫ
МОЖНО ОТНЕСТИ К ТРЕМ ГРУППАМ:
ЭУКАРИОТАМ, ЭУБАКТЕРИЯМ И
АРХЕБАКТЕРИЯМ (ДВЕ ПОСЛЕДНИЕ ГРУППЫ
— ПРОКАРИОТЫ).
ПОСКОЛЬКУ ГЕНЕТИЧЕСКИЙ КОД ВО ВСЕХ
ТРЕХ ГРУППАХ ОДИН И ТОТ ЖЕ, БЫЛА
ВЫДВИНУТА ГИПОТЕЗА, ЧТО ОНИ ИМЕЮТ
ОБЩЕГО ПРЕДКА, КОТОРОГО НАЗВАЛИ
«ПРОГЕНОТ» (Т. Е. ПРАРОДИТЕЛЬ).
ПОСКОЛЬКУ ГЕНЕТИЧЕСКИЙ КОД ВО ВСЕХ
ТРЕХ ГРУППАХ ОДИН И ТОТ ЖЕ, БЫЛА
ВЫДВИНУТА ГИПОТЕЗА, ЧТО ОНИ ИМЕЮТ
ОБЩЕГО ПРЕДКА, КОТОРОГО НАЗВАЛИ
«ПРОГЕНОТ» (Т. Е. ПРАРОДИТЕЛЬ).
ПРЕДПОЛАГАЕТСЯ, ЧТО ЭУБАКТЕРИИ И
АРХЕБАКТЕРИИ МОГЛИ ПРОИЗОЙТИ ОТ
ПРОГЕНОТА, А СОВРЕМЕННЫЙ ТИП
ЭУКАРИОТИЧЕСКОЙ КЛЕТКИ, ПО-ВИДИМОМУ,
МОГ ВОЗНИКНУТЬ В РЕЗУЛЬТАТЕ СИМБИОЗА
ДРЕВНЕГО ЭУКАРИОТА С ЭУБАКТЕРИЯМИ
Именно это, как считают ученые, обеспечило
большое сходство строения всех прокариот, а
впоследствии и эукариот.
ПРЕЗЕНТАЦИЮ ПОДГОТОВИЛИ
УЧЕНИЦЫ 9 «А» КЛАССА:
БЕРЕЖНАЯ АНГЕЛИНА И ПИСКУН
ЮЛИЯ