Головна
Реферати » Реферати з біології » Походження та еволюція органічного світу

Походження та еволюція органічного світу

сучасних умовах не самозарождается. Він показав, що навіть бактерії можуть виникати тільки від інших бактерій.

ЯК ЖЕ ВИНИКЛА ЖИТТЯ?

Досліди Пастера не дозволили питання про походження життя, а поставили його з новою гостротою. Якщо життя в сучасних умовах не самозарождается, то коли і як вона виникла вперше?

Видимий нами Всесвіт, за даними сучасної науки, виникла в результаті Великого Вибуху близько 15-20 млрд. років тому. Вік нашої планети - близько 5 млрд. років. Зараз більшість вчених схиляється до думки про те, що життя зародилося на Землі на зорі її існування.

Найдавніша Земля дуже мало нагадувала планету, на якій ми живемо.
Її атмосфера складалася з водяної пари, вуглекислого газу і, за одними даними, - з азоту, за іншими - з метану й аміаку. Кисню в повітрі млявої планети не було. І, треба сказати, відсутність кисню було необхідно для виникнення життя. Можливо, що незвичайне словосполучення
«смертоносний кисень» викличе деяке здивування. Тим часом кисень руйнівно діє на органічні молекули. Ми звикли до його впливу, але на Землі і зараз є бактерії, які сприймають кисень як отрута і в його присутності жити не можуть. Киснева атмосфера унеможливлює в наш час самозародження життя.

Отже, в атмосфері древньої Землі гриміли грози, її пронизувало жорстоке ультрафіолетове випромінювання Сонця, на планеті вивергалися вулкани.

Під впливом усіх цих впливів у первинному океані, покривають поверхню Землі, утворювалися органічні речовини - найпростіші
«цеглинки» , з яких будується все живе. У наш час їх негайно поглинули б бактерії і гриби. Але тоді їх ще не було, і тому органічні речовини накопичувалися, поки весь первинний океан не перетворився на «теплий розведений бульйон» .

Таке припущення вперше висловив в 1922 р. радянський біолог
Олександр Опарін.

У 1953 р. американський біолог Стенлі Міллер вирішив перевірити гіпотезу
Опаріна і відтворив у спеціальній установці природні умови древньої
Землі. У скляній посудині знаходилися нагріта вода («океан» ) і суміш газів
- аміаку, метану і водню («первинна атмосфера» ). Через «атмосферу» проскакували іскри - «блискавки» . Досвід тривав протягом тижня.

Через тиждень «первинний бульйон» проаналізували і знайшли в ньому багато органічні речовини, в тому числі 5 амінокислот. Іншого разу в результаті такого ж досвіду були виявлені навіть нуклеїнові кислоти - ланцюжка, довжиною до шести ланок.

Згідно з однією гіпотезою, вміст органічних речовин вище всього було в висихають, калюжах, що залишилися на березі океану після відпливу. Тут утворювалися ланцюжка білків і нуклеїнових кислот. При цьому чим довше була ланцюжок, тим вона була стійкіше. Вона закручуватися в клубок, який руйнувався вже не так легко.

Опарін вважав, що головна роль в перетворенні неживого в живе належала білкам. У «первинному бульйоні» утворювалися «згустки» білка
«коацервати). Вони могли вбирати в себе нові живильні речовини, розбиватися на більш дрібні крапельки. Звичайно, вони ще не були живими.

За словами Опаріна, відстань від цих «згустків» до найпримітивніших бактерій нітрохи не менше, ніж від амеби до людини. Головне, що відрізняло
«згустки» від клітин, - нездатність точно відтворювати самих себе.

Щоб «штампувати» однакові білки, потрібна матриця. У нині живуть організмах (від бактерій і вірусів до людини) цієї матрицею служать нуклеїнові кислоти (РНК, ДНК).

У який момент білкові «згустки» «переступили» поріг живого? Тоді, коли включили в себе нуклеїнові кислоти, які дозволили створювати хоча б грубі, приблизні копії вже наявних білків. Це були вже зачатки примітивних клітин.

Один зі скептиків висловив думку, що виникнення життя в результаті перерахованих процесів настільки ж неправдоподібно, як складання літака
«Боїнг-747» в результаті урагану, що пронісся над сміттєвим звалищем. Але не будемо забувати, що протягом тривалого часу (мільярди років) у величезному просторі, де відбувався «досвід» (всю земну океан), саме малоймовірне подія могла стати майже неминучим.

Розвиток життя на землі (КОРОТКИЙ НАРИС)

Докембрій. Найдавніша епоха розвитку життя - докембрийская - тривала неймовірно довго: понад 3 млрд. років.

Вище було розказано про умови, в яких жили перші живі організми. Їжею їм служив «первинний бульйон» навколишнього океану або їх менш щасливі побратими. Поступово, однак, протягом мільйонів років цей бульйон ставав все більш «розведеним» , і, нарешті, запаси поживних речовин вичерпалися.

Розвиток життя зайшло в глухий кут. Але еволюція благополучно знайшла з нього вихід. З'явилися перші організми (бактерії), здатні за допомогою сонячного світла перетворювати неорганічні речовини в органічні.

Щоб будувати свої організми, всього живого потрібно, зокрема водень. Зелені рослини отримують його, розщеплюючи воду і виділяючи кисень.
Але бактерії цього робити ще не вміють. Вони поглинають не воду, а сірководень, що набагато простіше. При цьому виділяється не кисень, а сірка.
(Тому на поверхні деяких боліт можна зустріти плівку з сірки).

Так і надходили стародавні бактерії. Але кількість сірководню на Землі була досить обмежена. Настав новий криза в розвитку життя.

Вихід з неї «знайшли» синьо-зелені водорості. Вони навчилися розщеплювати воду. Молекули води - непростий «горішок» , не так-то легко «розтягнути» водень і кисень. Це в 7 разів важче, ніж розщепити сірководень. Можна сказати, що синьо-зелені водорості зробили справжній подвиг. Це сталося 2 млрд. 300 млн. років тому.

Тепер як побічного продукту в атмосферу почав виділятися кисень. Накопичення кисню становило серйозну загрозу для життя.
Починаючи з деякого часу нове самозародження життя на Землі стало неможливим - вміст кисню досягло 1% від сучасного. А перед живими організмами стала нова проблема - як із зростаючим кількістю цього агресивного речовини.

Але еволюція зуміла подолати і цей іспит, одержав нову блискучу перемогу. Через невеликий проміжок часу на Землі з'явився перший організм, «вдихнув» кисень. Так виникло дихання.

До цього моменту живі організми жили в океані, ховаючись у водній товщі від згубних для всього живого потоків сонячного ультрафіолету.
Тепер завдяки кисню у верхніх шарах атмосфери виник шар озону, пом'якшили випромінювання. Під захистом озону життя змогла вийти на сушу.

Американський письменник-фантаст Кліффорд Саймак в повісті «Хто там в товщі скель?» Так описує уявна подорож свого героя в часі
- в докембрий: «Дихати було важко . Кисню ще вистачало, хоч і з гріхом навпіл, - через це він і дихав набагато частіше звичайного. Відпусти ж він у минуле ще на мільйон років - кисню перестало б вистачати. А перестань ще трохи далі - і вільного кисню не виявилося б зовсім.

Придивившись до берегову крайку, він помітив, що вона населена безліччю крихітних створінь, що снують туди-сюди, копошаться в пінному прибережному смітті або гострим шпилькові норки в багнюці. Він опустив руку і злегка пошкріб камінь, на якому сидів. На камені проступало зеленувате пляма - воно тут же відокремилося і прилипло до долоні товстою плівкою, склизкой на дотик.

Значить, перед ним була перша життя, яка насмілилася вибратися на сушу, - істоти, що не готові, та й не здатні відірватися від Подолу ласкавою матері-води, яка беззмінно плекала життя з самого її початку.

Тут відбувалося багато чого, що дасть себе знати в прийдешньому, але відбувалося таємно, поволі. Снують комашки і бридких наліт на скелях - відважні у своєму безумстві провісники далеких днів - вселяли пошану ... »

Протягом докембрію природа зробила ще цілий ряд чудових
« винаходів » . У якийсь момент в клітинах утворилося ядро. Приблизно тоді ж виникло статеве розмноження, різко прискорили темпи еволюції.
З'явилися перші багатоклітинні істоти.

До кінця докембрію земні моря населяли різноманітні тварини: медузи, плоскі черви, губки, поліпи. Всі вони були м'якотілими, позбавленими скелета.
Виникнення у тварин скелета - раковин, панцирів і т. д. - позначило початок нової геологічної ери.

ЕРА СТАРОДАВНЬОЇ ЖИТТЯ (ПАЛЕОЗОЙСЬКА). Палеозойська ер, що почалася 570 млн. років тому, тривала 340 млн. років. Вчені ділять її на шість періодів.

Самий ранній з них - кембрій (він тривав 70 млн. років). У цей період у найрізноманітніших тварин починає розвиватися скелет, будь то раковина, панцир або просто колючі шипики. Мабуть, м'якотілість стає до цього моменту дуже небезпечною.

Творчість природи, створює нові форми життя, в кембрії надзвичайно плідно і різноманітно: майже всі типи тваринного світу отримують своїх перших представників. Хордових, наприклад, представляють істоти, схожі на сучасного ланцетника. Пропускаючи воду через зяброві щілини, вони таким чином проціджують з мулу їстівні частинки.

Як не важко нам уявити моря без риб, але в морях кембрію їх ще не було. Моря були густо заселені знаменитими трилобіта - вимерлими предками павуків, скорпіонів і кліщів.

За кембрій слід ордовик (він тривав 60 млн. років). У морі раніше процвітають трилобіти. З'являються перші круглороті - родичі сучасних міног і міксин. Щелеп у них ще немає, але будівля рота

Сторінки: 1 2 3 4 5 6 7 8