Головна
Реферати » Реферати з біології » Еволюція

Еволюція

що основною життєвою формою є клітина. Були б, або не були б багатоклітинні організми, життя було б життям. А от без клітин життя б не було. Проте, колонія клітин, при їх спеціалізації, набуває певні властивості, що дозволяє їй стійко існувати як цілому. Дійсно, спеціалізація робить клітину залежною від інших клітин, ця залежність породжує зв'язку всередині колонії. Саме ці зв'язки, а не фізичне з'єднання, роблять колонію ніж-то цілим, єдиним.

Взагалі кажучи, це цікавий момент. Дійсно, всякий об'єкт являє собою сутність, як вхідні в нього елементи і зв'язки між ними. При цьому елементи самі являють собою об'єкти, що складаються в свою чергу з елементів об'єднаних зв'язками між собою і так далі, аж до есхатон, які вже не складаються з елементів. Важливо відзначити, що наявність зв'язків не самоціль, а засіб отримання деякого виграшу, який робить дану систему кращою в процесі природного відбору. Наприклад, атом складається з елементарних частинок, сумарна енергія яких менше в атомі, ніж окремо. При цьому забезпечується не тільки стійкість такого об'єднання елементарних частинок, але і з'являється, хоч і невелика, надлишкова енергія, яка може бути використана на об'єднання в систему вже атомів, і т.д. Те ж ми можемо побачити і в соціальній області. По суті це універсальний принцип світобудови - з'єднувати щоб перемогти.

Таким чином, освіта багатоклітинних організмів - процес запрограмований природою. Він закономірно необхідний, ця закономірність обумовлена ??хоча б тим, що подальша еволюція клітини неможлива, всі можливості клітини самі по собі вже вичерпані. Подальший прогрес у саморозвитку матерії можливий тільки одним шляхом - комбінацією з клітин.
Така комбінація може здійснюватися двояко - шляхом збереження індивідуальності клітини і шляхом такої глибокої спеціалізації клітини, що вона втрачає свою індивідуальність. Перший шлях можливий при досить слабких зв'язках. При цьому зв'язку можуть бути між однаковими і неоднаковими клітинами. У першому випадку це колонія. У другому - це як мінімум симбиотическая група, а як максимум біоценоз.

При глибокій спеціалізації спільність клітин породжує багатоклітинний організм. При цьому виникає нова сутність, разом з якою виникають нові властивості, нові закономірності саморозвитку буття. Клітини об'єднуються в колонію власне з однією метою - більш ефективно підтримувати динамічну рівновагу із середовищем. У чому саме полягає ця рівновага? Щоб спробувати відповісти на це питання повернемося трохи назад. Органічні молекули є настільки складними, що вони не можуть довгий час існувати. Якщо неорганічні хімічні сполуки можуть збережуться невизначено довго, то складні органічні сполуки під дією факторів середовища розпадаються досить швидко, і чим молекула складніше, тим швидше розпад. З іншого боку і саме виникнення складних органічних молекул в десятки і, тим більше, сотні атомів в силу випадку неможливо. Існування таких молекул можливо при наявність процесу реплікації з одного боку, і постійного відновлення білків та інших сполук у клітині. Весь клубок процесів, що відбувається в клітці з метою забезпечення її існування не тільки (та й не стільки) як індивідуальності, а як виду, тобто як деякої маси білка певної структури, і навіть як всієї маси білка, і є життям. Ось тут буде істинно визначення - «життя це спосіб існування білкових тіл» .

Таким чином, життя це процес забезпечує динамічну рівновагу між масою білка (дуже складними молекулами) і навколишнім середовищем. Цей процес має дві форми - відновлення білка на ДНК як на матриці і відновлення самих матриць, інакше - обмін речовин в клітині і розмноження.
У свою чергу, обмін речовин ділиться на процеси асиміляції і дисиміляції. Розмноження ділиться на статеве і безстатеве. Така структура процесів лежить в основі існування всіх форм організмів. Тільки за способом обміну речовин, як ми бачили, вже на клітинному рівні живі істоти поділяються на автотрофів і гетеротрофів. А в багатоклітинних організмах це породжує дві великі гілки живого - рослини і тварини.
Чи є в цій парі необхідність і достатність?

Як ми говорили, життя це процес. Але процес це форма руху.
Рух включає в себе те, що рухається - речовина, і причину його руху - енергію. Життя це перетворення складних органічних молекул в інші молекули. Відбувається це перетворення за рахунок споживаної енергії.
Життя без енергії неможлива. Розглядаючи життя в цілому, очевидно, що енергія повинна споживатися поза життя як такого. Який же ця енергія може бути? Ясно, що в своїй основі процес енергетичного обміну в клітині і в усіх доклітинних формах життя аж до найпростіших не може бути цілеспрямованим. Він може бути тільки випадковим, стохастичним, тобто повинен підкоряться принципам термодинаміки. Тобто процес синтезу органічних молекул повинен являти собою теплову, якщо хочете, машину зі своїм циклом. А саме, має бути джерело з більшою енергією ніж середу. Від цього джерела енергії споживається енергія на виконання роботи по з'єднанню менших молекул у велику, долаючи при цьому тепловий вплив середовища прагне менші молекули розкидати в різні сторони, тобто відбувається робота проти збільшення ентропії. Витрачена робота стає частиною внутрішньої енергії нової молекули і виражається в електронного зв'язку.

Неважко показати, що в умовах зародження життя найбільш придатною формою енергії були світлові кванти. Дійсно, процес утворення зв'язків між електронними оболонками вимагає, щоб енергія надходила порціями невеликими, але концентрованими до розмірів порівнянних з електронами і з рівнями енергії достатніх для перекладу електрона з одного рівня енергії в атомі на інший.

Виходячи з цього ясно, що основною формою життя повинна бити така форма, яка здійснює синтез білка за рахунок енергії світла. Це як мінімум.
Але ясно й інше, що при розпаді таких молекул, які синтезуються в рослині може також отримана бути енергія для синтезу білків іншого організму. Однак, враховуючи, що коефіцієнт корисної дії будь-якої машини виконує роботу не може бути рівний ста відсоткам, і як правило він набагато менше, біомаса гетеротрофів повинна бути набагато менше ніж біомаса автотрофов. У свою чергу гетеротрофи теж можуть розглядатися як джерело складних органічних молекул і енергії для синтезу з них білків іншого організму. У свою чергу біомаса цих тварин, які є хижаками, буде ще менше.

Цю ланцюг можна продовжити і далі. Можуть бути хижаки хижаків. Але це вже хижаки в цілому і будь-яких істотних відміну вони один від одного не мають. Таким чином, ланцюг передачі органічної речовини і енергії включає в себе автотрофов - рослини, гетеротрофів - рослиноїдних і гетеротрофів-хижаків. Крім того, безумовно повинні бути й перехідні види живих істот, хоча звичайно в значно менших масштабах. Наприклад міксотрофние організми, гриби і т.п.. Таким чином готівкова структура житті виникає з необхідністю як продукт її саморозвитку. Первинними тут є рослини. Без них неможливе існування наступних форм життя.

Життя на Землі виникло на її поверхні. Ми про це вже говорили. Її живлять два джерела. Джерело енергії - сонячне світло і джерело речовини
- довкілля. Як ми розглянули вище, основними хімічними елементами для життя є водень, вуглець, кисень, азот і фосфор.
Крім того, як середовище для проходження різних реакцій необхідна вода. У цих умовах життя може розвиватися тільки на поверхні планети. Причому на перших етапах в середовищі свого виникнення - в поверхневих шарах води, а пізніше і на поверхні Землі. Вже цього визначається структура рослин як представників першого етапу життя. А саме, повинні бути елементи для вилучення необхідних речовин із землі і елементи для поглинання енергії від сонця, а також необхідних газів з атмосфери.

Цим визначається існуюча структура рослини, що складається з коренів і крони, які з'єднуються в тій чи іншій мірі розвитку стовбуром.
Життєздатність рослини тим більше, чим більш енергійно проходять процеси життєдіяльності. А вони визначаються кількістю вступників речовин і енергії. Оскільки основні біохімічні процеси фотосинтезу визначилися в процесі виникнення життя, то питома величина проходять речовин через поверхню коренів і споживаної енергії через листя практично не змінюється. У цих умовах можливим шляхом підвищення життєздатності є тільки збільшення площі поверхні коренів і листя. Цим визначається розвиненість кореневої системи рослин і крони.

Як правило рослини поділяються на різні види, пологи, сімейства, порядки, класи та відділи. Така систематика виникає в силу того, що з одного боку рослини дуже різноманітні, а з іншого складають цілий ряд ступенів еволюційного розвитку. Еволюційний розвиток рослин має ту особливість, що рослини нерухомі. Дійсно, вони ростуть на освітленому місці, і все що їм потрібно для життя саме надходить із середовища.
Це, по-перше, визначає променеву, або радіальну, симетрію рослини. По-друге, істотно обмежує ту область простору, в якій обмежується життя виду. Найчастіше ця область може обмежуватися кількома гектарами. Враховуючи також числа можливих комбінацій істотно відмінних параметрів середовища (температура, вологість, кислотність, хімічний склад грунтів і т.д.) не викликає

Сторінки: 1 2 3 4 5 6 7 8