Основні етапи розвитку життя

Основні етапи розвитку життя на Землі

1. Що таке полімеризація?
2. Що спільного й відмінного процеси гліколізу і дихання?
3. У чому відмінність еукаріот від прокаріотів?

Ви вже знаєте, що життя, перш ніж вона досягла сучасного різноманіття, пройшла тривалий шлях еволюції.

Гіпотеза Опаріна - Холдейна була прийнята і розвивалася багатьма вченими. У 1947 р англійський учений Джон Бернал сформулював гіпотезу біопоеза. Він виділив три основних етапи формування життя: абиогенное виникнення органічних мономерів (хімічний), формування біологічних полімерів (предбиологический) і виникнення перших організмів (біологічний) (рис. 142).

Етап хімічної еволюції.

На цьому етапі відбувався абіогенний синтез органічних мономерів. Ви вже знаєте, що давня атмосфера Землі була насичена вулканічними газами, до складу яких входили оксиди сірки, азоту, аміак, оксиди і двооксиду вуглецю, пари води і ряд інших речовин. Активна вулканічна діяльність, що супроводжувалася викидами великих мас радіоактивних компонентів, сильні і часті електричні розряди під час практично не припиняються гроз, а також ультрафіолетове випромінювання сприяли утворенню органічних сполук. Стародавня атмосфера не містила вільного кисню, тому органічні сполуки, що не окислюється і могли накопичуватися в теплих і навіть киплячих водах різних водойм, поступово ускладнюватися за будовою, формуючи так званий «первинний бульйон».

Тривалість цих процесів становила не один мільйон і десятки мільйонів років.

Етап предбиологической еволюції.

На цьому етапі протікали реакції полімеризації, які могли активізуватися при значному збільшенні концентрації розчину (пересихання водойми) і навіть у вологому піску. В кінцевому рахунку складні органічні сполуки формували білково-нуклеїново-ліпоїдні комплекси (вчені називали їх по-різному: Коацервати, гіперциклу, пробіонти, Прогенота і т. Д.). В результаті предбиологического природного відбору з'явилися перші примітивні живі організми, які вступили в біологічний природний добір і дали початок всього органічного світу на Землі. Життя, очевидно, розвивалася у водному середовищі на деякій глибині, так як єдиним захистом від ультрафіолетового випромінювання була вода.

Біологічний етап еволюції.

Більшість вчених вважають, що перші примітивні живі організми були близькі за будовою до прокариотам, Вони харчувалися органічними речовинами «перцевого бульйону», т. Е. Були гетеротрофами. Найдавнішою формою обміну речовин був, мабуть, гліколіз.

При збільшенні чисельності гетеротрофних прокаріотів клітин запас органічних сполук в первинному океані виснажуються. У цих умовах загострилася конкуренція між древніми прокариотами, яка, з одного боку, сприяла ускладнення їх будови, з іншого - призвела до появи нових способів отримання енергії для життєвих процесів. Так відбулися великі ароморфози - поява автотрофного способу харчування (хемосинтез і фотосинтез) і фіксація атмосферного азоту. Організми, здатні до автотрофности, т. Е. До синтезу органічних речовин з неорганічних за рахунок реакцій окислення і відновлення, отримали значні переваги в конкурентній боротьбі.

В результаті фотосинтезу в земній атмосфері почав накопичуватися кисень. Це призвело до зміни відновної атмосфери планети на окислювальну, що стало передумовою для виникнення нового типу енергетичних процесів - дихання, що відрізняється від гліколізу і бродіння значно більшим виходом енергії і став внаслідок цього основою більш швидкого та ефективного типу обміну речовин.

Здатність синтезувати при диханні більшу кількість АТФ дозволила організмам рости і розмножуватися швидше, а також ускладнювати свої структури і обмін речовин.

Гіпотези походження еукаріот.

Більшість вчених вважають, що еукаріоти походять від прокаріотичних клітин. Існує дві найбільш визнані гіпотези походження еукаріотів та їх органоїдів.

Перша гіпотеза пов'язує походження еукаріотичної клітини і її органоїдів з процесом впячивания клітинної мембрани (рис. 143).

Більше прихильників має гіпотеза симбіотичного походження еукаріотичної клітини. Відповідно до цієї гіпотези, мітохондрії, пластиди і базальні тільця війок і джгутиків еукаріотичної клітини були колись свободноживущими прокариотическими клітинами. Органеллами вони стали в процесі симбіозу (рис. 144).

На користь цієї гіпотези свідчить наявність власних РНК і ДНК в мітохондріях і хлоропластах. За своєю будовою РНК мітохондрій схожі з РНК пурпурних бактерій, РНК хлоропластів ближче до РНК ціанобактерій.

Гіпотеза симбіотичного походження еукаріотичних клітин. Гіпотеза походження еукаріотичних клітин і їх органел шляхом впячивания клітинної мембрани.

1. Які основні етапи можна виділити у виникненні і розвитку життя на Землі?
2. Яке значення для еволюції живих організмів мала поява в атмосфері планети вільного кисню?
3. Які доводи свідчать на користь симбіотичної гіпотези походження еукаріотичної клітини?

На підставі порівняння послідовності нуклеотидів в Хвороби вчені прийшли до висновку, що всі живі організми можна віднести до трьох груп: еукаріотів, еубактеріям і архебактериям (дві останні групи - прокаріоти).

Оскільки генетичний код у всіх трьох групах один і той же, була висунута гіпотеза, що вони мають спільного предка, якого назвали «Прогенота» (т. Е. Прабатько). Передбачається, що еубактеріі і архебактерии могли статися від Прогенота, а сучасний тип еукаріотичної клітини, мабуть, міг виникнути в результаті симбіозу стародавнього еукаріоти з еубактеріямі (рис. 145).

Саме це, як вважають вчені, забезпечило велику схожість будови всіх прокаріотів, а згодом і еукаріот.

Каменський А. А. Кріксунов Е. В. Пасічник В. В. Біологія 10 клас
Відправлено Новомосковсктелямі з інтернет-сайту

Онлайн бібліотека з учнями і книгами, плани-конспекти уроків з Біології 10 класу, книги та підручники згідно календарного плану планування Біології 10 класу

Якщо у вас є виправлення або пропозиції до даного уроку, напишіть нам.

Якщо ви хочете побачити інші коригування та побажання до уроків, дивіться тут - Освітній форум.