Суть життя, її форми - студопедія

Життя як явище реалізована у Всесвіті. ВСЕСВІТ - це абсолютна форма для всього існуючого. Все, що існує, знаходиться в межах нашого Всесвіту. За її межами нічого не існує. Інших Всесвітів немає, і не може бути. Близько 15 мільярдів років тому, десь існувала точка простору, де були зосереджені вся речовина і енергія Всесвіту. Ця точка була неймовірно гарячої і фантастично щільною. А потім «все це» почало розширюватися з величезною швидкістю. Це явище назвали «Великим вибухом», проте це припущення не має доказів.

Наша планета Земля розташовується в галактиці під назвою Чумацький шлях. Сонячна система розташовується на околиці галактики. Відновлення нашої галактики виявилося можливим тільки в результаті комп'ютерного моделювання (Рисунок 2.1):

Малюнок 2.1 - Галактика Чумацький шлях

Найближчою нашою сусідкою є галактика спірального виду Туманність Андромеди (Малюнок 2.2):

Малюнок 2.2 - Галактика Туманність Андромеди

Вона видно неозброєним оком (як туманна плямочка) в сузір'ї Андромеди. У Всесвіті налічується сотні мільярдів галактик. Тільки в 18 Столітті був складений перший перелік галактик, який включав в себе дві сотні (!). Неозброєним оком видно дві галактики: туманність Андромеди і Магелланові хмари (Малюнок 2.3):

Малюнок 2.3 - Галактика Магелланові хмари

Магелланові Хмари - Велике (на фото) і Мале - дві близькі до нас галактики. Магелланові Хмари видно на небі в Південній півкулі неозброєним оком. Галактики народжуються, вмирають, стикаються один з одним (Малюнок 2.4.):

Малюнок 2.4 - Зіткнення галактик

Життя - спосіб буття живих організмів, наділених внутрішньою активністю, процес розвитку тел органічної будови зі стійким переважанням процесів синтезу над процесами розпаду, особливий стан матерії, що досягається за рахунок наступних властивостей:

Життя - це спосіб існування білкових тіл і нуклеїнових кислот, істотним моментом якої є постійний обмін речовин з навколишнім середовищем, причому з припиненням цього обміну припиняється і життя. Життя-це період існування організму від моменту появи до його смерті.

Організм-це матеріальна структура найчастіше "односпрямована труба" має вхід - вихід (в даний час збереглися і успішно існують форми життя, що мають тільки один вхід), здатна:

· Підтримувати внутрішньо і зовнішнє рівновагу завдяки обміну речовин (за допомогою своїх систем-регуляторів);

У біологічному сенсі живе може виникнути тільки з живого - це довів ще в 19 столітті на основі дослідів французький мікробіолог Пастер. Все різноманіття форм життя на землі походить від однієї материнської форми життя (від первинної біологічної структури на основі ДНК, яка була здатна розмножуватися шляхом поділу способом матричного копіювання, репликацией).

Виникнення життя на землі можливо при занесенні її з космосу і виникнення її на Землі за певних умов. Вважається що виникнення живої структури - ДНК мало такі етапи:

- освіту океану - «рай» у порівнянні з умовами, які панували на суші;

- виникнення в океані органічною складовою, укрупнювати за поданнями теорії академіка А.І. Опаріна, яке проходило у напрямку до наведеного на малюнку 2.5:

Малюнок 2.5 - Можливий шлях утворення живої клітини

За теорією академіка Опаріна одного разу протягом дуже довгого періоду часу існування Землі під дією абіотичних факторів відбулося випадкове «сварение» в органічному бульйоні молекули ДНК. Цьому припущенню є непрямі підтвердження. Широко відомий досвід Міллера (1955 г) (Малюнок 2.6), що підтверджує принципову можливість виникнення органічного життя на Землі з неорганічних компонентів при наявності електричних розрядів, води, неорганічних складових.

Малюнок 2.6 - Досвід Міллера

За наведеною схемою були отримані: сечовина, органічні кислоти, амінокислоти.

До теперішнього часу доказів виникнення ДНК на Землі не існує і опис теорій виникнення життя і її етапів заняття вкрай невдячна. Однак прийняття в основу світогляду божественної теорії виникнення життя в світлі сучасних відомостей про будову Всесвіту, Землі, процесів біохімічного функціонування організмів може статися тільки у людини, який не бажає бачити матеріальну основу світу.

Форми життя відомі в даний час:

- віруси (бактеріофаги) (Малюнок 2.7);

Малюнок 2.7 - Бактерія з прикріпилися до неї бактеріофагами

- одноклітинні і багатоклітинні організми: прокариотические (прості) і еукаріотичні (складні);

- особливі форми мікробів, виявлені у воді на глибині понад 5 км під землею, які мешкали в середовищі, яка жодним чином не була пов'язана з поверхневими водами;

- особливо теплолюбні організми ( "термофіли"), які можуть процвітати в середовищі з температурою до +120 о С.

- нанобактерії, що займають проміжне положення між бактеріями і вірусами.

Земля сформувалася як планета-близько 4 млрд. Років тому. Архейської ера веде свій початок з часу, освіти на Землі первинної кори. Її тривалість становить приблизно 1 млрд. Років. Первинна кора, що утворилася в результаті охолодження Землі, безперервно руйнувалася парою і газом, які виділяла розжарена речовина. Вивергається мільйонами вулканів лава застигала на поверхні, утворюючи первинні гори і плоскогір'я, материки і океанічні западини. Потужна, щільна атмосфера також охолоджувалася, в результаті чого випадали рясні кислотні дощі. На гарячій земної поверхні вони миттєво перетворювалися в пар. Суцільні хмари обволікали Землю, перешкоджаючи проходженню сонячних променів, зігріваючих її поверхню. Тверда кора охолола, океанічні западини заповнилися водою.

Протерозойская ера. У відкладеннях протерозою вже були знайдені сліди повзання черв'яків, відбитки кишковопорожнинних, голки губок, раковини найпростіших-істот досить складних в біологічному відношенні. Еволюційний процес проходить від простих до складних організмів. Отже, виникнення протерозойских істот було неможливо без тривалого еволюційного процесу, який веде свій початок від грудочок цитоплазми, що з'явилися в архейських морях. У протерозойских відкладеннях був знайдений углеобразной матеріал шунгіт. Це свідчить про появу в протерозойської ері рослин, із залишків яких утворилося вугілля. Відкладення мармуру дозволяють зробити висновок про те, що в протерозої жили тварини з вапняковими раковинами. З плином часу утворилися з відкладень цих раковин вапняки перетворилися в мармур. Першими з відомих в даний час груп істот в протерозойских морях були, по видимому, жгутикові, що знаходяться на межі між рослинним і тваринним світом. Від них відбулися водорості, гриби і все групи тваринного світу. У протерозойскую еру від колоніальних одноклітинних організмів, клітини яких стали виконувати різні функції, відбулися перші багатоклітинні організми. Ними були губки, археоціати (схожі на губок тварини). Життя в той час була тісно пов'язана з морем. На суші ніяких організмів не було, крім, можливо, бактерій, які могли пристосовуватися до найрізноманітніших умов. Але що представляли собою архейськие або протерозойские бактерії, можна тільки припускати.

Палеозойська ера почалася 600 млн. Років тому. Розрізняють шість її періодів: кембрійський, ордовикский, силурийский, девонський, кам'яновугільний, пермський. Протягом палеозойської ери органічний світ завоював сушу. Серед тварин з'явилися перші хребетні, серед рослин - спорові і хвойні.

Мезозойська ера - це ера середнього життя. Вона названа так тому, що флора і фауна цієї епохи є перехідними між палеозойської і кайнозойської. У мезозойську еру поступово формуються сучасні обриси материків і океанів, сучасна морська фауна і флора. Утворилися Анди і Кордильєри, гірські масиви Китаю та Східної Азії. Сформувалися западини Атлантичного і Індійського океанів. Почалося формування западин Тихого океану. Підрозділяється мезозойська ера на три періоди: тріасовий, юрський і крейдяний

Кайнозойської ера - ера нового життя - почалася близько 67 млн. Років тому і продовжується в наш час. В цю еру сформувалися сучасний рельєф, клімат, атмосфера, тваринний і рослинний світ, людина.

Основні етапи виникнення ускладненою життя після виникнення молекули ДНК:

- поява безкисневих бактерій тремотолітов - основи майбутнього життя і початок вироблення ними кисню в процесі життєдіяльності;

- злиття клітин і утворення складних клітинних організмів переважно у вигляді найпростіших організмів - гідр, медуз;

- поява плоскої форми життя у вигляді плоского черв'яка (має один отвір для введення їжі і видалення продуктів її перетравлення):

Золотопятністий плоский черв'як - зберігся до теперішнього часу не дивлячись на свою примітивність (Малюнок 2.8)

Малюнок 2.8 - Плоский золотопятністий черв'як

- поява найпростішої нервової системи, найпростішого головного мозку;

- поява трубчастої форми життя - з цього моменту життєві форми могли є безперервно (Малюнок 2.9);

Малюнок 2.9 - Ланцетник (викопний черв'як)

- поява виграшною форми існування - панцира - захист від ударів хвиль об каміння. Панцир з'явився як результат відкладення солей при харчуванні і привів до утворення 0,5 млн. Форм різних равликів і трилобітів (Малюнок 2.10; 2.11). \

Малюнок 2.10 - Трилобіт

Малюнок 2.11 - Вид морського дна 3 млрд. Років тому

- поява молюсків - амонітів. які заповнювали раковини в процесі життєдіяльності газом і плавали;

- поява очі - хижаки і жертви стали бачити один одного;

- поява ротової порожнини з щелепами - освіту класу хижаків. Щелепи, а пізніше зуби виросли з зябер і дозволили хапати здобич навіть покриту шаром слизу;

- поява успішних видів хижих риб, в тому числі панцирних риб (Малюнок 2.12);

Малюнок 2.12 - Доісторична панцирна риба

- поява найпростіших ракоподібних. мають клешні для полювання (Малюнок 2.13);

Малюнок 2.13 - Найпростіші ракоподібні

- Поява найпростіших хребетних - асцидій (Малюнок 2.14);

Малюнок 2.14 - Асцидії

- Поява цефалопод (доісторичні кальмари, восьминоги) (Малюнок 2.15);

Малюнок 2.15 - Викопний цефалопод

Малюнок 2.15а - цефалопод в раковині

- ускладнення живих форм з виникненням великої різноманітності хижаків і жертв;

- поява хребетних риб, що мають дві пари плавників - прототип наступних рук і ніг людини і кінцівок ссавців;

- трансформації плавників для захисту від нападів від хижаків (Малюнок 2.16);

Малюнок 2.16 - Летюча риба

- перетворення плавців на подобу ніг для ведення донного, прибережного способу життя та створення передумов для виходу на сушу. Довгий час вважалося, що кістеперие риби є копалинами, проте в останні десятиліття були знайдені популяції кистеперих риб, що збереглися до нашого часу (Малюнок 2.17).

Малюнок 2.17 - кистеперої риба - целакант, що має плавці пристосовані до виходу на сушу

Малюнок 2.17а - Живий целакант

В процесі донного способу життя плавники втратили призначення для швидкого плавання. Ряд риб використовував плавники як ноги, щоб підкрадатися до видобутку (Малюнок 2.18,19).

Малюнок 2.18 - Риба жаба, що перетворила плавники в ноги

Малюнок 2.19 Мулисті стрибуни, які мають біфункціональність плавників - ніг

- поява артроподів - крабообразних (Малюнок 2.20), які спочатку мігрували в прибережну зону багату їжі і бідну хижаками для відкладання яєць, а в наслідку стали поступово завойовувати сушу і дали життя царству комах.

Малюнок 2.20 - артроподів - панцирні крабообразное - перший завойовник суші

Саме артроподи стали основою майбутнього життя на суші.

Малюнок 2.20а - Класи комах, що відбулися від артроподів

Наш світ захоплений панцирними артроподів, які є справжніми господарями землі, і які залишаться на землі навіть після загибелі людства. На даний момент їх кількість оцінюється в 4-5 млн видів.

Малюнок 2.21 - Олександр Іванович Опарін