Giai đoạn đầu của sự phát triển của sự sống trên Trái đất

khoa học tự nhiên được thiết kế để giúp nhân loại biết là bản thân và thế giới xung quanh chúng ta và, tất nhiên, để tìm hiểu cách thức trên hành tinh của chúng ta bắt nguồn từ cuộc sống dưới mọi hình thức và biểu hiện của nó. Không đi sâu vào các giáo điều tôn giáo của việc tạo ra sức mạnh tinh thần cao nhất - Thiên Chúa, chúng ta sẽ nghiên cứu giả thuyết về nguồn gốc của vật chất sống, hoạt động sinh học. Các giai đoạn chính của sự phát triển của sự sống trên Trái đất sẽ giúp chúng ta tiết lộ vấn đề nguồn gốc và biểu hiện của nó trên thế giới.

các nhà khoa học đại diện về sự tiến hóa của động vật hoang dã

Nếu chúng ta quây quần bên nhau tất cả các loài sinh vật, cả hiện đại và tuyệt chủng, bạn nhận được một số thiên văn - một tỷ loài. Nó không phải là đáng ngạc nhiên rằng các nhà khoa học, những người sống trong những thời điểm khác nhau, tìm cách xác định các giai đoạn chính của sự phát triển của sự sống trên trái đất, dẫn đến sự xuất hiện của các loại sinh vật sống, cũng như sự hình thành của những hình ảnh hiện đại của thiên nhiên. Người sáng lập của phân loại Karl Linney trong thế kỷ 18 dựa trên các nguyên tắc khoa học này "sống từ cuộc sống", mà lập luận rằng cuộc sống chỉ có thể nảy sinh từ tồn tại trước đó chất sống. Linnaeus đã không cho phép thậm chí là một gợi ý của thế hệ cái gọi là tự phát của sinh vật. nhà sinh vật học người Đức Ernst Haeckel đầu tiên đề xuất ý tưởng của một đơn ngành - nguồn gốc của tất cả các sinh vật sống từ một tổ tiên chung. Jean-Baptiste Lamarck cũng bảo vệ ý tưởng của mẫu tổ tiên đơn bào, sự xuất hiện trong số đó xảy ra ở giai đoạn đầu của sự phát triển của sự sống trên Trái Đất. Tóm tắt tất cả các bên trên, nó có thể lập luận rằng khoa học hiện có trên giả thuyết nguồn gốc sự sống được phân thành hai nhóm. Đầu tiên - abiogenic, nó bao gồm những ý tưởng về sự hình thành của vật chất sống từ thiên nhiên vô tri vô giác (Alexander Oparin, Haldane, D., S. Miller). Khác - hữu cơ, bao gồm các ý tưởng về sự xuất hiện của chúng sanh duy nhất của loại riêng của họ (Virchow, Linnaeus, Darwin).

Cho dù vật chính đã có một hình thức tổ tiên chung

Các giai đoạn đầu tiên của sự phát triển của sự sống trên Trái đất, và nó vô sinh (hóa học), sau đó giai đoạn sự xuất hiện của polyme sinh học (protein và axit nucleic) gọi prebiological và, cuối cùng, giai đoạn tiến hóa sinh học (hình thành các sinh vật đơn bào tiểu học). Họ đã được sáp nhập và đặt tên biopoeza. Một số nhà nghiên cứu (ví dụ, D. Bernal, S. Miller) đề xuất ý tưởng của progenote - tổ tiên, mà từ đó các vi khuẩn cổ, Eubacteria, các tế bào có nhân. Khác các nhà nghiên cứu tin rằng sinh vật nhân chuẩn phát sinh không phải từ progenote, và là kết quả của sự cộng sinh, hoặc được hình thành như là kết quả của những thay đổi trong protobionts màng bên ngoài. Xem xét giả thuyết này một cách chi tiết hơn.

Giả thuyết của Oparín - Haldane

Trong số nhiều phiên bản khoa học, cố gắng để giải thích hiện tượng, được biết đến khoa học như giai đoạn tiền sinh học của sự phát triển của thế giới cuộc sống, rất phổ biến giả thuyết coacervate giảm. Nó được xây dựng bởi Nga nhà khoa học A. I. Oparinym. ý tưởng tương tự cũng được thể hiện bởi các nhà nghiên cứu Anh D. Haldane. Các nhà khoa học ý tưởng gây được tiếng vang với dài nổi tiếng trong giả thuyết sinh học của thế hệ tự phát của cuộc sống.

Bản chất của các giả thuyết của coacervates

Viện sĩ Oparín gợi ý rằng nhóm của các phân tử của các hợp chất hữu cơ, phát sinh từ các quá trình sân khấu hóa học có thể tạo ra một làn da đủ dày đặc. Do đó, họ đã tách ra khỏi súp nguyên thủy - môi trường nước của một đại dương cổ đại. Những nhóm các nhà khoa học phân tử được gọi là coacervates. Họ có khả năng tồn tại độc lập, tiếp tục chia sẻ các giải pháp chính. Đối với rất quan trọng, theo Oparín, các thuộc tính của coacervates điều trị khả năng của họ để phát triển và phân mảnh (sinh sản). D. Haldane, dựa trên kinh nghiệm Miller-Juri, được thực nghiệm thu được chất hữu cơ phức tạp từ một hỗn hợp của metan, amoniac, hydro và carbon dioxide. Nó bao gồm các phân tử axit amin và các loại đường đơn giản. Điều này đã dẫn đến khả năng cấu trúc riêng biệt - probiontov.

Theo Oparín và Haldane, giai đoạn đầu của sự phát triển của sự sống trên trái đất, dẫn đến sự hình thành phức hợp chính - tế bào nguyên bản, với điều kiện cơ sở cho quá trình tiếp theo của quá trình tiến hóa của vật chất sống. Cần lưu ý rằng đối với các thí nghiệm khoa học đã mô phỏng thành công các điều kiện có thể có thể có trong khí quyển và các đại dương trong tiểu học, cụ thể là ở nhiệt độ cao và áp suất, bức xạ ion hóa và phóng điện.

Probionty và tài sản của họ

Các giai đoạn sớm nhất của sự phát triển của sự sống trên Trái đất - các liên đại hỏa thành, Thái cổ và sau đó, đánh dấu sự chuyển đổi từ coacervates tự tổ chức (probiontov) cho các tế bào sống đầu tiên. Ông có thể đã được thực hiện bởi các tính chất độc đáo probiontov: khả năng tạo màng cách ly, khả năng trong những hình thức đơn giản nhất của sao chép, trao đổi cơ bản với các quá trình môi trường bên ngoài. các phân tử tự tổ chức nucleoprotein, phát sinh từ giai đoạn hóa học, cung cấp tại probiontov biểu hiện của các thuộc tính quan trọng nhất của vật chất sống - khả năng để chuyển thông tin di truyền.

Đặc điểm của các sinh vật sống đầu tiên

Trong một thời gian dài (khoảng 3,5 tỷ năm trước) được hình thành trầm tích trong đó dấu vết của sự sống hữu cơ được tìm thấy. Họ đang ở trong các hình thức của tảo xanh và vỏ đá vôi dư lượng mureinovyh vách tế bào vi khuẩn. điều kiện địa hóa trong thạch quyển kỷ nguyên Thái cổ được thay đổi liên tục, do đó prokaryote hệ sinh thái chủ yếu để thích ứng với chúng bằng sự tích tụ của nhiều biến thể kiểu hình. Quang hợp được thực hiện bởi tảo xanh-màu xanh lá cây (cyanobacteria), đã cung cấp một thay đổi cơ bản trong thành phần khí của khí quyển nguyên thủy của Trái Đất, cho phép con ra xa hơn của môi trường sống thủy sản trên đất. Hoạt động sinh vật prokaryote đầu tiên, và họ chủ yếu là lưu huỳnh và sắt vi khuẩn, dẫn đến sự hình thành không chỉ của trầm tích, nhưng như dầu và khí tự nhiên.

Tại sao có thể đã được thực hiện sự xuất hiện của tế bào nhân chuẩn

Như chúng ta đã đề cập trước đó, các hoạt động quang hợp của vi khuẩn lưu huỳnh màu xanh lá cây và màu tím và vi khuẩn sắt đóng góp vào sự hình thành của lá chắn của tầng ôzôn và sự xuất hiện của các tế bào có nhân điển hình hiếu khí. Nói cách khác, 3 giai đoạn đầu tiên của cuộc sống của thế giới dẫn đến sự hình thành của biocenosis chứa sinh vật eukaryote đơn bào và đa bào. Hầu hết các nhà khoa học có xu hướng tin rằng sự xuất hiện của họ xảy ra khoảng 600 triệu năm trước. Ban đầu vật hạt nhân được đại diện bởi một hình thức trùng roi đơn bào. Như một kết quả của sự phân kỳ của họ đến các nhà máy đầu tiên - tảo và động vật nguyên sinh và nấm. Một ý kiến thú vị của một số nhà nghiên cứu rằng prokaryote là một tiến hóa cụt, bởi vì họ đã không thay đổi nhiều trong giai đoạn đầu của sự phát triển của sự sống trên Trái Đất. Sinh học đặt ra hai lý do cho việc thiếu của sự phát triển tiến hóa của các sinh vật phi hạt nhân.

Là người đầu tiên trong số họ liên quan đến sự bất lực của các tế bào prokaryote củng cố tổ chức và sự khác biệt. Lý do thứ hai - prokaryote vật liệu di truyền cứng nhắc cứng nộp chỉ phân tử DNA vòng tròn, được gọi là plasmid.

Cộng sinh, dẫn đến những thay đổi mang tính cách mạng trong thiên nhiên

Dáng vẻ bên ngoài của các tế bào có nhân trong giới khoa học để giải thích một thuyết nội cộng sinh vị trí - lý thuyết của A. Shimperom đề xuất. Kể từ khi hình thành của nhân tế bào, sự hiện diện trong số đó là các tính năng chính của sinh vật nhân chuẩn, cũng như sự hình thành của ty lạp thể và lục lạp được thực hiện bởi sự biến đổi của vi khuẩn hiếu khí nhất định. Xâm nhập một tế bào sơ cấp với một chất di truyền màng riêng biệt, vi khuẩn được đồng bộ hóa quá trình chuyển hóa của nó với các tế bào chủ. Kết quả là, họ đã mất năng lực cho sự tồn tại độc lập bên ngoài tế bào và bắt đầu bào quan bắt buộc của nó. Đáng chú ý là giả thuyết để giải thích sự xuất hiện của lục lạp. Bạn không thể quên rằng nguồn gốc của những cơ quan này đảm bảo hiện tượng dinh dưỡng tự dưỡng và quang hợp. Sau A. Shimperom ví dụ nổi tiếng nhà khoa học Nga như KS Merezhkovsky, BM Kozo-Polyansky và những người khác đã thu hút sự chú ý đến một nhóm vi khuẩn quang hợp có khả năng cộng sinh với các tế bào dị dưỡng. Khi trong tế bào chất, họ dường như đồng hóa với sự trao đổi chất của tế bào và chức năng như cơ quan tế bào thép, sau này gọi là lục lạp. Bản thân các tế bào dị đột biến thành một loại tảo xanh đơn bào, trở thành sinh vật nhân chuẩn tự dưỡng đầu tiên.

Biogeocoenoses Vendian

Vì vậy, sự cùng tồn tại của một số loại phi hạt nhân sinh vật - vi khuẩn - có thể dẫn đến sự hình thành của một hệ thống sống mới - các tế bào nhân chuẩn. Tiếp tục nghiên cứu giai đoạn đầu của sự phát triển của sự sống trên trái đất, chúng ta hãy Vendian tuổi Proterozoi, mà thay thế Thái cổ. Trong môi trường thủy sản, - cái nôi chính của sự sống trên hành tinh này, các biogeocoenoses đầu tiên được hình thành. Các nhà sản xuất họ đã vi khuẩn quang hợp và tảo xanh đơn bào và thuộc địa.

Họ được phân lập oxy, tổng hợp các chất hữu cơ được sử dụng bởi các sinh vật dị dưỡng: động vật nguyên sinh đơn bào và các hình thức đa bào: coelenterates và bọ ba thùy. Giai đoạn Vendian kết thúc trong giai đoạn đầu tiên của sự phát triển của sự sống trên Trái Đất. Eram và giai đoạn sau đó, phải tiếp tục thực hiện các quá trình tiến hóa của thiên nhiên sống, tất cả đều dựa trên sự thay đổi di truyền và chọn lọc tự nhiên.