مراحل اولیه توسعه زندگی بر روی زمین

علوم طبیعی برای کمک به بشریت برای شناختن هر دو خود و جهان اطراف آنها دعوت شده است، و البته برای پیدا کردن اینکه چگونه زندگی در تمام اشکال و تظاهرات ما در سیاره ما بوجود آمده است. بدون وارد شدن به عقاید مذهبی در مورد ایجاد جهان توسط نیروی معنوی عالی - خدا، ما فرضیه های منشاء ماده زنده، که زیست شناسی در آن کار می کند، مطالعه خواهیم کرد. مراحل اصلی توسعه زندگی بر روی زمین به ما کمک می کند که مسئله اصلی و ظهور آن در جهان اطراف را حل کنیم.

نمایندگی دانشمندان در مورد روند تکامل ماهیت زندگی

اگر شما تمام گونه های زیستی موجودات را ترکیب کنید، هر دو مدرن و بلند مدت، شما یک شماره نجومی - تا یک میلیارد گونه دریافت کنید. شگفت آور نیست که دانشمندان که در زمان های مختلف زندگی می کردند، به دنبال شناسایی مراحل اصلی توسعه زندگی بر روی زمین بودند که منجر به ظهور این گونه از موجودات زنده و همچنین شکل گیری یک تصویر مدرن از طبیعت شد. بنیانگذار سیستماتیک کارل لینایوس در قرن 18 میلادی، اساس این علم را "زنده ماندن از زندگی" قرار داد، که در آن ادعا کرد که زندگی تنها از یک موجود زنده موجود می تواند رخ دهد. Linnaeus حتی اشاره ای از به اصطلاح خود نسل ارگانیسم اجازه نمی دهد. زیست شناس آلمانی آلمانی E. Haeckel ابتدا ایده ی یک مونوفیلیا را - مبدا تمام موجودات زنده از یک اجداد را بیان کرد. ژان باپتیست لامارک از ایده ی یک فرم اجداد تک سلولی دفاع کرد که ظهور آن در مراحل اولیه توسعه زندگی بر روی زمین رخ داد. خلاصه همه موارد فوق را می توان بحث کرد که فرضیه های مربوط به مبدأ زندگی که در علم وجود دارد، به دو گروه تقسیم می شوند. اولی - بیوژنی، شامل ایده هایی درباره تشکیل ماده زنده از طبیعت بی جان (A. Oparin، D. Haldane، S. Miller) است. دیگر - بیوگرافی، حاوی ایده هایی در مورد ظهور موجودات زنده تنها به نوع خود (R. Virchow، K. Linney، C. Darwin).

آیا موجودات اولیه یک فرم اجدادی مشترک دارند

مراحل اول توسعه زندگی بر روی زمین، یعنی آبیزایی (شیمیایی)، پس از آن دوره ظهور پلیمرهای biopolymers (پروتئین ها و اسیدهای نوکلئیک)، به نام prebiological و در نهایت، مرحله تکامل بیولوژیکی (تشکیل ارگانیسم های تک سلولی اولیه) است. آنها ترکیب شده و به نام biopoiesis. بعضی از محققان (برای مثال، دی. برنال، سیل میلر) ایده یک پیشداوری، پیش داوری، که از آن archebacteria، eubacteria، سلول های هسته ای رخ داده است، پیشنهاد می شود. محققان دیگر معتقدند که یوکاریوتها از پیش قاعده منشا نمیگیرند، بلکه نتیجة همبئیسازی بوده و یا به علت تغییرات در غشای خارجی پروتوبیون تشکیل شده است. این فرضیه ها را بیشتر در نظر بگیرید.

فرضیه Oparin-Haldane

در میان بسیاری از نسخه های علمی که سعی در توضیح پدیده شناخته شده در علم به عنوان یک مرحله پیشابولوژیکی در توسعه زندگی در زمین، فرضیه قطره کوآراوات بسیار محبوب است. این توسط دانشمند روسی AI Oparin فرموله شد. ایده های مشابه توسط D. Haldane محقق انگلیسی بیان شده است. ایده های دانشمندان با فرضیه شناخته شده در زیست شناسی در مورد تولید خود به خود زندگی، رونق گرفت.

ماهیت فرضیه Coacervate

آکادمی A. Oparin پیشنهاد کرد که گروه های مولکول های ترکیبات آلی که به عنوان یک نتیجه از فرآیندهای مرحله شیمیایی ظاهر می شوند، پوسته نسبتا متراکم را ایجاد می کنند. از این رو، آنها از آبجو اولیه - محیط آبزی اقیانوس باستانی جدا شدند. این گروه از دانشمندان مولکول ها کوکراوات را نامیده اند. آنها در حال حاضر قادر به وجود مستقل هستند، ادامه مبادله با راه حل اولیه. به گفته Oparin، بسیار مهم است که خواص کوآراورات توانایی آنها در رشد و تقلیل (ضرب) است. D. Haldane، متکی به آزمایش های Miller-Urey بود، که در آن مجموعه ای از مواد آلی از مخلوط متان، آمونیاک، هیدروژن و دی اکسید کربن به صورت آزمایشی به دست آمد. این شامل مولکول های اسید آمینه و قندهای ساده است. این منجر به ظهور ساختارهای جداگانه شده است.

با توجه به Oparin و Haldane، مراحل اولیه توسعه زندگی بر روی زمین، منجر به تشکیل مجتمع های اولیه - پیش سازهای سلول ها، مبنایی برای تکامل بیشتر مواد زنده بود. لازم به ذکر است که برای آزمایشات، دانشمندان با موفقیت شرایط احتمالی را که می تواند در جو و در اقیانوس دنیای اولیه ایجاد شود عبارتند از: دما و فشار بالا، اشعه یونیزاسیون و تخلیه الکتریکی.

Probionts و خواص آنها

ابتدای مراحل توسعه زندگی بر روی زمین - کاترشاهان و سپس آرچین - با گذار از کوآکراوات های خودسازمانده (پروبیوتیک) به سلول های زنده اولیه مشخص شد. با توجه به ویژگی های منحصر به فرد پریونت ها امکان پذیر شد: توانایی ساخت غشاهای جدا شده، توانایی ساده ترین شکل های تولید مثل، فرایندهای ابتدایی مبادله با محیط خارجی. مولکول های جمع آوری شده از هسته های هسته ای که به علت مرحله شیمیایی بوجود آمده اند، ظهور مهمترین ویژگی های موجود زنده - توانایی انتقال اطلاعات ارثی را فراهم می آورند.

ویژگی های اول موجودات زنده

مدتها پیش (حدود 3.5 میلیارد سال پیش) سنگ های رسوبی شکل گرفتند که در آن آثاری از حیات آلی کشف شد. آنها ظاهر پوسته های آهکی سیانوباکتری ها و بقایای دیواره های مورئین سلول های باکتریایی داشتند. شرایط ژئوشیمیایی لیتوسفر در دوران آرچینی دائما در حال تغییر است، بنابراین اکوسیستم اولیه پروکریوت ها می توانند با جمع آوری بسیاری از انواع فنوتیپ ها با آنها سازگار شوند. فتوسنتز، که توسط جلبک های آبی سبز انجام شده است، تغییرات رادیکال در ترکیب گاز فضای اولیه زمین را به وجود آورد، که این امر باعث آزاد شدن همه موجودات زنده از زیستگاه آبزی به زمین شد. فعالیت اولین موجودات پروکریوت، که عمدتا باکتری های خاکستری و آهن بودند، منجر به تشکیل نه تنها سنگ های رسوبی، بلکه همچنین نفت و گاز طبیعی شد.

چرا ظاهر سلول های یوکاریوتی تبدیل شد

همانطور که قبلا ذکر شد، فعالیت فتوسنتزی باکتری های سبز و بنفش گوگرد و همچنین باکتری های آهن موجب تشکیل یک لایه ازن محافظ و ظهور سلول های یوکاریوتی هوازی شد. به عبارت دیگر، سه مرحله اول توسعه زندگی در زمین منجر به تشکیل ژن های زیستی حاوی ارگانیسم های یوکاریوتی تک سلولی و چند سلولی شد. بیشتر دانشمندان معتقدند که ظهور آنها حدود 600 میلیون سال پیش رخ داده است. در ابتدا، موجودات هسته ای با فرمولهای تک سلولی شناخته شدند. در نتیجه واگرایی، اولین گیاهان - جلبکها، و همچنین پروتوزوها و قارچها - از آنها به وجود آمدند. جالب است قضاوت برخی از محققان مبنی بر اینکه پروکاریوتها یک شاخه تکاملی هستند، زیرا عملا در مراحل اولیه توسعه زندگی بر روی زمین تغییری نکرد. زیست شناسی دو دلیل را برای توضیح عدم پیشرفت تکاملی موجودات غیر هسته ای مطرح می کند.

اول از این عدم توانایی سلول های پروکاریوتی برای افزایش سازمان و تمایز است. دلیل دوم مواد پروکایوتیک ارثی سفت و محکم است که توسط یک مولکول DNA متصل دایره ای به نام پلاسمید نامیده می شود.

Symbiosis، که به تغییرات انقلابی در طبیعت منجر شد

نظریه ای که توسط A. Schimper پیشنهاد شده است، ظهور سلول های هسته ای در محافل علمی را از موضع تشبیه زایی معمول است. بنابراین تشکیل هسته سلولی، که حضور آن به عنوان علامت اصلی یوکاریوت ها، و همچنین تشکیل کلروپلاست ها و میتوکندری ها به عنوان یک نتیجه از تبدیل برخی از باکتری های هوازدگی امکان پذیر است. پس از نفوذ به سلول اولیه با یک ماده ارثی، یک غشاء جداگانه، باکتری متابولیسم خود را با سلول میزبان هماهنگ کرد. در نتیجه، آنها توانایی خود را مستقل در خارج از سلول قرار دادند و به ارگانهای واجد شرایط آن منتقل شدند. قابل توجه است فرضیه ای است که ظاهر کلرپلاست را توضیح می دهد. پس از همه، نباید فراموش کرد که این ظاهر این organoids بود که پدیده تغذیه autotrophic و روند فتوسنتز ارائه شده است. به دنبال A. Shimper، دانشمندان روسی معروف مانند KS Merezhkovsky، BM Kozo-Polyansky و دیگران به یک گروه از باکتری های فتوسنتز قادر به همبستگی با سلول های هتروتروف بودند. هنگامی که در سیتوپلاسم قرار داشتند، ظاهرا با متابولیسم سلولی جذب شدند و شروع به فعالیت organoids کردند، بعدها کلرورپلاستها نامیده شدند. سلول های هتروتروفی خود به جلبک سبز یک سلول تبدیل شده اند و به اولین یوکاریوت های اتوترروفیک تبدیل شده اند.

Biogeocenoses دوره وندایی

بنابراین، همزیستی چندین نوع از موجودات غیر هسته ای - باکتری - می تواند منجر به تشکیل یک سیستم زندگی جدید - یک سلول یوکاریوتی شود. ادامه تحصیل در مراحل اولیه توسعه زندگی بر روی زمین، اجازه دهید ما در دوره وندایی دوران پروتروزیو ساکن باشیم که Archaean را جایگزین کرد. در محیط آبی - بیدر اصلی زندگی در سیاره، اولین زیست زیست شناسی تشکیل شده است. تولید کنندگان باکتری های فتوسنتزی، و همچنین جلبک های سبز یکجانبه و استعماری بودند.

آنها اکسیژن را جدا کردند و مواد زیستی سنتز کردند که از موجودات هتروتروف استفاده می کردند: پروتوزای تک سلولی، و همچنین فرم های چند سلولی: کورتون و تریلوبیت. دوره وندایی مراحل اول توسعه زندگی بر روی زمین را به پایان می رساند. ارام و دوره های پس از آن، لازم بود که فرآیندهای تکامل تکامل ماهیت زنده را بر اساس تغییرات ارثی و انتخاب طبیعی انجام دهیم.