Биология » Эволюция жизни и биосферы в докембрийский период

Эволюция жизни и биосферы в докембрийский период
Страница 3

Первые формы жизни на планете, вероятнее всего, представляли собой биохимически простые одноклеточные или неклеточные шарообразные структуры, которые зависели от внешних источников питания. Древнейшая жизнь, вероятно, существовала в виде гетеротрофных, питающихся органическим веществом бактерий, размеры которых были соизмеримы с размерами органических молекул. Пищу и энергию они получали от переработки органического материала, образовавшегося раньше в результате абиогенного синтеза, т.е. возникновения биополимеров, "способных к обмену веществ.

Происхождение жизни неразрывно связано с анаэробной (бескислородной) водной средой океана, которая защищала древнейшие организмы от губительного действия жесткой солнечной и космической радиации, а также поддерживала достаточно узкие по параметрам и сравнительно постоянные температурные условия.

Первичные примитивные клетки, находясь в морской среде, имели теснейший контакт со всеми химическими элементами Периодической таблицы. Эти организмы в процессе жизнедеятельности "выбирали" не все элементы, а только те, которые благоприятствовали их росту и совершенствованию физиологических процессов. Таким образом, согласно гипотезе В.И.Вернадского (1940) о происхождении биосферы, возникновение жизни положило начало биосфере, которая возникла как сложная саморегулирующая планетарная система. Первое появление жизни при создании биосферы должно было произойти не в виде отдельных каких-либо организмов, а в виде их сообществ (биоценозов).

Центральной и пока нерешенной проблемой происхождения жизни на Земле является реконструкция эволюции механизма наследственности. Согласно гипотезе А.И.Опарина, одновременно с "естественным отбором" у неживой материи, приводившим к преимущественному образованию сложных органических соединений, мог

проходить процесс слияния этих молекул в целые молекулярные системы, насчитывающие тысячи и миллионы молекул. Эти коацерватные "капли " имели оболочку, защищавшую их от окружающей водной среды. Они могли разрушаться, образовываться вновь и при достижении определенных размеров делиться. Коацерваты обладали способностью избирательно поглощать из окружающего раствора необходимые им вещества и избавляться от ненужных. Сохранялись лишь те из них, которые при делении не теряли в дочерних каплях свои признаки, химический состав и структуру, приобретая способность к самовоспроизводству. В результате такого естественного отбора и длительной эволюции пробионты превратились в сложные биологические системы, какими являются живые организмы. Однако эта гипотеза А.И.Опарина не объясняет возникновение системы передачи наследственной информации (генетического кода) от предков к потомкам, которая стала одним из основных свойств живого. Поэтому его представление о том, что коацерваты явились предшественниками жизни, вызывает дискуссию.

Существует предположение, что химическая эволюция космической туманности могла привести к образованию молекулы ДНК - носителя генетической информации. Возможно также, что при каких-то исключительно благоприятных условиях подобный синтез мог произойти на Земле. Будущие космохимические, биохимические и генетические исследования позволят ответить на этот важнейший вопрос о переходе неживого вещества в состояние живой материи.

На протяжении всей истории становления биосферы ее самыми влиятельными геохимическими агентами были микроорганизмы (бактерии и синезеленые водоросли), необычайно способные адаптироваться к изменяющимся условиям и всегда невероятно многочисленные. За всю последующую геологическую историю Земли они мало изменялись, вероятно, по причине своей огромной экологической устойчивости.

Первичные гетеротрофные организмы, обладающие свойствами живого, быстро размножились и достигли максимально возможной биомассы, исчерпав при этом свою питательную базу. Они должны были вымереть или перейти на новый источник питания. По-видимому, определенную роль при этом сыграл отбор тех архаичных организмов, которые, находясь в водной среде, насыщенной различными газами, в том числе и углекислым, "научились" синтезировать органическое вещество при участии солнечной энергии. Таким образом была "решена" проблема питания, причем для производства пищи на первом этапе использовалось ультрафиолетовое излучение Солнца. Этот новый способ питания способствовал быстрому расселению организмов у поверхности древнейших водоемов, с появлением свободного кислорода как побочного продукта фотосинтетического процесса, положившего начало образования озонового экрана Земли, первые автотрофы начали использовать излучение в видимой части солнечного спектра, в пepвую очередь его наиболее энергонасыщенные красные лучи. По этой причине синтезирующий пигмент приповерхностноводных водорослей приобрел зеленую окраску.

Страницы: 1 2 3 4 5

Статьи и публикации:

Вступление.
В наш технически развитый век когда исследованы буквально все уголки нашей Земли человечество стремится покорить ранее не изученные участки окружающего нас мира. Одним из таких участков является безгранично интересная область под название ...

Общая характеристика транспорта веществ через мембрану. Пассивный транспорт
Под пассивным транспортом веществ через биологические мембраны подразумевается движение молекулы вещества в комплексе с переносчиком. Такой путь проникновения веществ через мембрану не требует затраты энергии, что и дало возможность назва ...

Характеристика участка
Участок для посадки черенков расположен во внутреннем дворе гимназии: с южной стороны для черенков хвойных и с западной для черенков спиреи. Участок, где посажены черенки хвойных растений, достаточно затемнён (рядом растет высокая ель), и ...

Разделы