Навигация
Возникновение простейших форм живого
67000
знаков
0
таблиц
0
изображений
2.2.4. Возникновение простейших форм живого
Главная проблема в учении о происхождении жизни состоит в объяснении возникновения матричного синтеза белков. Жизнь возникла не тогда, когда образовались пусть даже очень сложные органические соединения, отдельные молекулы ДНК и др., а тогда, когда начал действовать механизм конвариантной редупликации.
Именно поэтому завершение процесса биогенеза связано с возникновением у более стойких коацерватов способности к самовоспроизведению составных частей, с переходом к матричному синтезу белка, характерному для живых организмов. Наибольшие шансы на сохранение имели в ходе предбиологического отбора те коацерваты, у которых способность к обмену веществ сочеталась со способностью к самовоспроизведению.
Переход к матричному синтезу белков был величайшим качественным скачком в эволюции материи. Однако, механизм такого перехода пока не вполне ясен. Главное том, чтобы объяснить, как в ходе предбиологического отбора объединились способности к самовоспроизведению полинуклеотидов с каталитической активностью полипептидов. Ведь способность нуклеиновых кислот к конвариантной редупликации может быть в полной мере реализована лишь с помощью каталитической функции белков. А, с другой стороны, синтез самих белков путем удлинения пептидной цепочки не имел бы большого успеха без передачи стабильности хранением о нем “информации” в нуклеиновых кислотах. И все это происходит в условиях пространственно-временного разобщения начальных и конечных продуктов реакции.
Существуют разные гипотезы на сей счет, но все они так или иначе не полны. Однако, в настоящее время наиболее перспективными здесь являются гипотезы, которые опираются на принципы теории самоорганизации, синергетики. В частности, представления о гиперциклах - системы, связывающие самовоспроизводящиеся (автокаталитические) единицы друг с другом посредством циклической связи. В такого рода системах продукт реакции одновременно является и ее катализатором или исходным реагентом. Именно в такого рода системах, по-видимому, и возникает явление самовоспроизведения, которое на первых этапах вовсе могло и не быть точной копией исходного органического образования. О трудностях становления самовоспроизведения свидетельствует само существование вирусов и фагов, которые представляют собой, по-видимому, осколки форм предбиологической эволюции.
В последующем предбиологический отбор коацерватов, по-видимому, шел по нескольким направлениям. Во-первых, в направлении выработки способности накопления специальных белковоподобных полимеров, ответственных за ускорение химических реакций. В результате строение нуклеиновых кислот путем изменялось в направлении преимущественного “размножения” систем, в которых удвоение нуклеиновых кислот осуществлялось с участием ферментов. На этом пути и возникает характерный для живых существ циклический обмен веществ:
Энергетический метаболизм
Э Я
Специфические ферменты Полимерный синтез
(образование мономолекулярных систем)
Э Я
Редупликация нуклеиновых кислот
Во-вторых, в системе коацерватов происходил и отбор самих нуклеиновых кислот по наиболее удачному сочетанию последовательности нуклеотидов. На этом пути формировались гены. Самовоспроизводящиеся системы со сложившейся стабильной последовательностью нуклеотидов в нуклеиновой кислоте уже могут быть названы живыми.
В проблеме возникновения жизни еще много неопределенного; в целом, конечно же, она еще далека от своего разрешения. Так, например, не ясно, почему все белковые соединения, входящие в состав живого вещества, имеют только “левую симметрию”. Какие механизмы предбиологический эволюции могли к этому привести?
Знание условий, которые способствовали возникновению жизни на Земле, позволяют понять, почему в наше время невозможно появление живых существ из неорганических систем. В нашу эпоху отсутствуют условия для синтеза и усложнения органических веществ: простые соединения, которые могли бы где-то образоваться, сразу же были бы использованы гетеротрофами. Следовательно, теперь живые существа появляются только вследствие размножения. Посредством размножения осуществляется смена поколений и происходит эволюционное развитие.
С возникновением жизни ее развитие пошло быстрыми темпами (ускорение эволюции во времени). Так, развитие от первичных протобионтов до аэробных форм потребовало около 3 млрд. лет, тогда как до возникновения наземных растений и животных с этого момента прошло около 500 млн. лет; птицы и млекопитающие развились от первых наземных позвоночных за 100 млн. лет, приматы выделились за 12 – 15 млн. лет, для становления человека потребовалось около 2 млн. лет.
3.Развитие органического мира
3.1 Основные этапы геологической истории Земли
Итак, жизнь на нашей планете возникла. Каковы же дальнейшие основные вехи в развитии живого?
Прежде чем перейти к рассмотрению развития органического мира, необходимо ознакомиться с основными этапами геологической истории Земли.
Геологическая история Земли подразделяется на крупные промежутки – эры; эры – на периоды, периоды – на века. Выделение этих подразделений связано с событиями, протекавшими на Земле и влиявшими на очертания морей и материков, горообразовательные процессы, изменения климата и т. д. Изменения абиотической среды на могли не сказаться на эволюции органического мира на Земле.
Геологические эры Земли:
· катархей (от образования Земли 5 млрд. лет назад до зарождения жизни)
· архей, древнейшая эра (3,5 млрд. - 2,6 млрд.лет);
· протерозой (2,6 млрд. - 570 млн. лет);
· палеозой (570 млн.-230 млн.лет) со следующими периодами:
1. Кембрий (570млн. - 500 млн. лет);
2. Ордовик (500 млн.- 440 млн. лет);
3. Силур (440 млн - 410 млн. лет);
4. Девон (410 млн. - 350 млн. лет);
5. Карбон (350 млн. - 285 млн. лет);
6. Пермь (285 млн. - 230 млн. лет);
o мезозой (230 млн. - 67 млн. лет) со следующими периодами:
1. Триас (230 млн. - 195 млн. лет);
2. Юра (195 млн. - 137 млн. лет);
3. Мел (137 млн. - 67 млн. лет);
o кайнозой (67 млн. - до нашего времени) со следующими периодами и веками:
1. Палеоген (67 млн. - 27 млн. лет):
а) Палеоцен (67-54 млн. лет)
б) Эоцен (54- 38 млн. лет)
в) Олигоцен (38-27 млн. лет)
2. Неоген (27 млн. - 3 млн. лет):
а) Миоцен (27 - 8 млн. лет)
б) Плиоцен (8- 3 млн. лет)
3. Четвертичный (3 млн. - наше время):
а) Плейстоцен (3 млн. - 20 тыс. лет)
б) Голоцен (20 тыс. лет - наше время)
Разделение на эры, периоды и века конечно же, относительное, потому что резких, с сегодня на завтра, разграничений между этими подразделениями не было. Но все же на рубеже соседних эр, периодов преимущественно происходили существенные геологические преобразования: горообразовательные процессы, перераспределение суши и моря, смена климата и пр. Кроме того, каждое подразделение характеризовалось качественным своеобразием флоры и фауны.
Похожие работы
... весьма любопытную теорию Бергсона. Согласно мнению французского философа, сущность жизни заключается именно в совершенно непредсказуемых, спонтанных действиях, так что ни о каких целях живых существ быть не может , поскольку цель предполагает представление о будущем результате, жизнь заключается именно в активности вопреки предвидениям – предвидеть можно лишь действия механизмов в неживой материи ...
... первого «дня»: «Земля же была безвидна и пуста, и тьма над бездною; и Дух Божий носился над водою» (Бытие 1:2). Когда начинают сравнивать Библейское повествование с современными научными представлениями о сотворении мира, обращают внимание только на противоречия. Так, считают, что слово «день», употребляемое в первой главе, обозначает 24 часа. Это происходит из-за игнорирования времени и места ...
... зарождения. Это, по всей вероятности, и есть та диктатура информационной субстанции, которая определяет нашу биологическую сущность на самом фундаментальном – молекулярном уровне. 4. Информация правит нашим миром или информационная концепция эволюции. Информация, – она кажется нам нереальной и неопределимой. Необъятный мир её разнообразен и не изучен. Но она не только существует, но даже живёт ...
... , где достаточно места для организации познавательной и природоохранной детской деятельности. 2. Экспериментальное исследование процесса создания условий для формирования у старших дошкольников динамических представлений об изменениях в живой природе В дошкольном возрасте экологическое воспитание необходимо проводить с учетом возрастных особенностей детей. Содержание экологического ...
0 комментариев