Биосфера: определение, структура и эволюция 1 страница

Цель - изучить учение В.И.Вернадского о биосфере, структуре и
границах биосферы. Изучить живое вещество биосферы и его эволюцию.

1. Определение и структура биосферы

Согласно современным представлениям, биосфера - это
своеобразная оболочка земли, содержащая всю совокупность живых
организмов и ту часть вещества планеты, которая находится в
непрерывном обмене с этими организмами.

По физическим природным условиям биосфера может быть
подразделена на три среды: атмосферу, гидросферу и литосферу.

Атмосфера - газообразная оболочка планеты, состоящая из смеси
различных газов, водяных паров и пыли. Через атмосферу осуществляется
обмен веществ Земли с Космосом. Земля получает космическую пыль и

метеоритный материал теряет самые легкие газы: водород и гелий.
Атмосфера земли насквозь пронизывается мощной радиацией Солнца,
определяющей тепловой режим поверхности планеты, вызывающей
диссоциацию молекул атмосферных газов и ионизацию атомов.
Атмосферу делят на тропосферу, стратосферу, мезосферу, термосферу,
экзосферу. Обширная область разряженной верхней атмосферы состоит
преимущественно из ионов. Эта область обозначается как ионосфера.
Большая часть массы атмосферы имеет относительно однородный азотно-
кислородный состав. В тропосфере во взвешенном состоянии
присутствуют также твердые и жидкие частицы, которые, как правило,
называются аэрозолями. Принято выделять постоянные и переменные
компоненты атмосферы в зависимости от длительности их пребывания в
атмосфере. Таким примером является вода, находящаяся в атмосфере в
разных формах и концентрациях. В то же время такое подразделение
составных частей атмосферы является относительным, так как в течение
длительных интервалов времени все компоненты атмосферы оказываются
переменными.

Главными составными частями атмосферы являются азот, кислород,
аргон и углекислый газ.

Одним из важнейших компонентов атмосферы является озон. Его
образование и разложение связаны с поглощением ультрафиолетовой
радиации Солнца, которая губительна для живых организмов. Для
образования озона необходимы свободные атомы кислорода, которые
возникают при разложении молекул кислорода под воздействием квантов
излучения в ультрафиолетовой области.

Озон образуется при столкновении:
О + О2 =Оз

В то же время озон поглощает ультрафиолетовую радиацию,
разлагаясь на молекулярный и атомный кислород. Основная масса озона
располагается на высотах 10-25 км с максимальной концентрацией на
высотах 22-24 км. Озоновый слой (часто применяют термин "озоновый
жран") имеет исключительно важное значение в сохранности жизни на
Земле.

Гидросфера - совокупность всех вод Земли: материковых
(глубинных, почвенных, поверхностных), океанических и атмосферных.
Как особая водная оболочка Земли, здесь рассматриваются воды,
находящиеся на поверхности планеты - материковые и океанические.
Вследствие высокой подвижности воды проникают повсеместно в
различные природные образования. Они находятся в виде паров и облаков
в земной атмосфере, формируют океаны и моря, существуют в
замороженном состоянии в высокогорных районах континентов и в виде
мощных ледяных панцирей покрывают полярные участки суши.
Атмосферные осадки проникают в толщи осадочных пород, образуя

подземные воды. Вода способна растворять в себе многие вещества, в
связи с этим воды гидросферы можно рассматривать в качестве
естественных растворов разной степени концентрации.

Гидросфера находится в тесной зависимости с литосферой
(подземные воды), атмосферой (парообразная влага) и живым веществом
биосферы, в которое она входит в качестве обязательного компонента.

Подавляющая часть массы природных вод (94 %) - это воды
Мирового океана, представляющего собой уникальную природную
систему. Здесь происходит грандиозный процесс обмена и трансформация
энергии и вещества нашей планеты. Различные физические, химические и
биологические процессы объединяются, образуя единую природу океана -
древнейшую область биосферы Земли. Со времени образования океана
протекало изменение его природы под воздействием различных
природных процессов: солнечного излучения, геологических и
геохимических факторов и, что весьма важно, под влиянием
биологических процессов. Биологические процессы проявлялись и
проявляются в развитии живых организмов, в усвоении солнечной энергии
и накоплении свободной энергии в самих телах организмов, в
биологической продуктивности и осадкообразования на всей площади дна
Мирового океана, в формировании различного рода органических илов.

Литосфера - верхняя "твердая" оболочка Земли, постепенно
переходящая с глубиной в сферы с меньшей прочностью вещества.
Включает земную кору и верхнюю мантию Земли. Мощность литосферы -
50-100 км, в том числе земной коры - до 75 км на континентах и 10 км под
дном океана.

Химический состав земной коры определяют немногие элементы.
Всего лишь восемь элементов - кислород, кремний, алюминий, железо,
кальций, магний, натрий и калий слагают основную ее массу. Ведущим и
наиболее распространенным элементом является кислород, составляющий
едва ли не половину массы земной коры (47,3 %) и 92 % ее объема. Он
прочно связан химически с другими элементами в главных
породообразующих минералах. Земная кора сложена горными породами
различного типа и различного происхождения. На осадочные породы
приходится 9,2 %, на метаморфические - 20 % и на магматические - 70,8 %.
Поверхность континентов на 80 % занята породами осадочными, а
океаническое дно - почти полностью свежими осадками как продуктами
сноса материала континентов и деятельности морских организмов. Земная
кора первоначально возникла" как продукт выплавления материала
первичной мантии, который в дальнейшем был существенно переработан в
биосфере под влиянием воздуха, воды и деятельности организмов.
Континентальная часть земной коры в течение длительной геологической
истории находилась в ту или другую эпоху в области биосферы, что
наложило свой отпечаток на облик, состав и распространенность

осадочных горных пород, и сосредоточенных в них месторождений
полезных ископаемых в виде угля, нефти, горючих сланцев, кремнистых и
карбонатных пород, связанных в прошлом с жизнедеятельностью
организмов. Поэтому континентальная земная кора имела и имеет прямое
и косвенное отношение к биосфере.

Пределы биосферы обусловлены, прежде всего, полем
существования жизни (В.И.Вернадский, 1926). Всю совокупность
организмов на планете В.И.Вернадский назвал живым веществом,
рассматривая в качестве его основных характеристик суммарную массу,
химический состав и энергию.

Косное вещество, по В.И.Вернадскому, совокупность тех веществ в
биосфере, в образовании которых живые организмы не участвуют.

Биогенное вещество создается и перерабатывается жизнью,
совокупностями живых организмов. Это источник чрезвычайно мощной
потенциальной энергии (каменный уголь, битумы, известняки, нефть).
После образования биогенного вещества живые организмы в нем
малодеятельны.

Особой категорией является биокосное вещество. В.И.Вернадский
(1926) писал, что оно "создается в биосфере одновременно живыми
организмами и косными процессами, представляя системы динамического
равновесия тех и других". Организмы в биокосном веществе играют
ведущую роль. Биокосное вещество планеты, таким образом, - это почва,
кора выветривания, все природные воды, свойства которых зависят от
деятельности на Земле живого вещества. Следовательно, биосфера - это та
область Земли, которая охвачена влиянием живого вещества. Жизнь на
Земле - самый выдающийся процесс на ее поверхности, получающий
живительную энергию Солнца и вводящий в движение едва ли не все
химические элементы таблицы Менделеева.

2. Живое вещество биосферы

Длительное время считалось, что живое отличается от неживого
такими свойствами, как обмен веществ, подвижность, раздражимость,
рост, размножение, приспособляемость. Однако порознь все эти свойства
встречаются и среди неживой природы, а, следовательно, не могут
рассматриваться как специфические свойства живого.

Особенности живого Б.М.Медников (1982) сформулировал в виде
аксиом теоретической биологии:

1. Все живые организмы оказываются единством фенотипа и
программы для его построения (генотипа), передающейся по наследству из
поколения в поколение (аксиома А.Вейсмана).

2. Генетическая программа образуется матричным путем. В качестве
матрицы, на которой строится ген будущего поколения, используется ген
предшествующего поколения (аксиома Н.К.Кольцова).

3. В процессе передачи из поколения в поколение генетические
программы в результате различных причин изменяются случайно и не
направлено, и лишь случайно такие изменения могут оказаться удачными в
данной среде (1-я аксиома Ч.Дарвина).

4. Случайные изменения генетических программ при становлении
фенотипа многократно усиливаются (аксиома Н.В.Тимофеева-Ресовского).

5. Многократно усиленные изменения генетических программ
подвергаются отбору условиями внешней среды (2-я аксиома Ч.Дарвина).

Из данных аксиом можно вывести все основные свойства живой
природы и в первую очередь такие, как дискретность и целостность - два
фундаментальных свойства организации жизни на Земле. Среди живых
систем нет двух одинаковых особей, популяций и видов. Эта уникальность
проявления дискретности и целостности основана на явлении
конвариантной редупликации.

Конвариантная редупликация (самовоспроизведение с изменениями)
осуществляется на основе матричного принципа (сумма трех первых
аксиом). Это, вероятно, единственное специфическое для жизни, в
известной для нас форме ее существование на Земле, свойство. В основе
его лежит уникальная способность к самовоспроизведению основных
управляющих систем (ДНК, хромосом, генов).

Редупликация определяется матричным принципом (аксиома
Н.К.Кольцова) синтеза макромолекул.

Способность к самовоспроизведению по матричному принципу,
молекулы ДНК смогли выполнить роль носителя наследственности
исходных управляющих систем (аксиома А.Вейсмана). Конвариантная
редупликация означает возможность передачи по наследству дискретных
отклонений от исходного состояния (мутаций), предпосылки эволюции
жизни.

Живое вещество по своей массе занимает ничтожную долю по
сравнению с любой из верхних оболочек земного шара. По современным
оценкам, общее количество массы живого вещества в наше время равно
2420 млрд. тонн. Эту величину можно сравнить с массой оболочек Земли,
в той или иной степени охваченных биосферой.

По своему активному воздействию на окружающую среду живое
вещество занимает особое место и качественно отличается от других
оболочек земного шара, так же, как живая материя отличается от мертвой

В.И.Вернадский подчеркивал, что живое вещество - самая активная
форма материи во Вселенной. Оно проводит гигантскую геохимическую
работу в биосфере, полностью преобразовав верхние оболочки Земли за
время своего существования. Все живое вещество нашей планеты

составляет 1/11000000 часть массы всей земной коры. В качественном же
отношении живое вещество представляет собой наиболее организованную
часть материи Земли.

При оценке среднего химического состава живого вещества, по
данным А.П.Виноградова (1975), В.Лархера (1978) и др., главные
составные части - это элементы, широко распространенные в природе
(атмосфера, гидросфера, космос) - водород, углерод, кислород, азот,
фосфор и сера.

Живое вещество биосферы состоит из наиболее простых и наиболее
распространенных в космосе атомов.

Средний элементарный состав живого вещества отличается от
состава земной коры высоким содержанием углерода. По содержанию
других элементов живые организмы не повторяют состава среды своего
обитания. Они избирательно поглощают элементы, необходимые для
построения их тканей. В процессе жизнедеятельности организмы

используют наиболее доступные атомы, способные к образованию
устойчивых химических связей. Как уже отмечалось, водород, углерод,
кислород, азот, фосфор и сера являются главными химическими
элементами земного вещества и их называют биофильными. Их атомы
создают в живых организмах сложные молекулы в сочетании с водой и
минеральными солями. Эти молекулярные образования представлены
углеводами, липидами, белками и нуклеиновыми кислотами.
Перечисленные виды живого вещества находятся в организмах в тесном
взаимодействии. Окружающий нас мир живых организмов биосферы
представляет собой сочетание различных биологических систем разной
структурной упорядоченности и разного организационного уровня. В связи
с этим выделяют разные уровни существования живого вещества:

1. Молекулярный - самый низкий уровень, на котором биологическая

система проявляется в виде функционирования биологически активных
крупных молекул - белков, липидов, нуклеиновых кислот, углеводов. С
этого уровня наблюдаются свойства, характерные исключительно для
I иной материи: обмен веществ, протекающий при превращении лучистой
и химической энергии, передача наследственности с помощью ДНК и
РНК. Этому уровню свойственна устойчивость структур в поколениях.

2. Клеточный - уровень, на котором биологически активные
молекулы сочетаются в единую систему. В отношении клеточной
организации все организмы подразделяются на одноклеточные и
многоклеточные.

3. Тканевый - уровень, на котором сочетание однородных клеток
образует ткань. Он охватывает совокупность клеток, объединенных
общностью происхождения и функций.

4. Органный - уровень, на котором несколько типов тканей
функционально взаимодействуют и образуют определенный орган.

5. Организменный - уровень, на котором взаимодействие ряда
органов сводится в единую систему индивидуального организма и
представлен определенными видами организмов.

6. Популяционно-видовой, где существует совокупность
определенных однородных организмов, связанных единством
происхождения, образом жизни и местом обитания. Нас этом уровне
происходят элементарные эволюционные изменения в целом.

7. Биоценоз и биогеоценоз (экосистема) - более высокий уровень
организации живой материи, объединяющий разные по видовому составу
организмы. В биогеоценозе они взаимодействуют друг с другом на
определенном участке земной поверхности с однородными абиотическими
факторами.

8. Биосферный - уровень, на котором сформировались природная
система наиболее высокого ранга, охватывающая все проявления жизни в
пределах нашей планеты. На этом уровне осуществляются все глобальные
круговороты веществ и энергии, связанные с жизнедеятельностью
организмов.

По способу питания живые организмы подразделяются на:
автотрофные и гетеротрофные.

Автотрофными (от греческого "авто" - сам, "троф" - кормиться,
питаться) называют организмы, берущие необходимые им для жизни
химические элементы из окружающей их косной материи и не требующие
для построения своего тела готовых органических соединений другого
организма. Основной источник энергии, используемый автотрофами, -
Солнце.

Автотрофы подразделяются на фотоавтотрофы м и хемоавтотрофы.
Фотоавтотрофы используют в качестве источника энергии солнечный свет,
хемоавтотрофы используют энергию окисления неорганических веществ.

К автотрофным организмам относятся водоросли, наземные зеленые
растения, бактерии, способные к фотосинтезу, а также некоторые
бактерии, способные окислять неорганические вещества (хемоавтотрофы).
Автотрофы являются первичными продуцентами органического вещества
в биосфере.

Гетеротрофы (от греческого "гетер" - другой) - организмы,
нуждающиеся для своего питания в органическом веществе, образованном
другими организмами. Гетеротрофы способны разлагать все вещества,
образуемые автотрофами, и многие из тех, что синтезирует человек.

Живое вещество устойчиво только в живых организмах, оно
стремится заполнить собой все возможное пространство. "Давлением
жизни" называл данное явление В.И.Вернадский.

На Земле из существующих живых организмов наибольшей силой
размножения обладает гриб-дождевик гигантский. Каждый экземпляр
данного гриба может дать до 7,5 млрд. спор. Если каждая спора послужила

бы началом новому организму, то объем дождевиков уже во втором
поколении в 800 раз превысил размеры нашей планеты.

Таким образом, наиболее общее и специфическое свойство живого -
способность к самовоспроизведению, конвариантной редупликации на
основе матричного принципа. Эта способность вместе с другими
особенностями живых организмов и определяет существование основных
уровней организации живого. Все уровни организации жизни находятся в
сложном взаимодействии как части единого целого. На каждом уровне
действуют свои закономерности, определяющие особенности эволюции
вcex форм организации живого. Способность к эволюции выступает как
атрибут жизни, непосредственно вытекающий из уникальной способности
живого к самовоспроизведению дискретных биологических единиц.
Специфические свойства жизни обеспечивают не только воспроизведение
себе подобных (наследственности), но и необходимые для эволюции
изменения самовоспроизводящих структур (изменчивость).

3. Эволюция биосферы

Преобиотическая (химическая) эволюция. Ученые считают, что
возраст нашей Галактики 10-12 млрд. лет, Солнца - 5. Земли - около 4,5
млдр лет.

Аккреция вещества Земли привела к временному его разогреву и
легких молекул первичной атмосферы, прежде всего водорода и гелия,
рассеянных в космическом пространстве. Последующее понижение
температуры в результате сильного излучения тепла привело к
образованию твердой коры. Активный вулканизм мешал этому процессу,
но в то же время поставлял большие количества газов, из которых
образовалась вторичная атмосфера. В ней, кроме Н2 было много других
газов, таких, как CHt, Нз и №0.

Наряду с водяными парами уже существовал и древний океан,
состоящий из жидкой воды. Углекислоты (Н2СО3) было мало, так как ее
восстанавливали соединения железа, содержащиеся в земной коре.
Примерно 1 млрд. лет атмосфера была восстановленной, имелись
возможности для процессов абиогенного образования и накопления
многих соединений. По мере возрастающей потери Н2 в космическом
пространстве создавалась третичная атмосфера, содержащая большие
количества азота (из аммиака), СО2 (из вулканических газов и из CH4) и
паров воды.

В атмосфере Земли кислород первоначально накапливался путем
разложения воды и водяного пара под действием ультрафиолетовых лучей
Солнца.

Появление около 3,5 млрд. лет назад хлорофиллоносных организмов,
способных осуществлять фотосинтез, т.е. использовать экзогенный

источник энергии (солнечную радиацию) для синтеза из углекислого газа,
воды и минеральных элементов всех органических веществ, необходимых
для жизни. Эти организмы оказались способны преобразовывать
солнечную энергию в биохимическую.

"Изобретение" фотосинтеза способствовало повышению содержания
кислорода в атмосфере и формированию современной, четвертичной
атмосферы.

На восстановленную вторичную атмосферу воздействовали большие
потоки энергии: коротковолновое ультрафиолетовое излучение,
ионизирующее излучение Солнца (сейчас экранируется озоновым слоем),
электрические разряды (грозы, коронные разряды), местные источники
тепла вулканического происхождения. В этих условиях мог идти активный
химический синтез, при котором из газов вторичной атмосферы через
такие промежуточные продукты, как синильная кислота, этилен, этан,
формальдегид и мочевина, образовались сначала мономеры, а затем и
полимеры. Ввиду того, что окисление не происходило, водоемы
обогащались такими соединениями, как аминокислоты, пуриновые и
пиримидиновые основания, сахара, карбоновые кислоты, липиды.
Образовался "первичный бульон". Происходили процессы осаждения,
разделения и адсорбции, а на поверхности минерала (глина, горячая лава) -
дальнейшие синтетические процессы. Это подтверждается результатами
анализа древних земных химических ископаемых и их сравнение с
внеземным органическим веществом (метеориты), а также
многочисленными модельными экспериментами, показавшими, что в
смеси газов, воспроизводящей атмосферу, при достаточном притоке
энергии действительно происходят процессы синтеза органических
веществ. Среди продуктов этого синтеза найдены основные биологически
важные соединения, в том числе 14 аминокислот, пурины и пиримидины,
сахара, АМФ, АДФ, АТФ, жирные кислоты и порфирины. Удалось создать
и модели абиотического образования биополимеров, например,
полипептидов с длинной цепью - протеиноидов, имеющих форму шариков
диаметром около 1 мкм (микросфер). Здесь можно усмотреть намеки на
такой сложный процесс, как абиотическое образование нуклеиновых
кислот, на их примитивную абиотическую репликацию, происходящую без
участия ДНК-полимеразы.

Вероятно, очень рано начались и взаимодействия между
протеиноидами и нуклеиновыми кислотами. При этом, например, Эйген
(1971) считает, что, с одной стороны, подходящий протеиноид
способствовал более быстрому и правильному размножению молекул
нуклеиновой кислоты, а с другой - нуклеиновая кислота начинала
кодировать преимущественно подходящие для нее белки. Начинался
самообучающийся каталитический циклический процесс, который в
конкуренции за строительные блоки, в отборе на быстроту и точность

репродукции приобретал все большие преимущества. Следовательно,
белки и нуклеиновые кислоты нужны были одновременно. В этот период,
носящий название пребиотической (химической) эволюции, уже действовал
дарвиновский принцип отбора как оптимизирующий процесс.

Биотическая эволюция. В конце абиотической эволюции
появились примитивные организмы - протобионты. Протобионты
представляли собой организованные, отграниченные от окружающей
среды, обособленные системы молекул, способные к репликации и
трансляционному синтезу белка (генетическая гипотеза). Органические
строительные блоки (абиотического происхождения) они получали из
"первичного бульона", так что вначале им не нужны были ферменты для
построения этих блоков. Около 4 млрд. лет назад уже определенно
имелись разные типы протобионтов.

По мере того, как биологические явления начинали преобладать над
пребиотическими, "первичный бульон" становился все беднее
органическими веществами.

В этих условиях селективным преимуществом для протобионтов
стало обладание плазматической мембраной, защищающей от потери этих
веществ путем диффузии, и способность избирательно их накапливать,
например, посредством переноса неорганического фосфата на
нуклеизоддифосфат.

Мембраны могли возникнуть в ходе формирования коацерватов
(капля или слой с большей концентрацией коллоида, чем в остальной
части раствора), образующихся в воде при соприкосновении двух слабо
взаимодействующих полимеров, или при адсорбции полимеров на
поверхности глин (рис. 7).

Поглощение веществ привело к росту, а затем и делению, при этом
выживали те продукты деления, которым доставался полный набор
нуклеиновых кислот и белков. Селективное преимущество доставляли
объединение отдельных геномов в единый геном, появление специальных
механизмов разделения и перетяжки. Такое образование, снабженное все
более расширявшимся набором ферментов, называют протобионтом
(синоним понятия "эобионт"). Возможные остатки протобионтов -
шаровидные образования - встречаются в отложениях Онфервахт в Южной
Америке (возраст около 3,4 млрд. лет), известковые отложения
(строматолиты) возрастом 2,7 -3,1 млрд. лет, найденные в Родезии,
образованные, по мнению ученых, прокариотами, напоминающими сине-
зеленые водоросли.

С обеднением первичного бульона давление отбора стало
благоприятствовать формам, способным к самостоятельному синтезу
жизненно важных веществ. Основным способом получения энергии,
несомненно, являлась первичная гетеротрофия. У более высоко развитых
протобионтов уже имелись различные процессы брожения. Примеры
аналогичных процессов мы находим и у современных микроорганизмов.
Третичная атмосфера, в которой количество СО2 продолжало возрастать (в
том числе и благодаря брожению), позволяла частично покрывать
потребность в углероде за счет ассимиляции СО2. Вырабатываются и
биотические пути синтеза аминокислот, которые уже отсутствуют в
первичном бульоне. Процессы анаэробного дыхания как способ получения
энергии явились шагом вперед по сравнению с брожением. Источником
кислорода, которого еще не было в атмосфере, служили сульфаты,
нитриты, нитраты и т.д. Сформировался механизм переноса электронов по
цепи дыхания. Необходимые для этого порфирины (цитохромы) могли
синтезироваться синтетическим путем. Вторым, эволюционно самым
важным, путем получения энергии стало использование света (фотоэргия).
Первым шагом на этом пути была, по всей видимости, простая
фотохимическая реакция. Вторым, более эффективным шагом было
циклическое фотофосфорилирование, а третьим - нециклическое
фосфорилирование, позволившее восстанавливать СО2 и строить

органическое вещество. Организм, овладевший фотосинтезом, стал
автотрофным. Необходимый для фотосинтеза хлорофилл мог
образовываться абиотическим путем и затем включаться в богатые
липидами мембраны. Фотосинтез привел к активному образованию
органического вещества и свободного кислорода. На основе синтеза
органического вещества смог возникнуть круговорот веществ между
автотрофными и зависящими от них гетеротрофными организмами.
Наличие кислорода явилось предпосылкой для развития аэробного
хемосинтеза и эволюционно самого молодого из процессов получения
энергии - дыхания. Возникла вторичная гетеротрофия, в которой
процессы брожения заменены дыханием. На протяжении 2,8-1,8 млрд. лет
кислорода в атмосфере все еще было, меньше 1 %.

Эволюция прокариот. На уровне протобионтов уже были заложены
основы для эволюции линий прокариот (бактерии и сине-зеленые
водоросли) и эукариот (зеленые растения и все остальные водоросли),
развившиеся, вероятнее всего, из одной группы протобионтов (монофилия
современных живых организмов). Это подтверждают многочисленные
общие черты: единство носителя генетической информации, генетического
кода, основ обмена веществ и т.д. Вместе с тем современные прокариоты
определенно не являются предками эукариот. Уровень прокариот был
достигнут более 3 млрд. лет назад. К основным особенностям этого типа
относятся:

- усовершенствование механизма размножения и генетического кода;

- разделение процессов репликации и транскрипции генов;

- образование кольцевого генома из обособленных вначале генных
молекул;

- построение ферментных систем для синтеза АТФ;

- активный транспорт веществ и выработка механизмов
собственного синтеза аминокислот, нуклеотидов, углеводов, липидов и др.

К прокариотам относятся грамположительные и грамотрицательные
бактерии и сине-зеленые водоросли, называемые зачастую
цианобактериями.

Эволюция эукариот. Эта линия, вероятно, отделилась от высоко
развитых протобионтов сравнительно рано, параллельно с развитием
прокариот. Древнейшие остатки найдены в породах возрастом 1,4-2 млрд.
лет. Переход к клеткам с хромосомами в отграниченном от цитоплазмы
клеточном ядре, с митохондриями и хлоропластами, к половому
размножению с диплоидией и рекомбинацией расширил эволюционные
возможности и стал предпосылкой для многоклеточности и
дифференциации.

Среди одноклеточных эукариот (протистов) есть и авто- и
гетеротрофные группы, что является следствием раннего расхождения
путей развития. Считается, что начальным пунктом их эволюции были
жгутиковые (флагелляты). Для гетеротрофных простейших (протозол)
исходными могли быть и амебоидные формы.

Таким образом, в органическом мире Земли можно выделить
несколько крупных групп существ, имеющих общее происхождение,
доказываемое наличием фундаментальных черт сходства в строении
представителей. К таким чертам относятся: конвариантная редупликация,
обмен веществ, способность к росту и развитию (онтогенез), общность
механизмов реализации наследственной информации от гена до признака.

Темы для обсуждения

Дата добавления: 2014-11-06