Основные этапы развития жизни на Земле (химический, предбиологический, биологический, социальный)

Эволюционно-обусловленные уровни организации живого. Элементарная единица и элементарное эволюционное явление на каждом из этих уровней.

Эволюционно-обусловленные уровни организации живого включают следующие уровни:

а) молекулярно-генетический – начальный, глубинный уровень живого, представленный биологическими молекулами; осуществляет важные процессы жизнедеятельности. Элементарная единица – ген. б) клеточный – с этого уровня начинается жизнь, поскольку возникающий на молекулярном уровне матричный синтез происходит в клетку. Зд. происходит упорядочение и разграничение процессов. Элементарная единица – клетка, элементарное явление – реакции клеточного метаболизма. в) организменный – все организмы, зд. происходит декодоминирование и реализация генетической информации. Элементарная единица – особь, элементарное явление – изменение организма в индивидуальном развитие. г) популяционно-видовой – живые существа, неизолированны, объединены. Элементерная единица – популяция, элементарное явление – изменение генофонда под действием элементарных факторов. д) биоценотический – элементарная единица – биоценоз, элементарное явление – потоки энергии и круговорот веществ. е) биосферный – высшая форма организации живого, все вещественно-энергетические круговороты объединенные в единый. Элементарное явление – изменение круговорота.

Уровень – это функциональное место биологической структуры, определенной степени сложности в общей системе систем живого.

Системы:

1. Микросистема

А) Молекулярно-генетический уровень (Ген; конвариантная редупликация или самовоспроизведение с изменением генов (ДНК))

Б) Субклеточный уровень(Органоиды; разделение их на функции)

В) Клеточный(клетка; реакции клеточного метаболизма)

2.Мезосистема

А) Тканевый (ткань; дифференцировка и специализация клеток)

Б)Органный (орган; объединение различных тканей в органы)

В) Организменный(особь; индивидуальное развитие организма)

3. Макросистема

А)Популяционно-видовой(популяция; действие элементарных эволюционных факторов приводит к эволюционно значимым изменениям генотипа популяции)

Б) Биогеоценотический (биогеоценозы; вещественно-энергетический круговорот)

В)Биосферный(биосфера; биогеохимический круговорот)

Палеонтологи создали геохронологическую шкалу - летопись возникновения и развития жизни на Земле. Она разделена на эры и периоды, длительность которых измеряется мил-ми лет:

Архей - так называется первая, самая древняя эра. Она длилась более 2,5 миллиардов лет. Планета остывала, покрываясь каменной корой. Кислорода еще не было. Температура планеты падала, когда она достигла 100⁰С, небо закрыли тучи, и на землю пошел дождь. На планете появились моря и океаны, в них и возникла первая жизнь - микроскопические клетки - крошечные мастерские, выделявшие кислород из ядовитых веществ, наполнявших первородный океан. В Архее клетки научились не только дышать, но и двигаться. А это означало начало Жизни на Земле. Так что Архей можно назвать царством одноклеточных организмов.

Протерозой - эра возникновения многоклеточных организмов. Клетки объединялись, увеличивались в размерах, образуются мембраны и ядра. В своей морской лаборатории Жизнь создавала различные варианты строения живых организмов. Одни напоминали живые фильтры пропускавшие сквозь свое тело огромные объемы воды - губки. Тело других напоминало полупрозрачный мешок, в котором переваривалась пойманная ядовитыми щупальцами пища - медузы, полипы, гидры. Их научное название - кишечнополостные. Мягкие ткани третьих покрылись прочной броней-раковиной - моллюски. По дну ползали разделенные на сегменты - черви. А на иных вырастали шипы, появились иглокожие - морские ежи, звёзды, лилии. Причудлив и многообразен был мир великого океана эры протерозоя. Но Жизнь постоянно изменялась, и вскоре на арену жизни вышли более развитые организмы.

Палеозой - эра освоения суши.

В настоящее время не вызывает сомнения тот факт, что жизнь, прежде чем она достигла современного многообразия, прошла длительный путь эволюции. Существует много гипотез, пытающихся объяснить возникновение и развитие жизни на нашей планете. И хотя они предлагают различные подходы к решению данной проблемы, большинство из них предполагает наличие трех эволюционных этапов: химической, предбиологической и биологической эволюции. На этапе химической эволюции происходил абиогенный синтез органических полимеров. На втором этапе формировались белковонуклеиноволипоидные комплексы (ученые называли их по-разному: коацерваты, гиперциклы, пробионты, прогеноты и т. д.), способные к упорядоченному обмену веществ и самовоспроизведению. В результате предбиологического естественного отбора появились первые примитивные живые организмы, которые вступили в биологический естественный отбор и дали начало всему многообразию органической жизни на Земле.

Большинство ученых считают, что первыми примитивными живыми организмами были прокариоты. Они питались органическими веществами «первичного бульона» и получали энергию в процессе брожения, т. е. были анаэробными гетеротрофами.

С увеличением численности гетеротрофных прокариотических клеток запас органических соединений в первичном океане истощался. В этих условиях значительное преимущество при отборе получали организмы, способные к автотрофности, т. е. к синтезу органических веществ из неорганических за счет реакций окисления и восстановления. Видимо, первыми автотрофными организмами были хемосинтезирующие бактерии. Следующим этапом было развитие фотосинтеза — комплекса реакций с использованием солнечного света. В результате фотосинтеза в земной атмосфере начал накапливаться кислород. Это явилось предпосылкой для возникновения в ходе эволюции, аэробного дыхания. Способность синтезировать при дыхании большее количество АТФ позволила организмам расти и размножаться быстрее, а также усложнять свои структуры и обмен веществ.

Большинство ученых считает, что эукариоты произошли от прокариотических клеток. Существуют две наиболее признанные гипотезы происхождения эукариотических клеток и их органоидов.

Первая гипотеза связывает происхождение эукариотической клетки и ее органоидов с процессом впячивания клеточной мембраны.

Больше сторонников имеет гипотеза симбиотического происхождения эукариотической клетки. Согласно этой гипотезе, митохондрии, пластиды и базальные тельца ресничек и жгутиков эукариотической клетки были когда-то свободноживущими прокариотическими клетками. Органоидами они стали в процессе симбиоза. В пользу этой гипотезы свидетельствует наличие собственных РНК и ДНК в митохондриях и хлоропластах. По строению РНК митохондрии сходны с РНК пурпурных бактерий, а РНК хлоропластов ближе к РНК цианобактерий.

Дата добавления: 2015-04-24