Yerda hayot qachon paydo bo'lgan? Eng keng tarqalgan javob: tirik organizmlarning eng qadimgi gumon qilingan qoldiqlari Grenlandiyada, yoshi 3,8 milliard yil bo'lgan Isua yashil tosh shakllanishining jinslarida topilgan. Bu shuni anglatadiki, bu vaqtga kelib hayot allaqachon mavjud edi. To'g'ri, qaysi biri noma'lum. Va bu erda birinchi muammo yotadi. Isuada topilgan qoldiqlar tirik hujayralar tuzilishining hech qanday izlarini saqlab qolmagan - ular sof uglerod donalari edi va ular bir vaqtlar tirik mavjudotlar bo'lgan degan xulosaga faqat shu uglerod tarkibidan kelib chiqqan.
Bu erda biz atomlar nima haqida bir oz gapirishimiz kerak. Har qanday atomning asosiy parametri protonlar soni yoki atom raqami(Z). Atom qaysi kimyoviy elementga tegishli ekanligi faqat unga bog'liq. Biroq, atom yadrosida nafaqat protonlar, balki neytronlar ham mavjud. Yadrodagi proton va neytronlarning umumiy soni deyiladi massa raqami(A). Va shuning uchun u bir xil element atomlari uchun farq qilishi mumkin. Masalan, yadrosida 6 proton bo'lgan har qanday atom uglerod atomi bo'ladi. Ammo yadroda oltita neytronga ega (12C) yoki yadrosida etti neytronga ega (13C) kabi uglerod atomlarining bir nechta turlari mavjud. Atom raqami bir xil, ammo massa raqamlari har xil bo'lgan atomlar deyiladi izotoplar.
Karbonat angidrid (CO2) ham 12C, ham 13C atomini o'z ichiga olishi mumkin. Ammo fotosintez uchun karbonat angidridni bog'laydigan ferment CO2 molekulalarini 12C uglerod bilan ushlashga ko'proq tayyor, chunki ular engilroq. Izotoplar shu tarzda ajratiladi. Shunga ko'ra, to'g'ridan-to'g'ri yoki bilvosita fotosintez mahsulotlari bilan oziqlanadigan tirik organizmlar, ya'ni Yerdagi deyarli barcha tirik organizmlar, atmosfera CO2 bilan solishtirganda o'zgargan uglerod izotopiga ega: ularda "og'ir" ga qaraganda ko'proq "engil" uglerod mavjud. uglerod. Bu shuni anglatadiki, sof uglerodni topib, 12C/13C nisbati bo'yicha bu uglerodning biogen ekanligini, ya'ni bir vaqtlar tirik organizmlarning bir qismi bo'lganligini aniqlash mumkin.
Ammo agar tog 'jinslarining erishi paytida uglerod izotoplarini ajratish uchun boshqa, sof jismoniy mexanizm faollashtirilgan bo'lsa-chi? Bu mumkin va ba'zi olimlarning fikriga ko'ra, bu Isua jinslarida sodir bo'lgan (Fedo va Whitehouse, 2002). Keyin "eng qadimiy hayotning izlari" yo'qoladi. Bu mavzu yopiq degani emas, lekin Isua zotlarining holati shubha ostida. Eng achinarlisi shundaki, biologiya bu erda hech narsa qila olmaydi - oxirgi so'z geologiya va izotoplar kimyosiga tegishli. Isuadagi uglerodning biogen kelib chiqishini inkor etib bo'lmaydi, bu shunchaki munozarali.
Boshqa tomondan, Isua yashil tosh shakllanishi chegara emas. Yaqinda chop etilgan maqola 4,1 milliard yillik uglerodning biogen kelib chiqishini taklif qildi (Bell va boshq., 2015). Bu mutlaqo hayratlanarli, chunki bunday qadim zamonlarda to'liq tog' jinslari ma'lum emas - faqat keyingi cho'kindilarga ko'milgan sirkon mineralining donalari. Aynan mana shu tsirkon donalarida geologlar tirik tizimlarga xos boʻlgan izotopik nisbati oʻzgargan uglerodni topdilar. Mualliflarning fikriga ko'ra, bu holda izotoplarni ajratishning boshqa usullari dargumon, shuning uchun bu hayot izlari bo'lishi mumkin - tasavvur qilib bo'lmaydigan qadimgi hayot! Bu hayotning shakli har qanday holatda ham sir bo'lib qolmoqda, chunki o'rganilgan namunalarda faqat kimyoviy signal mavjud.
Ayni paytda, birinchi tirik organizmlar zamonaviylardan juda farq qilishi mumkin edi - va bu holda zamonaviylik deganda biz taxminan so'nggi uch milliard yilni nazarda tutamiz. Masalan, molekulyar dalillar shuni ko'rsatadiki, barcha hujayrali organizmlarning umumiy ajdodi zamonaviy hujayralarga qaraganda ancha sodda transkripsiya va translatsiya tizimlariga ega va DNK replikatsiya tizimi umuman yo'q (Woese, 2002). Bakterial DNK polimerazalarning arxeal va eukaryotik DNK polimerazalari bilan deyarli umumiyligi yo'q; Bu, ehtimol, DNK replikatsiyasining butun mexanizmi kamida ikki marta - bakterial filialda va eukaryotlar paydo bo'lgan arxeal filialda paydo bo'lganligini anglatadi. Ma’lum bo‘lishicha, ularning umumiy ajdodi RNK genomiga ega bo‘lgan.
Bundan tashqari, bu umumiy ajdod hali Darvin chegarasiga etib bormagan bo'lishi mumkin - odatiy vertikal gen o'tkazish intensivligi (ajdodlardan avlodlarga) gorizontal gen o'tkazish intensivligidan (qo'shni genetik tizimlar o'rtasida, nima bo'lishidan qat'iy nazar) sezilarli darajada oshib keta boshlagan payt. qarindoshlik). "Darvin ostonasi" tushunchasi arxeyani kashf etgan va hujayrali organizmlarni uchta sohaga bo'lgan o'sha buyuk biolog Karl Richard Voz tomonidan kiritilgan. Darvin ostonasining narigi tomonida hayot qanday ko'rinishini tasavvur qilish biz uchun qiyin, ammo organizmlar nihoyatda o'zgaruvchanligi aniq - bunday sharoitda turg'un turlar mavjud bo'lishi mumkin emas.
Tirik hujayralarning eng qadimgi ko'p yoki kamroq ishonchli tarzda aniqlanishi mumkin bo'lgan qoldiqlari 3,4 milliard yil (Wacey, 2011). Bular allaqachon odatiy prokaryotlar bo'lib, bugungi kungacha saqlanib qolgan sulfatni kamaytiruvchi bakteriyalar guruhiga kiradi. Bu vaqtda hayotning kelib chiqishi haqidagi noaniq ertak tugaydi va o'z hikoyasi boshlanadi.
Bir hujayrali organizmlarning paydo bo'lishidan hujayra yadrosining "ixtirosi" va boshqa bir qator yangiliklarning tug'ilishigacha bir milliard yildan ko'proq vaqt o'tdi. Shundan keyingina hayvonlar, o'simliklar va zamburug'larning uchta shohligi paydo bo'lgan birinchi ko'p hujayrali mavjudotlarga yo'l ochildi. Yevropalik olimlar bu o‘zgarish uchun ilgari mavjud bo‘lgan g‘oyalarga zid bo‘lgan yangi izohni ilgari surdilar.
Prokaryotlar (yadrodan oldingi bir hujayrali organizmlar) taxminan 3,8 milliard yil oldin tug'ilgan. Tuzilishi jihatidan ancha rivojlangan organizmlar - eukariotlar (ularning hujayralarida yadro mavjud) ikki milliard yil oldin paydo bo'lgan. Va ulardan, taxminan bir milliard yil oldin, ko'p hujayrali mavjudotlarning evolyutsiyasi allaqachon boshlangan.
Endi ikkita shunday mavjudot - London Universitet kolleji (UCL) dan Nik Leyn va Dyusseldorf universitetining Botanika institutidan Uilyam Martin - original nazariyani ishlab chiqdi. Unga ko‘ra, eukariotlarning paydo bo‘lishining kaliti yadro ixtirosi emas (olimlar 70 yildan beri bahslashmoqda), balki mitoxondriyalarning paydo bo‘lishi ekani ma’lum bo‘ldi.
Umuman olganda, birinchi navbatda, eski energiya mexanizmlariga tayangan holda prokariotlardan yanada rivojlangan yadro hujayralari tug'ilgan va faqat keyinchalik mitoxondriyalarga ega bo'lgan yangi chaqiriqlar qabul qilingan. Ikkinchisi eukaryotlarning keyingi evolyutsiyasida muhim rol o'ynagan, ammo uning asosini tashkil etuvchi asosiy toshning roli emas.
"Biz birinchi variant ish bermasligini ko'rsatdik. Hujayra murakkablik rivojlanishi uchun unga mitoxondriya kerak", deb tushuntiradi Martin. "Bizning gipotezamiz eukaryotik hujayralarga o'tish uchun faqat tegishli mutatsiyalar kerak degan an'anaviy qarashni rad etadi", - deydi Leyn.
Mitoxondriyalarning energiya jihatidan paydo bo'lishini aravadan keyingi raketaning ixtirosi bilan taqqoslash mumkin, chunki yadro hujayralari yadrosiz hujayralarga qaraganda o'rtacha ming marta kattaroqdir.
Ikkinchisi, ko'rinishidan, qurilmaning hajmi va murakkabligi bo'yicha ham o'sishi mumkin (bu erda bir nechta ajoyib misollar mavjud). Ammo bu yo'lda mayda jonzotlar qo'lga tushishadi: ular geometrik tarzda o'sib borishi bilan sirt maydoni va hajm nisbati tezda pasayadi.
Ayni paytda oddiy hujayralar ularni qoplagan membrana yordamida energiya ishlab chiqaradi. Shunday qilib, katta prokaryotik hujayrada yangi genlar uchun juda ko'p joy bo'lishi mumkin, ammo bu "ko'rsatmalar" ga muvofiq oqsillarni sintez qilish uchun etarli energiyaga ega emas.
Tashqi membrananing burmalarini oddiygina oshirish vaziyatga yordam bermaydi (garchi bunday hujayralar ma'lum bo'lsa ham). Quvvatni oshirishning ushbu usuli bilan energiya tizimining ishlashidagi xatolar soni ham ortadi. Keraksiz molekulalar hujayrada to'planib, uni yo'q qilishi mumkin.
Mitoxondriya tabiatning ajoyib kashfiyotidir. Ularning sonini ko'paytirish orqali hujayraning tashqi yuzasini o'stirmasdan uning energiya imkoniyatlarini oshirish mumkin. Bundan tashqari, har bir mitoxondriya o'rnatilgan nazorat va ta'mirlash mexanizmlariga ega.
Ish mualliflari o'rtacha eukaryotik hujayra nazariy jihatdan o'rtacha bakteriyadan 200 ming marta ko'proq genlarni olib yurishi mumkinligini hisoblab chiqdi. Eukaryotlarni ko'p sonli javonlarga ega kutubxona deb hisoblash mumkin - uni ko'ngildagidek kitoblar bilan to'ldiring. Xo'sh, kengaytirilgan genom hujayra tuzilishi va uning metabolizmini yanada takomillashtirish, yangi tartibga solish zanjirlarining paydo bo'lishi uchun asosdir.
Leyn va Martinning hisob-kitoblariga ko'ra, irsiy kodining har bir geni uchun eukariotlar bakteriyalarga qaraganda to'rt-besh marta ko'proq energiya zaxiralariga ega. Shu nuqtai nazardan qaraganda, bakteriyalar energiya tubining tubida joylashgan bo'lib, undan chiqa olmaydi.
Hujayralarning mitoxondriyalar yordamida energiya ishlab chiqarishga o'tishini sanoat inqilobi bilan taqqoslash mumkin. Manufaktura hajmini chiziqli ravishda oshirish o'rniga, hujayralar sifat jihatidan o'zgarishlarni amalga oshirdilar: ular "zavod" qurdilar va unga qator ixtisoslashtirilgan "mashinalar" o'rnatdilar.
Shu sababli, milliardlab yillar mavjud bo'lishiga qaramay, prokaryotlar hali ham nisbatan oddiy mavjudotlar bo'lib qolmoqda va eukaryotlar uzoq vaqt oldin hujayralar o'rtasida signallarni uzatishning yangi vositalarini ixtiro qilgan va ko'p hujayrali hayot shakllariga qadam qo'ygan. Biz siz bilan.
Aytgancha, evropalik olimlarning nazariyasi boshqa olamlarda murakkab hayot shakllarining mavjudligi ehtimolini baholashda ham foydali bo'lishi mumkin.
Gap shundaki, bakteriyalarning boshqa hujayralarni singdirish misollari juda kam uchraydi. Bu shuni anglatadiki, hayot paydo bo'lgandan so'ng, u oddiy bir hujayrali bosqichda ko'p asrlar davomida qolishi mumkin. Toki omadli imkoniyat unga hujayra ichidagi energiya zavodlarini ixtiro qilishga yordam beradi. "Asosiy tamoyillar universaldir. Hatto o'zga sayyoraliklar ham mitoxondriyalarga muhtoj", - deya xulosa qiladi Leyn.
Umumiy ma'lumot
Prokaryotlar(lat. Prokaryota, latdan. pro- "oldin", "oldin" va yunoncha. karyon- "yadro") yoki yadrosiz- shakllangan hujayra yadrosiga ega bo'lmagan (farqli ravishda) bir hujayrali tirik organizmlar.
Prokaryotik hujayralar yadro membranasining yo'qligi bilan ajralib turadi, DNK gistonlar ishtirokisiz paketlanadi.
Prokaryotlarning genetik materiali halqada yopilgan bitta DNK molekulasi bilan ifodalanadi, faqat bitta replikon mavjud. Hujayralarda membrana tuzilishiga ega organellalar mavjud emas.
Prokariotlarning xarakterli xususiyatlari
- Rasmiy yadroning etishmasligi
- Flagella, plazmidlar va gaz vakuolalarining mavjudligi
- Fotosintez sodir bo'ladigan tuzilmalar - xlorosomalar
- Ko'payish shakllari- aseksual usul, psevdoseksual jarayon mavjud bo'lib, buning natijasida hujayralar sonini ko'paytirmasdan, faqat genetik ma'lumot almashinadi.
- Ribosoma hajmi- 70s (cho'kish koeffitsienti asosida boshqa turdagi ribosomalar, shuningdek, ribosomalarni tashkil etuvchi subzarralar va biopolimerlar ham ajralib turadi).
Prokariotlarning evolyutsiyasi
Boshqa bir nazariyaga ko'ra, bunday umumiy ajdod yo'q edi va o'sha paytda yashagan birinchi protozoa o'zaro genlarning gorizontal ko'chirilishi yordamida doimiy ravishda rivojlanib bordi. Taxminlarga ko'ra, evolyutsiyaning dastlabki bosqichlarida o'ziga xos umumiy gen "jamoa xo'jaligi" mavjud edi. Ajdodlar prokaryotlari olamidagi evolyutsion aloqalarning surati ko'proq daraxt emas, balki eng xilma-xil va kutilmagan yo'nalishlarda gorizontal o'tkazmalarning o'zaro bog'langan tarmog'iga ega bo'lgan mitseliyning bir turi edi. Organizmlar murakkablashib, jinsiy ko'payish va reproduktiv izolyatsiya mexanizmlari rivojlanganligi sababli, gorizontal ko'chirish kamroq tarqalgan. Shu bilan birga, bakteriofag viruslari tufayli bakteriyalar oddiy immunitet tizimini ham rivojlantiradi.
Eukaryotik hujayradan farqli o'laroq, prokaryotik hujayra energiya ishlab chiqaradi mitoxondriyaning yordami bilan emas (u etishmaydi), lekin ularni qoplaydigan membrana yordamida. Buning natijasida prokaryotik hujayra oqsil sintezi uchun energiya yetarli emas. Tashqi membrananing burmalarini oddiygina oshirish vaziyatga yordam bermaydi (garchi bunday hujayralar ma'lum bo'lsa ham). Quvvatni oshirishning ushbu usuli bilan energiya tizimining ishlashidagi xatolar soni ham ortadi. Keraksiz molekulalar hujayrada to'planib, uni yo'q qilishi mumkin. Bularning barchasi prokaryotik hujayralar eukaryotik hujayralardan minglab marta kichik bo'lib qolishiga olib keldi va ularning genomik materiali rivojlangan eukariotlardan bir necha baravar kichikroq edi.
Prokaryotik klassifikatsiya bo'limi:
| Sub-imperiya: | ||
| Haddan tashqari qirollik: | Prokaryotlar | |
| Qirollik: | Bakteriyalar | Arxeya |
Hujayra organizmlarning evolyutsiyasi
Birinchi hujayrali organizmlarning paydo bo'lishi: 4 milliard yil oldin
Birinchi oddiy bir hujayrali organizmlar (prokaryotlar) 4 milliard yil oldin paydo bo'lgan.Yaqinda Grenlandiya janubi-g'arbiy qismida topilgan Yerdagi eng qadimgi arxey cho'kindi jinslarida kamida 3,86 milliard yilga oid murakkab uyali tuzilmalarning izlari topildi.
Bir nazariyaga ko'ra, taxminan 4,1 - 3,6 milliard yil avval Eoarxey davrida, o'sha paytda mavjud bo'lgan bir hujayrali tirik mavjudotlar (prokaryotlar) xilma-xilligidan (1-rasm), o'sha paytda yashagan birinchi umumiy ajdodimiz bo'lingan. bir nechta shoxlarga bo'lingan, ular keyinchalik mavjud shohliklarga (hayvonlar, o'simliklar, zamburug'lar, protistlar, xromistlar, bakteriyalar, arxeya va viruslar) bo'lingan. Vaqt o'tishi bilan o'sha davrning qolgan aholisi ular bilan raqobatga dosh bera olmadi va Yer yuzidan g'oyib bo'ldi.
Boshqa bir nazariyaga ko'ra, bunday umumiy ajdod yo'q edi va o'sha paytda yashagan birinchi protozoa o'zaro genlarning gorizontal ko'chirilishi yordamida doimiy ravishda rivojlanib bordi. Taxminlarga ko'ra, evolyutsiyaning dastlabki bosqichlarida o'ziga xos umumiy gen "jamoa xo'jaligi" mavjud edi. Ajdodlar prokaryotlari olamidagi evolyutsion aloqalarning surati ko'proq daraxt emas, balki eng xilma-xil va kutilmagan yo'nalishlarda gorizontal o'tkazmalarning o'zaro bog'langan tarmog'iga ega bo'lgan mitseliyning bir turi edi. Organizmlar murakkablashib, jinsiy ko'payish va reproduktiv izolyatsiya mexanizmlari rivojlanganligi sababli, gorizontal ko'chirish kamroq tarqalgan (2-rasm). Shu bilan birga, bakteriofag viruslari tufayli bakteriyalar oddiy immunitet tizimini ham rivojlantiradi.
Shu bilan birga, simbiogenez sodir bo'ldi - o'sha paytda mavjud bo'lgan mustaqil bir hujayrali organizmlar shaklida mitoxondriya va plastidlar kattaroq hujayraning bir qismi bo'lib, endosimbionlar. Asta-sekin ular mustaqil ravishda mavjud bo'lish qobiliyatini yo'qotdilar va aylandilar organoidlar . R Birgalikda rivojlanib, endosimbiont asta-sekin bitta mahoratni - sintezni rivojlantirdi ATP . Ichki hujayra hajmi kichrayib, uning kichik genlarining bir qismini yadroga o'tkazdi. Shunday qilib, mitoxondriyalar asl DNKning faqat "tirik elektr stantsiyasi" sifatida ishlashi kerak bo'lgan qismini saqlab qolishdi.
Bu paleoproterozoy erasida (2 milliard yil oldin) yadroga ega bo'lgan va zamonaviy hayvonlar, o'simliklar, protistlar va xromistlarning ajdodlari bo'lgan birinchi eukaryotlarning paydo bo'lishiga olib keldi.
Keyingi qariyb 1,5 milliard yil davomida bir hujayrali organizmlar bizning sayyoramizda benuqson hukmronlik qildi, birinchi ko'p hujayrali mavjudotlar Edikarian davrida, taxminan 630 million yil oldin paydo bo'lguncha. Dastlab, bir hujayralilik va ko'p hujayralilik o'rtasidagi chegarada turadigan eng oddiy xoanoflagellatlar embrion koloniyalarini faqat yeyilgan bakteriyalardan olingan bakterial lipid yordamida hosil qilgan va ko'p hujayrali tuzilmalarga birlashtirilgan. Keyingi qadam xuddi shu davrda birinchi haqiqiy ko'p hujayrali makroorganizmlarning paydo bo'lishi edi - bu organizmlar Yerda Marino muzligidan so'ng darhol paydo bo'lgan - sayyoramiz ko'p million yillar davomida butunlay muz bilan qoplangan global muzlashning bosqichlaridan biri. Bunday noodatiy shakllar tabiatda boshqa hech qachon paydo bo'lmaydi. Bular asosan alohida fraktallardan tashkil topgan yumshoq tanali organizmlardir. Ularning tana o'lchamlari bir santimetrdan bir metrgacha o'zgarib turardi. Ular shunchalik g'ayrioddiy ko'rinardiki, olimlar uzoq vaqt davomida ularni qaysi shohlikka - o'simliklarga yoki hayvonlarga - tegishli bo'lishi mumkinligi haqida bahslashdilar.
Taxminan 480-460 million yil oldin Silur davrida birinchi o'simliklar quruqlikda (boshqa ma'lumotlarga ko'ra, bu yuqori kembriyda 499-488 million yil oldin sodir bo'lgan) va 50 million yil o'tgach, devon davrida paydo bo'lgan. o'simliklar, birinchi hayvonlar (ilk quruqlik hayvonlari Silur (3-rasm) yoki hatto Vendiya davrlarida yashaganligini ko'rsatadigan ba'zi dalillar mavjud). Shundan so'ng biz ularning avlodlari bo'lgan barcha turdagi tirik mavjudotlarning jadal rivojlanishi boshlandi.
Tasniflash bo'limi:
Tug'ilgan paytingizdagidek hayotni qayerda ko'rishingiz mumkin? Mashhur kinorejissyor Jeyms Kemeron buni Mariana xandaqining tubiga tushish orqali amalga oshirish mumkinligiga ishonchi komil. Jasur sayohatchi u erda kashf etgan ekotizimlar sayyoramizda uch milliard yil oldin mavjud bo'lgan ekotizimlarni eslatadi.
Jeyms Kemeron o'zining yangi ishining bir qismi sifatida kutilmagan kashfiyot qildi: Mariana xandaqining tubida 10,9 kilometr chuqurlikda mikrobial paspaslar yashaydi - ular pastki cho'kindilardan chiqaradigan moddalar bilan oziqlanadigan biofilmlar. Shunga o'xshash yashash joylari va ularda sodir bo'ladigan jarayonlar, tadqiqotchilarning fikriga ko'ra, qadimgi davrlarda kimyoviy reaktsiyaga sabab bo'lgan, buning natijasida birinchi tirik organizmlar Yerda va ehtimol quyosh tizimining boshqa joylarida paydo bo'lgan.
"Bizning fikrimizcha, bu kimyoviy reaktsiya metabolizmning asosi bo'lishi mumkin", - deydi Kaliforniyaning Jet Propulsion Laboratory (JPL) astrobiologi, "Bu nafaqat bu erda, balki dunyoda ham hayotning paydo bo'lishiga olib kelgan harakatlantiruvchi kuchdir Masalan, Evropa (Yupiterning muzli oyi).
Kemeronning Deepsea Challenger missiyasi joriy yilning 31-yanvaridan 3-apreliga qadar Mariana xandaqiga bir qancha sho‘ng‘inlarni, jumladan, bitta odamli sho‘ng‘ishni amalga oshirdi. Kemeron shaxsan dengiz tubiga sho'ng'idi. Pastki qismga tushib, rejissyor nafaqat atrofdagi manzaraga qoyil qoldi: Kemeron tuproq namunalarini oldi va bir qator fotosuratlar oldi. Tepaga ko'tarilib, Kemeron jurnalistlarga u erda juda qorong'i ekanligini va pastki qismi Oy yuzasiga o'xshab ko'rinishini aytdi. Biroq, Yerning jonsiz sun'iy yo'ldoshidan farqli o'laroq, hayot hali ham okeanning sovuq qa'rida yashiringan.
Tadqiqotchilar tomonidan topilgan bakterial matlar qadim zamonlardan beri keng tarqalgan prokaryotik ekotizimni ifodalaydi. Ba'zi tadqiqotchilar uni ko'p hujayrali organizmning analogi deb hisoblashsa-da, "gilam" ga kiritilgan bakteriyalar og'riqli muvofiqlashtirilgan tarzda harakat qiladi. Qoida tariqasida, mat "tor" mutaxassislarning bir nechta guruhlarini birlashtiradi: ba'zilari, masalan, faqat vodorod sulfidini parchalaydi, boshqalari sulfidlarni afzal ko'radi, boshqalari sulfatlarni afzal ko'radi va hokazo. Shunday qilib, mat deyarli barcha resurslardan foydalangan holda "ishlaydi". atrofida mavjud kimyoviy birikmalar va bu koloniya a'zolari bu xilma-xil kimyosintez natijasida hosil bo'lgan organik moddalarni bir-biri bilan bo'lishadi.
Shunisi qiziqki, ko'pincha gilamchani tashkil etuvchi ba'zi bakteriyalarning "chiqindilari" boshqalar uchun foydali manba hisoblanadi. Buni bakteriyalarning ikki guruhi - vodorod sulfidli fotosintez va sulfat reduktorlarining birgalikda yashashi misolida osongina ko'rsatish mumkin. Ulardan birinchisi yuqori o'simliklar kabi kislorod emas, balki vodorod sulfidi yordamida fotosintez qila oladi. Biroq, ularning faoliyatining qo'shimcha mahsuloti oltingugurt oksidlari bo'lib, ular suvga tushganda darhol sulfat kislota va keyin sulfatlarni hosil qiladi. Ushbu sulfatlar sulfat reduktorlari uchun kerakli oziq-ovqat bo'lib, ularni vodorod bilan kamaytiradi. Ammo bu jarayonning qo'shimcha mahsuloti birinchi guruh bakteriyalar tomonidan ishlatiladigan vodorod sulfididir.
Shunday qilib, agar bu bakteriyalarning ikkita guruhi bitta bo'yra ichida yashasa, ular butunlay o'zini o'zi ta'minlaydigan ekotizimni hosil qiladi. Va agar biz ularga vodorod donorlari sifatida metan oksidlovchi bakteriyalarni qo'shsak (ular karbonat angidrid va molekulyar vodorod hosil qilish uchun metanni oksidlaydi) va metan oksidlovchilari tomonidan ishlab chiqarilgan karbonat angidrid va molekulyar vodoroddan foydalanib, yon mahsulot sifatida bir xil hosil bo'ladigan metonogen bakteriyalarni qo'shsak. birinchi guruh uchun zarur bo'lgan metan, keyin "iqtisodiy faoliyat" yanada muvozanatli bo'ladi. Keyin vodorod uchun uzoqqa borish shart emas, uni koloniyaning boshqa a'zolari etkazib berishi mumkin; Bir so'z bilan aytganda, bo'yra deyarli chiqindisiz o'simlik bo'lib, uni odamlar hali yarata olmagan, ammo tabiat uni uch milliard yil oldin dunyoga keltirgan!
Mariana xandaqida, ekspeditsiya natijalari shuni ko'rsatdiki, u erda nafaqat mikrobial "gilamlar" yashaydi - u erda ilgari fanga noma'lum bo'lgan hayvonot olamining boshqa bir qancha vakillari ham kuzatilgan. Masalan, 17 santimetrlik ulkan amfipod qisqichbaqasimonlar ( Amfipodalar), ular Rossiyada amfipodlar deb ataladi tashqi ko'rinishi ular qisqichbaqalarga juda o'xshash. Ushbu qisqichbaqasimonlar ustida olib borilgan tadqiqotlar shuni ko'rsatdiki, ularning tanasida to'qimalarning o'ta yuqori bosim ostida samaraliroq ishlashiga yordam beradigan birikmalar mavjud.
"Ushbu birikmalardan biri skylloinositol bo'lib, u tarkibida Altsgeymer kasalligining rivojlanishi bilan bog'liq bo'lgan amiloid plitalarini yo'q qilish uchun sinovdan o'tkazilayotgan dori bilan bir xil", deydi Skripps Okeanografiya instituti mikrobiologi Dug Bartlett. Kaliforniya, San-Diego. Mariana xandaqidan olingan yana 20 ming mikrob tadqiqotchilar uchun o'z navbatini kutmoqda.
Yana bir “yangi kelgan” Papua-Yangi Gvineya qirg‘oqlari yaqinidagi Yangi Britaniya xandaqida 8,2 kilometr chuqurlikda topildi. Bu dengiz bodringining yoki dengiz bodringining vakili bo'lib chiqdi ( Holoturioid) - echinodermlar guruhidagi kulgili mavjudotlar ( Echinodermata). "Ular o'tmishda bu chuqurliklarda mavjud bo'lgan, lekin filmga olinmagan. Biz ulardan birini ko'rdik va u yangi turni ifodalaydi deb o'ylaymiz", - deydi Bartlett. Xandaqning devorlari juda ko'p sonli oq qurtlari, chuqur dengiz umurtqasizlari bilan bezatilgan, ular chuqurlik tubini spiral najaslari bilan qoplaydi. "Agar siz hech qachon qurtlarni yaxshi ko'rmagan bo'lsangiz, ushbu videoni tomosha qilganingizdan keyin ularni yaxshi ko'rasiz", deydi Bartlett.
Kemeronning videosi nafaqat chuqur dengizdagi hayotni, balki sayyoradagi eng qadimgi dengiz tubini ham ko‘rsatadi. Bir yuz sakson million yil oldin, dinozavrlar hali ham Yer yuzida yurganlarida, Mariana xandaqi tubidagi qoyalar issiq lava edi. Rejissyor tomonidan Nyu-England xandaqida suratga olingan kadrlar lava yostig'ini suratga olish joyining chuqurligi bo'yicha rekord bo'lishi mumkin, deb hisoblaydi Gonoluludagi Gavayi universitetidan dengiz geologi Patti Frayer.
Mikrobial to'shaklarni oziqlantiradigan o'zgartirilgan jinslar Tinch okeanining qadimgi tubida joylashgan yosh tektonik plitalarning bir qismidir. Mariana xandaqi - ikkita tektonik plitalar to'qnashgan va ulardan biri ikkinchisi ustidan sirg'alib ketgan subduktsiya zonasi. Togʻ jinslari uyumlari orasidan oqib oʻtayotgan suv serpantinlanish orqali togʻ jinslarining tarkibini oʻzgartiradi. Bu jarayonda oltingugurt, metan va vodorod hosil bo'lib, bakteriyalarni oziq-ovqat bilan ta'minlaydi.
So'nggi yillarda olimlar Yerdagi dastlabki hayot taxminan to'rt milliard yil oldin Mariana xandaqi kabi subduktsiya zonalarida boshlanganiga ishonishdi. Bu xandaqlarda harorat pastroq bo'lib, serpantinlangan jinslar hayotning paydo bo'lishiga olib kelgan kimyoviy reaktsiyaga kerakli turtki berdi.
"Bu xandaklar hayot boshlangan joy bo'lishi mumkin, - deydi Kemeron, - bu hal qilinishi kerak bo'lgan sir. Umid qilamanki, biz hali ham sho'ng'in qilamiz." Hozircha yangi sho'ng'inlar rejalashtirilmagan, biroq direktorning so'zlariga ko'ra, suv osti va chuqur dengizga tushuvchi transport vositalari ish holatida va hozirda uning saroyi hududida saqlanmoqda.
Hayotning paydo bo'lishi - aqlli insoniyatni doimo tashvishga soladigan asosiy savol. Bunga javoblar insonning dunyo tartibi haqidagi g'oyasi kabi tez-tez o'zgarib turdi. Shu bilan birga, hayotning ilohiy tabiati haqidagi ikkala versiya ham, hayot o'z-o'zidan tug'iladi, degan taxminlar birga yashashi mumkin: kulbaning burchagiga latta tashlang - va bir muncha vaqt o'tgach, bu lattadan sichqonlar tug'iladi. To‘g‘risi, shuni ta’kidlash joizki, bu masalaning oxiri bugungacha yetib kelmagan. Bundan tashqari, zamonaviy fan hayot nima degan savolga ham javob bera olmaydi. Ammo tabiatshunoslarning bir ovozdan fikri shundaki, Yer sayyorasidagi birinchi organik mavjudotlar birinchi bakteriyalar bo'lgan.
Har bir mikroskopda ko'rish mumkin bo'lmagan eng oddiy bir hujayrali organizmdan organik hayot paydo bo'lganligini qabul qilish oson qaror emas. Hatto zamonaviy jamiyat ham Xudoning inoyati mavjudligi haqidagi g'oyadan voz kechishga va sodir bo'layotgan voqealar uchun to'liq javobgarlikni olishga tayyor emas va oldingi asrlarda bunday g'oyalar bid'at va fitna deb atalgan.
Ijtimoiy hayotning axloqiy va madaniy jihatlari doimo ilmiy-texnika taraqqiyotining tezligi va yo'nalishiga ta'sir ko'rsatgan (va bu ta'sir har doim ham salbiy bo'lmagan). Ammo, axloqiy muammolarga qo'shimcha ravishda, birinchi tirik organizmlarning paydo bo'lishi masalalarida barcha i-larni nuqta qo'yishga imkon bermaydigan ob'ektiv qiyinchiliklar ham mavjud.
Quyidagi holatlar avtotrof va geterotrof bakteriyalarning Yer sayyorasida organik hayotning shakllanishida kashshof bo'lish huquqini nihoyat ta'minlashga imkon bermaydi:
- Tabiatni printsipial jihatdan bilib bo'lmaydi va har doim rasmiy ilmiy paradigmani o'zgartirishi mumkin bo'lgan yangi ma'lumotlarni olish imkoniyati mavjud bo'lgan ilmiy yondashuv tamoyillaridan biri.
- Noorganik birikmalardan murakkab o'z-o'zini takrorlaydigan organik molekula paydo bo'lishi mumkin bo'lgan jarayonning to'liq tasvirining yo'qligi.
- Yer sayyorasida uning mavjudligining boshida paydo bo'lgan cho'kindilarga kirishning yo'qligi.
Birinchi avtotrof bakteriyalar Yerda sayyora mavjudligining birinchi yuz million yilida paydo bo'lgan degan taxminlar mavjud.
Hozircha bu farazni na tasdiqlab, na inkor etib bo‘lmaydi. Ushbu noaniqlikning bir nechta sabablari bor:
- Bugungi kunda topilgan eng qadimgi cho'kindi konlari 3,9 milliard yil oldin shakllangan va allaqachon bakteriyalar izlarini o'z ichiga oladi.
- Keyinchalik tog' jinslarini o'rganish imkoniyati yo'qligi ularda bakteriyalar izlari ham bo'lishi mumkinligini ko'rsatadi.
Ko'rinib turibdiki, bakteriyalar qachon paydo bo'lgan va organik molekulalar necha yil oldin atrof-muhitdan olingan energiya yordamida o'zlarini nusxa ko'chirishni boshlaganlar, sayyora yoshiga imkon qadar yaqin bo'lgan geologik ob'ektlar aniqlanmaguncha qoldiriladi.
Ular qanday paydo bo'ldi
Agar biz birinchi prokaryotlar qachon paydo bo'lganligi haqida ma'lumot olsak va ular qanday paydo bo'lganligi haqida savol bersak, siz organik er yuzidagi hayot nimaga asoslanganligi haqida juda ko'p qiziqarli narsalarni bilib olishingiz mumkin.
Javob jonsiz va zaharli, zamonaviy standartlarga ko'ra, birlamchi okean suvlarida paydo bo'lgan birinchi jarayonlarda yotadi.
Odamlarni davolash, oziqlantirish va ularning chiqindilarini olib tashlash maqsadida o'rganilayotgan zamonaviy bakteriyalar Yerda yashagan birinchi bakteriyalarga hech qanday aloqasi yo'q.
Masalan, bugungi kunda dunyo aholisining yarmidan ko‘pini yuqtirgan, oshqozon va o‘n ikki barmoqli ichakning oshqozon yarasi sababchisi bo‘lgan Helicobacter pylori bakteriyasi faol o‘rganilmoqda.
Ushbu kasallikni davolash uchun vositalarni qidirishda biologlar birinchi odamlar hayvonlardan ushbu bakteriya bilan kasallangan degan gipoteza ustida ishladilar. Biroq, so'nggi ma'lumotlar shuni ko'rsatdiki, Helicobacter pylori hayoti uchun birinchi rezervuar aynan inson bo'lgan. Hayvonlarning keyingi infektsiyasi ikkinchisi va odamlar o'rtasidagi aloqa natijasida yuzaga keldi.
Ushbu ma'lumot oshqozon yarasini davolash uchun katta ahamiyatga ega, chunki oshqozon yarasi bakteriyalarining evolyutsion yo'llarini tushunish orqali kompleks davolash va profilaktika choralarini ishlab chiqish ancha osonlashadi.
Mikrobiologlar va farmatsevtlar tirik bakterial madaniyatlarni o'rganishdan tashqari, inson kasalliklarini tashxislash va davolash muammolarini ham hal qila oladigan sun'iy mikroorganizmlarni yaratishga harakat qilmoqdalar.
Bugungi kunda oddiy ichak tayoqchasi asosida yaratilgan sunʼiy bakteriyalarning saraton va qandli diabetga tashxis qoʻyish imkoniyatlari oʻrganilmoqda. Ushbu kasalliklarni dastlabki bosqichlarda aniqlash davolashda yuqori natijalarga erishishga yordam beradi.
Biroq, sun'iy bakteriya sintetik materiallardan yaratilgan mikroorganizm emasligini tushunish kerak. Sintetik bakteriya oddiy bakteriya bo'lib, uning genetik kodiga ma'lum o'zgarishlar kiritiladi.
Jpeg" alt=" Kirli musluk suvi" width="300" height="199" srcset="" data-srcset="https://probakterii.ru/wp-content/uploads/2015/06/Grjaznaja-voda-iz-krana-300x199..jpeg 640w" sizes="(max-width: 300px) 100vw, 300px"> Так, например, та же синтетическая кишечная палочка, благодаря изменению ДНК искусственным путем, при повышении сахара в крови диабетика начинает вырабатывать флуоресцирующий белок, который, попадая в мочу больного, сразу проявляет себя на специальных биохимических тестах.!}
Odamlarni davolash va diagnostika qilish uchun zarur bo'lgan sintetik bakteriyalarni yaratish sohasidagi ishlanmalar va'da qilinganiga qaramay, bu ilmiy ishlanmalar juda xavflidir.
Ko'pgina davlat institutlari innovatsiyalarni ishlab chiquvchilarni sun'iy bakteriyalarni yaratishga chaqirmoqda, chunki ularning ishlanmalarini patentlashdan bosh tortish uchun, chunki zamonaviy fan hali sintetik bakteriyalar sayyoramizning tabiiy bakterial muhitining bir qismiga aylansa nima bo'ladi degan savolga javob bera olmaydi.
Va sun'iy bakteriyalarning tabiiy muhitga kirib borish momentini kuzatish deyarli mumkin emas.
Yerda eukariotlarning ko'payishi taxminan 1 milliard yil oldin boshlangan, garchi ularning birinchisi ancha oldin paydo bo'lgan (ehtimol 2,5 milliard yil oldin). Eukaryotlarning kelib chiqishi kislorodni o'z ichiga olgan atmosferada prokaryotik organizmlarning majburiy evolyutsiyasi bilan bog'liq bo'lishi mumkin.
Simbiogenez - eukariotlarning kelib chiqishi haqidagi asosiy gipoteza
Eukaryotik hujayralarning kelib chiqishi haqida bir qancha farazlar mavjud. Eng mashhur - simbiotik gipoteza (simbiogenez). Unga ko'ra, eukariotlar bir hujayradagi turli prokariotlarning birlashishi natijasida paydo bo'lgan, ular dastlab simbiozga kirgan, keyin esa tobora ixtisoslashgan holda yagona organizm-hujayra organellalariga aylangan. Eng kamida, mitoxondriyalar va xloroplastlar (umuman plastidlar) simbiotik kelib chiqishi bor. Ular bakterial simbiontlardan kelib chiqqan.
Xost hujayra amyobaga o'xshash nisbatan katta anaerob geterotrof prokaryot bo'lishi mumkin. Boshqalardan farqli o'laroq, u fagotsitoz va pinotsitoz orqali oziqlanish qobiliyatiga ega bo'lishi mumkin edi, bu esa boshqa prokariotlarni qo'lga kiritish imkonini berdi. Ularning hammasi hazm qilinmagan, lekin egasini hayotiy faoliyatining mahsulotlari bilan ta'minlagan). O'z navbatida, ular undan ozuqa olishdi.
Mitoxondriya aerob bakteriyalardan kelib chiqqan va mezbon hujayraga aerob nafas olishga o'tishga imkon berdi, bu nafaqat samaraliroq, balki juda ko'p miqdordagi kislorodni o'z ichiga olgan atmosferada yashashni osonlashtiradi. Bunday muhitda aerob organizmlar anaeroblarga nisbatan ustunlikka ega bo'ladi.
Keyinchalik ba'zi hujayralarda tirik ko'k-yashil suvo'tlarga (siyanobakteriyalarga) o'xshash qadimgi prokaryotlar joylashdi. Ular xloroplastlarga aylanib, o'simliklarning evolyutsion novdasini keltirib chiqardi.
Mitoxondriya va plastidlardan tashqari, eukaryotlarning flagellalari simbiotik kelib chiqishi mumkin. Ular flagellumli zamonaviy spiroketalar kabi simbiont bakteriyalarga aylandi. Eukaryotlarda hujayra bo'linish mexanizmi uchun shunday muhim tuzilmalar bo'lgan sentriolalar keyinchalik flagellaning bazal tanalaridan paydo bo'lgan deb ishoniladi.
Endoplazmatik retikulum, Golji kompleksi, pufakchalar va vakuolalar yadro qobig'ining tashqi membranasidan kelib chiqqan bo'lishi mumkin. Boshqa nuqtai nazardan, sanab o'tilgan organellalarning ba'zilari mitoxondriya yoki plastidlarni soddalashtirish orqali paydo bo'lishi mumkin edi.
Yadroning kelib chiqishi masalasi ko'p jihatdan noaniq bo'lib qolmoqda. U ham prokaryotik simbiontdan paydo bo'lgan bo'lishi mumkinmi? Zamonaviy eukariotlar yadrosidagi DNK miqdori mitoxondriya va xloroplastlardagidan ko'p marta ko'pdir. Ehtimol, ikkinchisining genetik ma'lumotlarining bir qismi vaqt o'tishi bilan yadroga o'tgan. Shuningdek, evolyutsiya jarayonida yadro genomining hajmining yanada oshishi kuzatildi.
Bundan tashqari, eukaryotlarning kelib chiqishining simbiotik gipotezasida mezbon hujayra bilan hamma narsa juda oddiy emas. Ular prokaryotlarning faqat bitta turi bo'lmasligi mumkin. Olimlar genomlarni taqqoslash usullaridan foydalangan holda, arxeya xususiyatlarini va bir-biriga bog'liq bo'lmagan bir qator bakteriyalar guruhlarini birlashtirgan holda, mezbon hujayra arxeyaga yaqin degan xulosaga kelishadi. Bundan xulosa qilish mumkinki, eukariotlarning paydo bo'lishi prokariotlarning murakkab jamoasida sodir bo'lgan. Bunday holda, jarayon, ehtimol, kislorodli muhitda yashash zarurati bilan bog'liq bo'lgan boshqa prokaryotlar bilan simbiozga kirgan metanogen arxeya bilan boshlangan. Fagotsitozning paydo bo'lishi begona genlarning kirib kelishiga yordam berdi va genetik materialni himoya qilish uchun yadro hosil bo'ldi.
Molekulyar tahlil shuni ko'rsatdiki, turli eukaryotik oqsillar prokariotlarning turli guruhlaridan kelib chiqadi.
Simbiogenezning dalillari
Eukariotlarning simbiotik kelib chiqishi mitoxondriyalar va xloroplastlarning o'z DNKlariga ega bo'lganligi bilan tasdiqlanadi, ular aylana shaklida va oqsillar bilan bog'liq emas (bu prokariotlarda ham mavjud). Biroq, mitoxondriyal va plastid genlarida intronlar mavjud, prokariotlarda esa yo'q.
Plastidlar va mitoxondriyalar hujayra tomonidan noldan ko'paytirilmaydi. Ular oldindan mavjud bo'lgan o'xshash organellalardan ularning bo'linishi va keyingi o'sishi orqali hosil bo'ladi.
Hozirgi vaqtda mitoxondriyalarga ega bo'lmagan, balki simbion bakteriyalarga ega bo'lgan amyobalar mavjud. Shuningdek, bir hujayrali suv o'tlari bilan birga yashaydigan protozoyalar mavjud bo'lib, ular xost hujayrasida xloroplastlar vazifasini bajaradi.
Eukariotlarning kelib chiqishi haqidagi invaginatsion gipoteza
Simbiogenezdan tashqari, eukariotlarning kelib chiqishi haqida boshqa qarashlar ham mavjud. Masalan, invaginatsiya gipotezasi. Unga ko'ra, eukariot hujayraning ajdodi anaerob emas, balki aerob prokariot bo'lgan. Bunday hujayraga boshqa prokaryotlar qo'shilishi mumkin edi. Keyin ularning genomlari birlashtirildi.
Yadro, mitoxondriya va plastidlar hujayra membranasining bo'limlarini invaginatsiya qilish va ajratish orqali paydo bo'lgan. Ushbu tuzilmalarga begona DNK kirdi.
Genomning murakkabligi keyingi evolyutsiya jarayonida yuzaga keldi.
Eukariotlarning kelib chiqishi haqidagi invaginatsion gipoteza organellalarda qo'sh membrana mavjudligini yaxshi tushuntiradi. Biroq, u nima uchun xloroplastlar va mitoxondriyalardagi oqsil biosintezi tizimi prokaryotiklarga o'xshashligini tushuntirmaydi, yadro-sitoplazmatik kompleksda esa asosiy farqlar mavjud.
Eukariotlar evolyutsiyasining sabablari
Yerdagi hayotning barcha xilma-xilligi (protozoadan angiospermlargacha, sutemizuvchilargacha) prokaryotik emas, balki eukaryotik hujayralarni keltirib chiqardi. Savol tug'iladi, nega? Shubhasiz, eukariotlarda paydo bo'lgan bir qator xususiyatlar ularning evolyutsion imkoniyatlarini sezilarli darajada oshirdi.
Birinchidan, eukariotlar yadro genomiga ega bo'lib, u prokariotlarnikidan bir necha baravar katta. Shu bilan birga, eukaryotik hujayralar diploiddir, bundan tashqari, har bir haploid to'plamda ma'lum genlar ko'p marta takrorlanadi. Bularning barchasi, bir tomondan, mutatsion o'zgaruvchanlikning keng ko'lamini ta'minlasa, ikkinchi tomondan, zararli mutatsiya natijasida hayotiylikning keskin pasayishi xavfini kamaytiradi. Shunday qilib, eukariotlar, prokariotlardan farqli o'laroq, irsiy o'zgaruvchanlik zahirasiga ega.
Eukaryotik hujayralar hayotiy faoliyatni tartibga solishning yanada murakkab mexanizmiga ega, ularda sezilarli darajada ko'proq tartibga soluvchi genlar mavjud. Bundan tashqari, DNK molekulalari oqsillar bilan komplekslar hosil qildi, bu irsiy materialni qadoqlash va ochish imkonini berdi. Hammasi birgalikda, bu ma'lumotni qismlarga bo'lib, turli kombinatsiyalarda va miqdorlarda, turli vaqtlarda o'qish imkonini berdi. (Agar prokaryotik hujayralarda deyarli barcha genom ma'lumotlari transkripsiyalangan bo'lsa, eukaryotik hujayralarda odatda yarmidan kam.) Buning tufayli eukariotlar ixtisoslashgan va yaxshiroq moslashgan.
Eukariotlarda mitoz, keyin esa meioz rivojlandi. Mitoz genetik jihatdan o'xshash hujayralarni ko'paytirishga imkon beradi va meioz evolyutsiyani tezlashtiradigan kombinatsiyaviy o'zgaruvchanlikni sezilarli darajada oshiradi.
Eukariotlarning gullab-yashnashida ajdodlari tomonidan qo'lga kiritilgan aerob nafas olish katta rol o'ynagan (garchi ko'p prokaryotlarda ham bor).
Evolyutsiyaning boshida eukaryotlar fagotsitoz imkoniyatini ta'minlovchi elastik membrana va ularning harakatlanishiga imkon beruvchi flagellaga ega bo'ldi. Bu yanada samarali ovqatlanish imkonini berdi.
Uzoq tarixga ega. Hammasi taxminan 4 milliard yil oldin boshlangan. Yer atmosferasi hali ozon qatlamiga ega emas, havodagi kislorod kontsentratsiyasi juda past va sayyora yuzasida otilayotgan vulqonlar va shamol shovqinidan boshqa hech narsa eshitilmaydi. Olimlarning fikricha, sayyoramiz unda hayot paydo bo'la boshlaganida shunday ko'rinishga ega edi. Buni tasdiqlash yoki rad etish juda qiyin. Odamlarga ko'proq ma'lumot berishi mumkin bo'lgan jinslar sayyoradagi geologik jarayonlar tufayli uzoq vaqt oldin vayron qilingan. Demak, Yerdagi hayot evolyutsiyasining asosiy bosqichlari.
Yerdagi hayotning evolyutsiyasi. Bir hujayrali organizmlar.
Hayotning eng oddiy shakllari - bir hujayrali organizmlar paydo bo'lishi bilan boshlangan. Birinchi bir hujayrali organizmlar prokaryotlar. Bu organizmlar Yer hayot uchun mos bo'lganidan keyin birinchi bo'lib paydo bo'lgan. uning yuzasida va atmosferada hayotning eng oddiy shakllari ham paydo bo'lishiga yo'l qo'ymas edi. Bu organizm o'zining mavjudligi uchun kislorodga muhtoj emas edi. Atmosferadagi kislorod kontsentratsiyasi oshdi, bu paydo bo'lishiga olib keldi eukariotlar. Bu organizmlar uchun kislorod kontsentratsiyasi past bo'lgan muhitda hayot uchun asosiy narsa bo'ldi, ular omon qolmadi;
Fotosintezga qodir bo'lgan birinchi organizmlar hayot paydo bo'lganidan 1 milliard yil o'tgach paydo bo'lgan. Bu fotosintetik organizmlar edi anaerob bakteriyalar. Hayot asta-sekin rivojlana boshladi va azotli organik birikmalarning tarkibi pasaygandan so'ng, Yer atmosferasidagi azotdan foydalanishga qodir bo'lgan yangi tirik organizmlar paydo bo'ldi. Bunday mavjudotlar edi ko'k-yashil suvo'tlar. Bir hujayrali organizmlarning evolyutsiyasi sayyora hayotidagi dahshatli voqealardan so'ng sodir bo'ldi va evolyutsiyaning barcha bosqichlari erning magnit maydoni ostida himoyalangan.
Vaqt o'tishi bilan eng oddiy organizmlar o'zlarining genetik apparatlarini ishlab chiqish va takomillashtirish va ko'payish usullarini ishlab chiqishga kirishdilar. Keyinchalik, bir hujayrali organizmlar hayotida ularning generativ hujayralarining erkak va urg'ochilarga bo'linishiga o'tish sodir bo'ldi.
Yerdagi hayotning evolyutsiyasi. Ko'p hujayrali organizmlar.
Bir hujayrali organizmlar paydo bo'lgandan so'ng, hayotning yanada murakkab shakllari paydo bo'ldi - ko'p hujayrali organizmlar. Yer sayyorasida hayotning evolyutsiyasi yanada murakkab tuzilish va hayotning murakkab o'tish bosqichlari bilan ajralib turadigan yanada murakkab organizmlarni oldi.
Hayotning birinchi bosqichi - Mustamlaka bir hujayrali bosqichi. Bir hujayralilardan ko'p hujayralilarga o'tish, organizmlarning tuzilishi va genetik apparati murakkablashadi. Ushbu bosqich ko'p hujayrali organizmlar hayotidagi eng oddiy hisoblanadi.
Hayotning ikkinchi bosqichi - Birlamchi differensial bosqich. Keyinchalik murakkab bosqich bitta koloniya organizmlari o'rtasida "mehnat taqsimoti" tamoyilining boshlanishi bilan tavsiflanadi. Ushbu bosqichda tana funktsiyalarining ixtisoslashuvi to'qima, organ va tizimli organlar darajasida sodir bo'ldi. Shu tufayli oddiy ko'p hujayrali organizmlarda asab tizimi shakllana boshladi. Tizimda hali nerv markazi yo'q edi, lekin koordinatsion markaz mavjud edi.
Hayotning uchinchi bosqichi - Markazlashtirilgan differensial bosqich. Bu bosqichda organizmlarning morfofiziologik tuzilishi murakkablashadi. Ushbu tuzilmaning takomillashishi to'qimalarning ixtisoslashuvining kuchayishi orqali sodir bo'ladi, ko'p hujayrali organizmlarning ozuqaviy, ajratuvchi, generativ va boshqa tizimlari murakkablashadi. Nerv tizimlarida aniq belgilangan nerv markazi rivojlanadi. Ko'paytirish usullari takomillashtirilmoqda - tashqi urug'lantirishdan ichki urug'lantirishgacha.
Ko'p hujayrali organizmlar hayotining uchinchi bosqichining yakuni insonning ko'rinishidir.
Sabzavotlar dunyosi.
Eng oddiy eukariotlarning evolyutsion daraxti bir nechta shoxlarga bo'lingan. Ko'p hujayrali o'simliklar va zamburug'lar paydo bo'ldi. Bu o'simliklarning ba'zilari suv yuzasida erkin suzishi mumkin edi, boshqalari esa tubiga biriktirilgan.
Psilofitlar- yerni birinchi bo'lib o'zlashtirgan o'simliklar. Keyin quruqlikdagi o'simliklarning boshqa guruhlari paydo bo'ldi: paporotniklar, moxlar va boshqalar. Bu o'simliklar sporlar bilan ko'paygan, ammo suvda yashash joyini afzal ko'rgan.
Karbon davrida o'simliklar katta xilma-xillikka erishdi. O'simliklar rivojlangan va balandligi 30 metrgacha yetishi mumkin edi. Bu davrda birinchi gimnospermlar paydo bo'ldi. Eng keng tarqalgan turlari likofitlar va kordaitlar edi. Kordaitlar magistral shaklida ignabargli o'simliklarga o'xshardi va uzun barglari bor edi. Bu davrdan keyin Yer yuzasi balandligi 30 metrga etgan turli xil o'simliklar bilan rang-barang edi. Ko'p vaqt o'tgach, bizning sayyoramiz hozir biz bilgan sayyoraga o'xshardi. Hozir sayyoramizda juda ko'p turli xil hayvonlar va o'simliklar mavjud va odam paydo bo'ldi. Inson aqlli mavjudot sifatida «oyoqqa» turgach, butun umrini o'qishga bag'ishladi. Topishmoqlar odamlarni qiziqtira boshladi, shuningdek, eng muhimi - inson qaerdan paydo bo'lgan va u nima uchun mavjud. Ma'lumki, bu savollarga hali ham javob yo'q, faqat bir-biriga zid bo'lgan nazariyalar mavjud.