Pananaliksik hypothesis
Kung ang buhay ay lumitaw sa isang abiogenic na paraan, kung gayon ang muling paglitaw ng buhay sa lupa ay imposible.Mga layunin ng pananaliksik
Alamin kung posible na ang paglitaw ng buhay sa Earth ngayon?Pag-unlad
1. Pagsusuri sa panitikan at paggamit ng Internet sa suliranin sa pananaliksik;2. Sagot sa tanong: Posible ba ngayon ang paglitaw ng buhay sa Mundo?
Mga resulta ng pananaliksik
Sa kurso ng pag-aaral, iminungkahi ng mga mag-aaral na kung ang medyo kumplikadong mga organikong compound ay maaaring lumitaw sa isang lugar sa Earth ngayon sa mga lugar na may matinding aktibidad ng bulkan, kung gayon ang posibilidad ng anumang matagal na pagkakaroon ng mga compound na ito ay bale-wala. Agad silang ma-oxidized o gagamitin ng mga heterotrophic na organismo.Ang palagay ay kinumpirma ng mga salita ni Charles Darwin: noong 1871 ay isinulat niya: , isang protina na may kakayahang higit pa at mas kumplikadong mga pagbabagong nabuo sa kemikal, kung gayon ang sangkap na ito ay agad na masisira o masisipsip, na imposible sa panahon bago ang paglitaw ng mga buhay na nilalang. Ang mga mag-aaral ay dumating sa konklusyon na ang muling paglitaw ng buhay sa Earth ay imposible.
Konklusyon
Nagmula ang buhay sa lupa sa isang abiogenic na paraan. Sa kasalukuyan, ang mga nabubuhay na nilalang ay bumangon lamang sa isang biogenic na paraan, i.e. sa pamamagitan ng pagpaparami ng mga magulang na organismo. Samakatuwid, ang posibilidad ng muling paglitaw ng buhay sa Earth ay hindi kasama.pati na rin ang pagtitiwala maagang yugto pag-unlad ng maraming organismo kapaligirang pantubig, isang makabuluhang pagkakaiba-iba at kayamanan ng marine fauna kumpara sa lupa.
Ang punto ng view ay laganap, ayon sa kung saan ang pinaka-kanais-nais na kapaligiran para sa paglitaw ng buhay ay ang mga baybaying rehiyon ng mga dagat at karagatan. Dito, sa junction ng dagat, lupa, hangin, kanais-nais na mga kondisyon para sa pagbuo ng mga kumplikadong organikong compound na kinakailangan para sa paglitaw ng buhay.
Sa mga nagdaang taon, ang atensyon ng mga siyentipiko ay naakit ng mga bulkan na rehiyon ng Earth bilang isa sa mga posibleng pinagmumulan ng pinagmulan ng buhay. Kapag ang mga bulkan ay sumabog, ang isang malaking halaga ng mga gas ay pinakawalan, ang komposisyon na higit sa lahat ay kasabay ng komposisyon ng mga gas na bumubuo sa pangunahing kapaligiran ng Earth. Bilang karagdagan, ang mataas na temperatura ay nagtataguyod ng mga reaksyon.
Noong 1977, ang tinatawag na "mga itim na naninigarilyo" ay natuklasan sa mga karagatan. Sa lalim ng ilang libong metro, sa isang presyon ng daan-daang mga atmospheres, ang tubig na may temperatura na +200 ay lumalabas sa "mga tubo". . .+300°C, pinayaman ng mga gas na katangian ng mga rehiyon ng bulkan. Dose-dosenang mga bagong genera, pamilya at maging mga klase ng hayop ang natuklasan sa paligid ng mga tubo ng "mga itim na naninigarilyo". Ang mga mikroorganismo ay lubhang magkakaibang, kung saan namamayani ang sulfur bacteria. Marahil ang buhay ay nagmula sa kailaliman ng karagatan sa matinding kaibahan ng mga kondisyon ng pagkakaiba sa temperatura (mula +200 hanggang +4°C)? Ano ang pangunahing buhay - tubig o lupa? Ang mga sagot sa mga tanong na ito ay ibibigay sa agham ng hinaharap.
Posible ba ang buhay sa Earth? ngayon? Ang proseso ng paglitaw ng mga buhay na organismo mula sa mga simpleng organikong compound ay napakahaba. Upang ang buhay ay lumabas sa Earth, kinailangan ng isang ebolusyonaryong proseso na tumagal ng maraming milyong taon, kung saan ang mga probiont ay nakaranas ng pangmatagalang pagpili para sa paglaban, para sa kakayahang magparami ng kanilang sariling uri, para sa pagbuo ng mga enzyme na kumokontrol sa lahat. mga proseso ng kemikal sa mga buhay na bagay. Ang pre-life stage ay tila mahaba. Kung ngayon sa Earth sa isang lugar sa mga lugar ng matinding aktibidad ng bulkan ay maaaring lumitaw ang medyo kumplikadong mga organikong compound, kung gayon ang posibilidad ng anumang pangmatagalang pagkakaroon ng mga compound na ito ay bale-wala. Agad silang gagamitin ng mga heterotrophic na organismo. Ito ay naunawaan maging ni Ch. Darwin, na sumulat noong 1871: “Ngunit kung ngayon (naku, napakalaki kung!) Sa ilang mainit na reservoir na naglalaman ng lahat ng kinakailangang ammonium at phosphorus salts at naa-access sa liwanag, init , kuryente, atbp. , ang isang protina ay nabuo sa kemikal, na may kakayahang higit pang lalong kumplikadong mga pagbabagong-anyo, kung gayon ang sangkap na ito ay agad na masisira o mahihigop, na imposible sa panahon bago ang paglitaw ng mga nabubuhay na nilalang.
Kaya, ang modernong kaalaman tungkol sa pinagmulan ng buhay sa Earth ay humahantong sa mga sumusunod na konklusyon:
Nagmula ang buhay sa Earth sa isang abiogenic na paraan. Ang biological evolution ay nauna sa isang mahabang ebolusyon ng kemikal.
Ang paglitaw ng buhay ay isang yugto sa ebolusyon ng bagay sa uniberso.
Ang pagiging regular ng mga pangunahing yugto ng paglitaw ng buhay ay maaaring ma-verify sa eksperimento sa laboratoryo at ipahayag bilang sumusunod na pamamaraan: atoms ---- * - simpleng molekula -- ^ macromolecules -- > ultramolecular system (probionts) -- > mga unicellular na organismo.
Ang pangunahing atmospera ng Daigdig ay may katangiang nagpapanumbalik. Dahil dito, ang mga unang organismo ay heterotrophs.
Ang mga prinsipyo ng Darwinian ng natural selection at survival of the fittest ay maaaring ilipat sa prebiological system.
Sa kasalukuyan, ang buhay ay nagmumula lamang sa buhay (biogenic). Ang posibilidad ng muling paglitaw ng buhay sa Earth ay hindi kasama.
SURIIN MO
\ . Batay sa mga comparative na katangian ng coacervate drop at mga buhay na organismo, patunayan na ang buhay sa Earth ay maaaring lumitaw sa isang abiogenic na paraan.
2. Bakit imposible ang muling paglitaw ng buhay sa Earth?
3. Sa mga nabubuhay na organismo, ang pinaka primitive ay mycoplasmas. Ang mga ito ay mas maliit kaysa sa ilang mga virus. Gayunpaman, sa napakaliit na selula mayroong isang kumpletong hanay ng mga mahahalagang molecule: DNA, RNA, protina, enzymes, ATP, carbohydrates, lipids, atbp. Ang Mycoplasmas ay walang anumang organelles, maliban sa panlabas na lamad at ribosome. Ano ang ipinahihiwatig ng pagkakaroon ng gayong mga organismo?
KASAYSAYAN NG LUPA AT MGA PARAAN NG PAG-AARAL NITO
Ang larawan ng proseso ng ebolusyon mula sa simula nito hanggang sa kasalukuyan ay muling nilikha ng agham ng sinaunang buhay - paleontolohiya. Sinusubaybayan ng mga paleontologist ang mga panahon na malayo sa panahon ng mga fossilized na labi ng mga nakaraang organismo na napanatili sa mga layer ng lupa. Samakatuwid, ang mga geological layer ay maaaring matalinghagang tinatawag na mga pahina at mga kabanata ng stone chronicle ng kasaysayan ng Earth. Ngunit posible bang tumpak na matukoy ang kanilang edad, at sa parehong oras ang edad ng mga fossil na organismo na nakapaloob sa mga layer na ito?
Mga pamamaraan ng geochronology. Mayroong iba't ibang mga pamamaraan para sa pagtukoy ng edad ng mga labi ng fossil at mga layer ng bato. Ang lahat ng mga ito ay nahahati sa kamag-anak at ganap. Paraan kamag-anak na geochronology batay sa ideya na higit pa
ang ibabaw na layer ay palaging mas bata kaysa sa pinagbabatayan. Isinasaalang-alang din nito ang katotohanan na ang bawat geological epoch ay nailalarawan sa sarili nitong tiyak na hitsura - isang tiyak na hanay ng mga hayop at halaman. Batay sa pag-aaral ng pagkakasunud-sunod ng stratification ng mga layer ng geological section, ang isang diagram ng pag-aayos ng mga layer ay iginuhit (stratigraphic scheme) ng lugar na ito. Ginagawang posible ng data ng paleontological na tukuyin ang magkapareho o katulad na mga species sa mga layer ng iba't ibang geological na seksyon iba't-ibang bansa at mga kontinente. Batay sa pagkakatulad ng mga fossil form, ang isang konklusyon ay ginawa tungkol sa synchronism ng mga layer na naglalaman ng tinatawag na guide fossil, ibig sabihin, tungkol sa kanilang nabibilang sa pareho pareho oras.
Paraan ganap na geochronology ay batay sa natural na radyaktibidad ng ilang mga elemento ng kemikal. Sa unang pagkakataon, iminungkahi na gamitin ang hindi pangkaraniwang bagay na ito bilang pamantayan ng oras Pierre Curie (1859-1906). Ang mahigpit na pagpapatuloy ng rate ng radioactive decay ay humantong sa ideya ng pagbuo ng isang solong tumpak na kronolohikal na sukat ng kasaysayan ng Earth. Nang maglaon ang tanong na ito ay binuo ni E. Rutherford (1871-1937) at iba pang mga siyentipiko-
Upang matukoy ang ganap na edad, ginagamit ang mga "mahabang buhay" na radioactive isotopes, na angkop para sa pag-aaral ng edad ng pinaka sinaunang mga layer ng Earth. Ang rate ng pagkabulok ng isang radioactive isotope ay ipinahayag ng kalahating buhay. Ito ang panahon kung saan ang anumang paunang bilang ng mga atom ay nahahati. Ang pag-alam sa kalahating buhay ng kaukulang isotope at pagsukat ng ratio ng dami ng radioactive isotope at ang mga produkto ng pagkabulok nito, matutukoy ng isa ang edad ng isang partikular na bato. Halimbawa, ang kalahating buhay ng uranium-238 ay 4.498 bilyong taon. Ang isang kilo ng uranium, anuman ang mga bato nito, pagkatapos ng 100 milyong taon ay nagbibigay ng 13 g ng tingga at 2 g ng helium. Dahil dito, ang mas maraming uranium lead sa isang bato, mas matanda ito at ang layer na kinabibilangan nito. Ito ang prinsipyo ng pagpapatakbo ng "radioactive clock". Ang itinuturing na halimbawa ay naglalarawan ng pinakalumang paraan ng isotopic geochronology - lead. Ito ay pinangalanan dahil ang edad ng mga bato ay tinutukoy ng akumulasyon ng tingga sa panahon ng pagkabulok ng uranium at thorium. Bilang resulta ng radioactive decay ng uranium-238, ang lead-206, uranium-235, lead-207 ay lumitaw, at sa panahon ng pagkabulok ng thorium-232 - lead-208.
Depende sa huling produkto ng radioactive decay, ang iba pang mga pamamaraan ng isotope geochronology ay binuo din: helium, carbon, potassium-argon, atbp.
Upang matukoy ang edad ng geological hanggang sa 50 libong taon, malawakang ginagamit ang paraan ng radiocarbon. Ito ay batay sa katotohanan na sa ilalim ng pagkilos ng cosmic radius at ng kapaligiran ng Earth, ang nitrogen ay na-convert sa radioactive n: utope ng carbon "C, na may kalahating buhay na 5750 taon. Sa mga nabubuhay na organismo, dahil sa patuloy na pakikipagpalitan sa sa kapaligiran, ang konsentrasyon ng radioactive isotope ng carbon ay pare-pareho, samantalang pagkatapos ng kamatayan at ang pagtigil ng palitan
sangkap, ang radioactive isotope "" * C ay nagsisimulang mabulok. Alam ang kalahating buhay, maaari mong tumpak na matukoy ang edad ng mga organikong nalalabi: karbon, sanga, pit, buto. Ang pamamaraang ito ay nag-date sa mga panahon ng glaciation, ang mga yugto ng sinaunang sibilisasyon ng tao, atbp.
Sa mga nagdaang taon, matagumpay na binuo ang pamamaraang dendrochronological. Ang pagkakaroon ng pag-aaral ng impluwensya ng mga kondisyon ng panahon sa paglago ng mga singsing ng paglago sa kahoy, natuklasan ng mga biologist na ang paghahalili ng mga singsing ng mababa at mataas na paglago ay nagbibigay ng isang natatanging larawan. Sa pamamagitan ng pag-compile ng isang average na wood increment curve para sa bawat rehiyon, posibleng mag-date ng anumang piraso ng kahoy na may katumpakan ng isang taon. Kaya, halimbawa, ang mga arkeologo ng Sobyet ay tumpak na napetsahan ang edad ng kahoy na ginamit sa pagtatayo ng sinaunang Novgorod.
Tulad ng mga singsing ng puno, sinasalamin nila ang pang-araw-araw, pana-panahon at taunang mga siklo ng mga linya ng paglaki ng coral. Ang mga marine invertebrate na ito panlabas na bahagi ang balangkas ay natatakpan ng manipis na calcareous layer na tinatawag epitheca. Sa mahusay na pag-iingat, ang mga malinaw na singsing ay makikita sa epntec - ang resulta ng isang pana-panahong pagbabago sa rate ng calcium carbonate deposition. Ang mga pormasyon na ito ay pinagsama sa mga sinturon. Pinatunayan ng American paleontologist na si J. Wells (1963) na ang mga linya ng singsing at sinturon sa coral epithecus ay pang-araw-araw at taunang mga pormasyon. Sa pagsisiyasat ng mga modernong uri ng reef-forming corals, nagbilang siya ng humigit-kumulang 360 linya sa kanilang taunang sona, ibig sabihin, ang bawat linya ay tumutugma sa pagtaas sa isang araw. Kapansin-pansin, ang mga korales na nabuhay mga 370 milyong taon na ang nakalilipas ay mayroong 385 hanggang 399 na linya sa taunang sona. Batay dito, nakuha ni J. Wells ang konklusyon na ang bilang ng mga araw sa isang taon sa malayong geological time na iyon ay mas malaki kaysa sa ating panahon. Sa katunayan, tulad ng ipinapakita ng astronomical na mga kalkulasyon at paleontological data, ang Earth ay umikot nang mas mabilis at samakatuwid ang tagal ng araw ay humigit-kumulang 22 oras. Pag-alam sa pagkakasunud-sunod ng hitsura ng ilang mga organismo at ang edad ng iba't ibang mga layer crust ng lupa, mga siyentipiko sa sa mga pangkalahatang tuntunin nagtipon ng isang kronolohiya ng kasaysayan ng ating planeta at inilarawan ang pag-unlad ng buhay dito.
Kalendaryo ang kasaysayan ng daigdig. Ang kasaysayan ng Daigdig ay nahahati sa mahabang panahon - kapanahunan. Ang mga panahon ay nahahati sa atbpriods, mga panahon - sa panahon, panahon - sa siglo.(Ang kalendaryo ng kasaysayan ng Daigdig ay ipinakita sa talahanayan.)
Ang paghahati sa mga panahon at panahon ay hindi sinasadya. Ang pagtatapos ng isang panahon at ang simula ng isa pa ay minarkahan ng mga makabuluhang pagbabago sa mukha ng Earth, isang pagbabago sa ratio ng lupa at dagat, masinsinang proseso ng pagbuo ng bundok -
Pangalan ur Pinagmulan ng Greek: Intsik -ibaba ng sinaunangarchaean - sinaunang, Proterozoic - pangunahing buhay,Paleozoic - sinaunang buhay,mesozoic - karaniwang buhay.Cenozoic- bagong buhay (Fig. 40).
j 55
Pagtaas ng mga mammal
Pagbangon ng mga reptilya
Pagbangon ng mga amphibian
pananakop ng lupain
sinaunang vertebrates
Ang hitsura ng ozone screen
Mga espongha, bulate
archeocytes
Pagbuo ng Kursk iron ores
Ang mga hydroid polyps ay multicellular. Green algae-eukaryotes man. Ang hitsura ng mga lupa Blue-green algae.
Pag-usbong buhay
Bulkanismo, paghalay ng singaw ng tubig, akumulasyon ng pangalawang kapaligiran
Edukasyon crust ng lupa
Pagbuo ng planeta
Figure 40. Kasaysayan ng pag-unlad ng buhay sa Earth
Geochronological mesa
Tagal (sa milyong taon) | simula hanggang sa kasalukuyan (sa milyun-milyong taon) |
|||
Cenozoic | Quaternary Holocene 0.02 0.02 Pleistocene 1.5 1.5 |
|||
Tertiary Pliocene 11 Neogene |
||||
pagpapatuloy
paleogene | Oligocen Eocene Paleocene | ||
Huli Maaga | |||
Huli Maaga | |||
Mesozoic Paleozoic | Late Middle Early | ||
Huli Maaga | |||
Gitnang Maaga | |||
Late Middle Early | |||
Huli Maaga | |||
Late Middle Early | |||
Late Middle | |||
Proterozoic | Huling Proterozoic Riphean | ||
Late Middle Early | |||
Proterozoic | |||
Maagang Proterozoic | |||
1100--1400 3500-3800 |
|||
catarchean |
SURIIN MO
1. Ano ang kakanyahan ng mga pangunahing pamamaraan ng pakikipag-date sa mga bato at mga labi ng fossil ng mga organismo?
2. Ano ang prinsipyo ng pagpapatakbo ng "radioactive clock"?
3. Ano ang kalendaryo ng kasaysayan ng Daigdig?
ANG PAG-UNLAD NG BUHAY SA PRECAMBRIAN
Hanggang kamakailan lamang, ang mga paleontologist ay maaaring bungkalin ang kasaysayan ng buhay sa loob lamang ng 500-570 milyong taon, at ang account ng paleontological record ay nagsimula mula sa panahon ng Cambrian. Sa mga deposito ng Precambrian sa loob ng mahabang panahon, hindi posible na mahanap ang mga labi ng mga organismo. Ngunit kung isaisip natin na ang 7/8 ng kasaysayan ng geological ng Earth ay inookupahan ng Precambrian, kung gayon ang mabilis na pag-unlad ng paleontology sa mga nakaraang taon ay mauunawaan.
Archaeo. Ang paleontological data ng pinaka sinaunang sedimentary layer ay nagpapahiwatig na ang pre-organismal na yugto ng ebolusyon ay tumagal ng 1.5-1.6 bilyong taon pagkatapos ng pagbuo ng Earth bilang isang planeta. Ang Catarchaeum ay isang "panoorin na walang manonood". Buhay ay bumangon sa bingit ng katarchea at archaea. Ito ay pinatunayan ng mga natuklasan ng mga labi ng mga mikroorganismo sa unang bahagi ng mga batong Archean na may edad na 3.5-3.8 bilyong taon. Kaunti ang nalalaman tungkol sa buhay sa Archean. Ang mga archean na bato ay naglalaman ng malalaking halaga ng grapayt. Ito ay pinaniniwalaan na ang grapayt ay nagmula sa mga labi ng mga organikong compound na bahagi ng mga buhay na organismo. Ang mga ito ay cellular tungkol sa "karyotes - bacteria at asul-berde. Ang mga produkto ng mahahalagang aktibidad ng mga primitive microorganism na ito ay ang pinakalumang sedimentary rock (stromatolites) - mga calcareous formations sa anyo ng mga haligi na matatagpuan sa Canada, Australia, Africa, Urals at Siberia. Ang mga sedimentary rock ng iron, nickel, manganese ay may bacterial na batayan. Hanggang sa 90% ng mga reserbang asupre sa mundo ay lumitaw bilang resulta ng mahahalagang aktibidad ng sulfur bacteria. Maraming mga micro-organism ang aktibong kalahok sa pagbuo ng napakalaki, na kakaunti pa ang na-explore na yamang mineral sa ilalim ng mga karagatan. May mga deposito ng bakal, mangganeso, tanso, nikel, kobalt. Ang papel ng mga microorganism ay mahusay din sa pagbuo ng oil shale, langis at gas.
Ang asul-berde, ang bakterya ay mabilis na kumalat sa Archaean at naging mga masters ng planeta. Ang mga organismong ito ay walang hiwalay na nucleus, ngunit mayroon binuong sistema metabolismo, kakayahang magparami. Ang asul-berde, bilang karagdagan, ay nagtataglay ng isang photosynthesis apparatus. Ang hitsura ng huli ay ang pinakamalaking aromayrphosis sa ebolusyon ng buhay na kalikasan at binuksan ang isa sa mga paraan (marahil partikular na terrestrial) para sa pagbuo ng libreng oxygen.
Sa pagtatapos ng Archean (2.8-3 bilyong taon na ang nakalilipas), ang una
kolonyal na algae, ang mga fossilized na labi nito ay matatagpuan sa Australia, Africa, ang Unyong Sobyet.
Ang paleontological research ay unti-unting kukumpleto sa larawan ng buhay sa maagang yugto kanyang ebolusyon. Sa ngayon, ang kronolohiya ng malayong panahong iyon ay nakabalangkas lamang sa eskematiko. Nagsimula na ang stone chronicle, ngunit ang mga bakas ng "pagsusulat" e.tse ay napakabihirang -
Ang hypothesis ng ozone screen. Ang pinakamahalagang yugto sa pag-unlad ng buhay sa Earth ay malapit na konektado sa pagbabago sa konsentrasyon ng oxygen sa atmospera at ang pagbuo ng ozone screen. Ang palagay na ito ay ipinahayag ng mga Amerikanong siyentipiko na sina G. Berkner at L. Marshall sa pagtatapos ng 60s ng ating siglo. Ngayon ito ay nakumpirma ng data ng biogeochemistry at paleontology. Dahil sa mahalagang aktibidad ng mga blue-green, ang nilalaman ng libreng oxygen sa atmospera ^ " ay tumaas nang husto. Ang pag-abot sa tinatawag na "Pasteur point" ng konsentrasyon ng oxygen - 1% ng konsentrasyon nito sa modernong kapaligiran - ay lumikha ng mga kinakailangan para sa pagpapakita ng aerobic na mekanismo ng dissimilation-respiration.anaerobic (oxygen-free) na mga proseso Ang paglitaw ng paghinga ay isang pangunahing aromorphosis, bilang isang resulta kung saan ang paglabas ng enerhiya para sa mahahalagang proseso ay tumaas nang maraming beses.
Ang akumulasyon ng oxygen ay humantong sa pagbuo ng pangunahing ozone screen sa itaas na mga layer biosphere, na nagbukas ng malawak na abot-tanaw para sa pag-unlad ng buhay, dahil pinipigilan nito ang pagtagos ng mga mapanirang ultraviolet ray sa Earth.
Ang hitsura ng screen ng ozone at ang paglipat mula sa anaerobic na proseso patungo sa paghinga ay nagaganap sa Vendian - ang pinaka Huling yugto Proterozoic at humahantong sa pag-unlad ng mga photosynthetic na organismo - mga autotroph sa solar-rich upper layers ng karagatan. Kaugnay nito, ang akumulasyon ng mga organikong compound ng mga autotrophic na organismo bilang isang resulta ng photosynthesis ay lumikha ng mga kondisyon para sa ebolusyon ng kanilang mga mamimili - mga heterotrophic na organismo.
Sa Paleozoic, sa gilid ng Silurian at Devonian, ang nilalaman ng oxygen sa atmospera ay umabot sa 10% ng modernong konsentrasyon nito. Sa oras na ito, ang kapangyarihan ng ozone screen ay lumago nang labis na naging posible para sa mga buhay na organismo na maabot ang lupa.
DokumentoOpsyonalmabuti-seminar BORGES AT NABOKOV SA PAGHAHANAP... ang mga resulta ay inaasahang tatalakayin dito kurso-seminar, ay nagpakita na katulad ... at kultural at makasaysayang konteksto. totoo mabuti- ang seminar ay naka-address sa lahat ng interesado sa comparative ...
Sa kasalukuyan, ang buhay sa Earth ay hindi maaaring lumitaw nang abiogenically. Kahit si Darwin ay sumulat noong 1871: "Ngunit kung ngayon ... sa ilang mainit na reservoir na naglalaman ng lahat ng kinakailangang ammonium at phosphorus salts at naa-access sa liwanag, init, kuryente, isang protina ay nabuo sa kemikal, na may kakayahang higit pang mga kumplikadong pagbabago, kung gayon ang bagay na ito. ay agad na mawawasak at mahihigop, na imposible sa panahon ng pinagmulan ng mga buhay na nilalang. Nagmula ang buhay sa Earth sa isang abiogenic na paraan. Sa kasalukuyan, ang buhay ay nagmumula lamang sa buhay (biogenic na pinagmulan). Ang posibilidad ng muling paglitaw ng buhay sa Earth ay hindi kasama.
Ang teorya ng panspermia.
Noong 1865 doktor ng aleman Iniharap ni G. Richter cosmozoic hypothesis
( cosmic germs) ayon sa kung saan ang buhay ay walang hanggan at ang mga mikrobyo na naninirahan sa kalawakan ng mundo ay maaaring ilipat mula sa isang planeta patungo sa isa pa.
Ang isang katulad na hypothesis ay iniharap ng Swedish naturalist na si S. Arrhenius noong 1907, sa pag-aakalang ang mga mikrobyo ng buhay ay laging umiiral sa Uniberso - ang panspermia hypothesis. Inilarawan niya kung paano iniiwan ng mga particle ng matter, dust particle at living spores ng microorganisms ang mga planetang pinaninirahan ng ibang mga nilalang sa kalawakan ng mundo. Pinapanatili nila ang kanilang kakayahang mabuhay sa pamamagitan ng paglipad sa espasyo ng Uniberso dahil sa magaan na presyon. Sa sandaling nasa isang planeta na may angkop na mga kondisyon para sa buhay, nagsisimula sila bagong buhay sa planetang ito. Ang hypothesis na ito ay suportado ng marami, kabilang ang mga siyentipikong Ruso na sina S. P. Kostychev, L. S. Berg at P. P. Lazarev.
Ang hypothesis na ito ay hindi nagmumungkahi ng anumang mekanismo para sa pagpapaliwanag sa pangunahing pinagmulan ng buhay at paglilipat ng problema sa ibang lugar sa uniberso. Naniniwala si Liebig na "ang kapaligiran mga katawang makalangit, pati na rin ang mga umiikot na cosmic nebulae, ay maaaring ituring na lumang mga repositoryo ng isang animated na anyo, bilang mga walang hanggang plantasyon ng mga organikong mikrobyo, kung saan ang buhay ay nakakalat sa anyo ng mga mikrobyo na ito sa Uniberso.
Upang bigyang-katwiran ang panspermia, ginagamit ang mga rock painting na naglalarawan ng mga bagay na katulad ng mga rocket o astronaut, o ang hitsura ng mga UFO. Sinira ng mga flight ng spacecraft ang paniniwala sa pagkakaroon ng matalinong buhay sa mga planeta ng solar system, na lumitaw pagkatapos ng pagtuklas ng mga channel sa Mars ni Schiparelli noong 1877.
Nagbilang si Lovell ng 700 channel sa Mars. Ang network ng mga kanal ay sumasakop sa lahat ng mga kontinente. Noong 1924, kinunan ng larawan ang mga kanal, at nakita ng karamihan sa mga siyentipiko ang mga ito bilang patunay ng pagkakaroon ng matalinong buhay. Ang mga larawan ng 500 na mga channel ay nagtala din ng mga pana-panahong pagbabago ng kulay, na nakumpirma ang mga ideya ng astronomer ng Sobyet na si G. A. Tikhov tungkol sa mga halaman sa Mars, dahil ang mga lawa at mga channel ay berde.
Ang mahalagang impormasyon tungkol sa mga pisikal na kondisyon sa Mars ay nakuha ng Soviet Mars spacecraft at ng American landing station na Viking-1 at Viking-2. Kaya, ang mga polar cap, na sumasailalim sa mga pana-panahong pagbabago, ay naging binubuo ng singaw ng tubig na may pinaghalong mineral na alikabok at solidong carbon dioxide ng tuyong yelo). Ngunit sa ngayon ay wala pang nakitang bakas ng buhay sa Mars.
Ang pag-aaral ng ibabaw mula sa board ng mga artipisyal na satellite ay nagmungkahi na ang mga channel at ilog ng Mars ay maaaring magresulta mula sa pagtunaw ng yelo sa ibabaw ng tubig sa mga zone. nadagdagang aktibidad o ang panloob na init ng planeta, o kung kailan panaka-nakang pagbabago klima.
Sa huling bahagi ng ikaanimnapung taon ng ikadalawampu siglo, muling tumaas ang interes sa mga hypotheses ng panspermia. Kapag pinag-aaralan ang sangkap ng mga meteorites at kometa, natuklasan ang mga "precursors of the living" - mga organic compound, hydrocyanic acid, tubig, formaldehyde, cyanogens.
Ang formaldehyde ay nakita sa 60% ng mga kaso sa 22 na lugar na pinag-aralan, ang mga ulap nito na may konsentrasyon na humigit-kumulang 1000 molecules/cm. kubo punan ang malalaking espasyo.
Noong 1975, ang mga amino acid precursor ay natagpuan sa lunar soil at meteorites.
Ang konsepto ng isang nakatigil na estado ng buhay.
Ayon kay V. I. Vernadsky, kinakailangang pag-usapan ang kawalang-hanggan ng buhay at ang mga pagpapakita ng mga organismo nito, tulad ng pinag-uusapan natin ang kawalang-hanggan ng materyal na substrate ng mga celestial na katawan, ang kanilang mga thermal electrical, magnetic properties at ang kanilang mga manifestations. Lahat ng nabubuhay na bagay ay nagmula sa mga buhay na bagay (prinsipyo ni Redi).
Ang mga primitive unicellular na organismo ay maaaring lumitaw lamang sa biosphere ng Earth, gayundin sa biosphere ng Uniberso. Ayon kay Vernadsky, ang mga natural na agham ay itinayo sa pag-aakalang ang buhay na may mga espesyal na katangian ay hindi nakikibahagi sa buhay ng Uniberso. Ngunit ang biosphere ay dapat kunin bilang isang buo, bilang isang solong buhay na kosmikong organismo (pagkatapos ang tanong ng simula ng buhay, ng paglukso mula sa walang buhay hanggang sa buhay, ay nawala).
Ang holobiosis hypothesis.
May kinalaman ito sa prototype ng pre-cellular ancestor at ang kanyang mga kakayahan.
Mayroong iba't ibang anyo ng precellular ancestor - "bioid", "biomonad", "microsphere".
Ayon sa biochemist na si P. Dekker, ang istrukturang batayan ng "bioid" ay binubuo ng mabubuhay na di-equilibrium na mga dissipative na istruktura, iyon ay, ang pagtuklas ng isang microsystem na may enzymatic apparatus na nagpapagana sa metabolismo ng "bioid".
Ang hypothesis na ito ay binibigyang kahulugan ang aktibidad hanggang sa cellular ancestor sa isang exchange-metabolic spirit.
Sa loob ng balangkas ng holobiosis hypothesis, ang mga biochemist na sina S. Fox at K. Dose ay nagmodelo ng kanilang mga biopolymer na may kakayahang metabolismo - kumplikadong synthesis ng protina.
Ang pangunahing disbentaha ng hypothesis na ito ay ang kawalan ng isang genetic system sa naturang synthesis. Kaya ang kagustuhan para sa "molecular progenitor" ng anumang buhay na bagay, sa halip na ang pangunahing protocellular na istraktura.
Ang genobiosis hypothesis.
Naniniwala ang Amerikanong siyentipiko na si Haldane na ang pangunahin ay hindi isang istraktura na may kakayahang makipagpalitan ng mga sangkap kapaligiran, ngunit isang macromolecular system na katulad ng isang gene at may kakayahang magparami, at samakatuwid ay tinawag niya ang "hubad na gene". Pangkalahatang pagkilala ang hypothesis na ito ay natanggap pagkatapos ng pagtuklas ng RNA at DNA at ang kanilang mga kahanga-hangang katangian.
Ayon sa genetic hypothesis na ito, sa simula ay mayroon mga nucleic acid bilang batayan ng matrix para sa synthesis ng protina. Una itong iniharap noong 1929 ni G. Möller.
Napatunayan sa eksperimento na ang mga simpleng nucleic acid ay maaaring magtiklop nang walang mga enzyme. Ang synthesis ng mga protina sa ribosom ay nangyayari sa pakikilahok ng t - RNA at p - RNA. Nagagawa nilang bumuo ng hindi lamang mga random na kumbinasyon ng mga amino acid, ngunit nag-order ng mga polimer na may protina. Marahil ang pangunahing ribosom ay binubuo lamang ng RNA. Ang ganitong mga ribosome na walang protina ay maaaring mag-synthesize ng mga ordered peptides na may partisipasyon ng mga t-RNA molecule na nagbubuklod sa r-RNA sa pamamagitan ng base pairing.
Sa susunod na yugto ng ebolusyon ng kemikal, lumitaw ang mga matrice na tumutukoy sa pagkakasunud-sunod ng mga molekula ng t-RNA, at sa gayon ang pagkakasunud-sunod ng mga amino acid na nakagapos ng mga molekula ng t-RNA. Ang kakayahan ng mga nucleic acid na magsilbi bilang mga template sa pagbuo ng mga pantulong na kadena (halimbawa, ang synthesis ng at - RNA sa DNA) ay ang pinaka-nakakumbinsi na argumento na pabor sa ideya ng nangungunang papel sa proseso ng biogenesis ng ang namamana na kagamitan at, samakatuwid, pabor sa genetic hypothesis ng pinagmulan ng buhay.
3. Paano lumitaw ang buhay sa Earth
Ang modernong konsepto ng pinagmulan ng buhay sa Earth ay ang resulta ng isang malawak na synthesis ng mga natural na agham, maraming mga teorya at hypotheses na iniharap ng mga mananaliksik ng iba't ibang mga specialty.
Panimula.
1. Mga konsepto ng pinagmulan ng buhay sa Earth.
2. Ang pinagmulan ng buhay.
3. Ang paglitaw ng mga pinakasimpleng anyo ng buhay.
Konklusyon.
Listahan ng ginamit na panitikan
Panimula
Ang mga tanong tungkol sa pinagmulan ng kalikasan at ang kakanyahan ng buhay ay matagal nang naging paksa ng interes ng tao sa kanyang pagnanais na maunawaan ang mundo sa paligid niya, maunawaan ang kanyang sarili at matukoy ang kanyang lugar sa kalikasan. Ang pinagmulan ng buhay ay isa sa tatlong pinakamahalagang problema sa pananaw sa mundo kasama ang problema ng pinagmulan ng ating Uniberso at ang problema ng pinagmulan ng tao.
Ang mga siglo ng pagsasaliksik at pagtatangkang lutasin ang mga isyung ito ay nagbunga ng iba't ibang konsepto ng pinagmulan ng buhay.
1. Mga konsepto ng pinagmulan ng buhay sa Earth
Ang Creationism ay ang banal na paglikha ng buhay.
Ayon sa creationism, ang paglitaw ng buhay sa Earth ay hindi maisasakatuparan sa natural, layunin, regular na paraan; ang buhay ay bunga ng isang banal na malikhaing gawa. Ang pinagmulan ng buhay ay tumutukoy sa isang tiyak na pangyayari sa nakaraan na maaaring kalkulahin. Noong 1650, kinakalkula ni Arsobispo Asher ng Ireland na nilikha ng Diyos ang mundo noong Oktubre 4004 BC, at sa ika-9 ng umaga noong Oktubre 23, tao. Nakuha niya ang numerong ito mula sa pagsusuri sa mga edad at ugnayan ng pamilya ng lahat ng taong binanggit sa Bibliya. Gayunpaman, sa oras na iyon ay mayroon nang isang binuo na sibilisasyon sa Gitnang Silangan, na pinatunayan ng arkeolohiko na pananaliksik. Gayunpaman, ang isyu ng paglikha ng mundo at tao ay hindi sarado, dahil ang mga teksto ng Bibliya ay maaaring bigyang-kahulugan sa iba't ibang paraan.
Ang konsepto ng maramihang kusang (spontaneous) na henerasyon ng buhay mula sa non-living matter(Ito ay sinusunod pa rin ni Aristotle, na naniniwala na ang mga bagay na may buhay ay maaari ding lumitaw bilang resulta ng pagkabulok ng lupa). Ang teorya ng kusang pinagmulan ng buhay ay nagmula sa Babylon, Egypt at China bilang alternatibo sa creationism. Ito ay batay sa konsepto na sa ilalim ng impluwensya ng natural na mga kadahilanan, ang buhay ay maaaring lumitaw mula sa walang buhay, ang organiko mula sa hindi organiko. Ito ay bumalik sa Aristotle: ang ilang mga "particle" ng bagay ay naglalaman ng ilang uri ng "alternatibong prinsipyo", na, sa ilalim ng ilang mga kundisyon, ay maaaring lumikha ng isang buhay na organismo. Naniniwala si Aristotle na ang aktibong prinsipyo ay nasa isang fertilized na itlog, sikat ng araw, nabubulok na karne. Para kay Democritus, ang simula ng buhay ay nasa silt, para kay Thales, sa tubig, para sa Anaxagoras, sa hangin. Batay sa impormasyon tungkol sa mga hayop na nagmula sa mga sundalo ni Alexander the Great at mga manlalakbay na mangangalakal, nabuo ni Aristotle ang ideya ng isang unti-unti at patuloy na pag-unlad ng buhay mula sa walang buhay at nilikha ang ideya ng "hagdan ng kalikasan" kaugnay ng mundo ng hayop. Wala siyang alinlangan tungkol sa kusang henerasyon ng mga palaka, daga at iba pang maliliit na hayop. Binanggit ni Plato ang kusang henerasyon ng mga nabubuhay na nilalang mula sa lupa sa proseso ng pagkabulok.
Ang ideya ng kusang henerasyon ay naging laganap sa Middle Ages at Renaissance, nang ang posibilidad ng kusang henerasyon ng hindi lamang simple, kundi pati na rin ang lubos na organisadong mga nilalang, kahit na ang mga mammal, ay pinahihintulutan.
(halimbawa, mga daga mula sa basahan). Ang mga pagtatangka ni Paracelsus na bumuo ng mga recipe ay kilala artipisyal na tao(homunculus).
Gumawa si Helmont ng isang recipe para sa pagkuha ng mga daga mula sa trigo at maruming paglalaba. Naniniwala rin si Bacon na ang pagkabulok ay ang mikrobyo ng isang bagong kapanganakan. Ang mga ideya ng kusang henerasyon ng buhay ay suportado ni Galileo, Descartes, Harvey, Hegel.
Laban sa teorya ng kusang henerasyon noong ika-17 siglo. nagsalita ang doktor na Florentine na si Francesco Redi. Inilagay ang karne sa isang saradong kaldero, ipinakita iyon ni F. Redi bulok na karne Ang mga larvae ng blowfly ay hindi kusang nagpaparami. Ang mga tagasuporta ng teorya ng kusang henerasyon ay hindi sumuko, nagtalo sila na ang kusang henerasyon ng mga larvae ay hindi nangyari para sa tanging dahilan na ang hangin ay hindi pumasok sa saradong palayok. Pagkatapos ay inilagay ni F. Redi ang mga piraso ng karne sa ilang malalalim na sisidlan. Iniwan niyang bukas ang ilan sa mga ito, at tinakpan ng muslin ang ilan. Pagkaraan ng ilang oras, sa mga bukas na sisidlan, ang karne ay napuno ng mga fly larvae, habang sa mga sisidlan na natatakpan ng muslin, walang mga larvae sa bulok na karne.
Noong siglo XVIII. Ang Aleman na matematiko at pilosopo na si Leibniz ay nagpatuloy na ipagtanggol ang teorya ng kusang henerasyon ng buhay. Siya at ang kanyang mga tagasuporta ay nagtalo na mayroong isang espesyal na "puwersa ng buhay" sa mga buhay na organismo. Ayon sa mga vitalist (mula sa Latin na "vita" - buhay), ang "puwersa ng buhay" ay naroroon sa lahat ng dako. Hingain mo lang ito, at ang walang buhay ay magiging buhay.”
Binuksan ng mikroskopyo ang microworld sa mga tao. Ang mga obserbasyon ay nagpakita na sa isang mahigpit na saradong prasko na may sabaw ng karne o hay infusion, ang mga mikroorganismo ay napansin pagkaraan ng ilang sandali. Ngunit sa sandaling ang sabaw ng karne ay pinakuluan ng isang oras at ang leeg ay natatakan, walang lumitaw sa selyadong prasko. Iminungkahi ng mga Vitalist na pinapatay ng matagal na pagkulo ang "puwersa ng buhay" na hindi makakapasok sa selyadong prasko.
Noong ika-19 na siglo Kahit na si Lamarck noong 1809 ay sumulat tungkol sa posibilidad ng kusang pagbuo ng fungi.
Sa pagdating ng aklat ni Darwin na "The Origin of Species", muling bumangon ang tanong kung paano lumitaw ang buhay sa Earth. Ang French Academy of Sciences noong 1859 ay nagtalaga ng isang espesyal na premyo para sa isang pagtatangka na ipaliwanag sa isang bagong paraan ang tanong ng kusang henerasyon. Ang parangal na ito ay natanggap noong 1862 ng sikat na Pranses na siyentipiko na si Louis Pasteur. Sino ang nagsagawa ng isang eksperimento na nakaagaw sa sikat na eksperimento ni Redi sa pagiging simple. Nagluto siya ng iba't ibang nutrient media sa isang prasko kung saan maaaring bumuo ang mga mikroorganismo. Ang matagal na pagkulo sa prasko ay pumatay hindi lamang mga mikroorganismo, kundi pati na rin ang kanilang mga spores. Dahil sa pag-iisip ng mga vitalist na ang gawa-gawang "puwersa ng buhay" ay hindi maaaring tumagos sa isang selyadong prasko, ikinabit ni Pasteur ang isang hugis-S na tubo na may libreng dulo nito. Ang mga spores ng mga microorganism ay nanirahan sa ibabaw ng isang manipis na hubog na tubo at hindi maaaring tumagos sa nutrient medium. Ang isang mahusay na pinakuluang nutrient medium ay nanatiling sterile; ang kusang henerasyon ng mga mikroorganismo ay hindi naobserbahan sa loob nito, kahit na ang air access (at kasama nito ang kilalang "puwersa ng buhay") ay ibinigay.
Kaya, napatunayan na sa ating panahon ang anumang organismo ay maaaring lumitaw lamang mula sa isa pang buhay na organismo.
Ang konsepto ng steady state, ayon sa kung saan ang buhay ay palaging umiiral. Ang mga tagapagtaguyod ng teorya ng walang hanggang pag-iral ng buhay ay naniniwala na sa patuloy na umiiral na Earth, ang ilang mga species ay pinilit na mawala o kapansin-pansing baguhin ang kanilang mga numero sa ilang mga lugar sa planeta dahil sa mga pagbabago sa mga panlabas na kondisyon. Ang isang malinaw na konsepto sa landas na ito ay hindi nabuo, dahil may ilang mga puwang at kalabuan sa paleontological record ng Earth. Ang sumusunod na grupo ng mga hypotheses ay konektado din sa ideya ng walang hanggang pag-iral ng buhay sa Uniberso.
Konsepto ng Panspermia- extraterrestrial na pinagmulan ng buhay. Ang teorya ng panspermia (isang hypothesis tungkol sa posibilidad ng paglilipat ng Buhay sa Uniberso mula sa isang kosmikong katawan patungo sa isa pa) ay hindi nag-aalok ng anumang mekanismo upang ipaliwanag ang pangunahing pinagmulan ng buhay at inililipat ang problema sa ibang lugar sa Uniberso. Naniniwala si Liebig na "ang mga atmospheres ng mga celestial na katawan, pati na rin ang umiikot na cosmic nebulae, ay maaaring ituring bilang lumang mga repositoryo ng isang animated na anyo, tulad ng mga walang hanggang plantasyon ng mga organikong mikrobyo," kung saan ang buhay ay nawawala sa anyo ng mga mikrobyo na ito sa Sansinukob.
Noong 1865, ang Aleman na manggagamot na si G. Richter ay naglagay ng hypothesis ng mga cosmozoans (kosmikong mikrobyo), ayon sa kung saan ang buhay ay walang hanggan at ang mga mikrobyo na naninirahan sa kalawakan ng mundo ay maaaring ilipat mula sa isang planeta patungo sa isa pa. Ang hypothesis na ito ay sinusuportahan ng maraming kilalang siyentipiko. Parehong naisip nina Kelvin, Helmholtz, at iba pa. Sa simula ng ating siglo, naisip ni Arrhenius ang radiopanspermia. Inilarawan niya kung paano iniiwan ng mga particle ng matter, dust particle at living spores ng microorganisms ang mga planetang pinaninirahan ng ibang mga nilalang sa kalawakan ng mundo. Pinapanatili nila ang kanilang kakayahang mabuhay sa pamamagitan ng paglipad sa espasyo ng Uniberso dahil sa magaan na presyon. Sa sandaling nasa isang planeta na may angkop na mga kondisyon para sa buhay, nagsisimula sila ng isang bagong buhay sa planetang ito.
Upang bigyang-katwiran ang panspermia, ang mga pagpipinta sa kuweba ay karaniwang ginagamit na naglalarawan ng mga bagay na mukhang rocket o astronaut, o ang hitsura ng mga UFO. Sinira ng mga flight ng spacecraft ang paniniwala sa pagkakaroon ng matalinong buhay sa mga planeta ng solar system, na lumitaw pagkatapos ng pagtuklas ng mga channel sa Mars ni Schiaparelli.
Ang konsepto ng pinagmulan ng buhay sa Earth sa makasaysayang nakaraan bilang isang resulta ng mga proseso na sumusunod sa mga batas ng pisikal at kemikal.
Sa kasalukuyan, ang hypothesis tungkol sa pinagmulan ng buhay sa Earth, na binuo ng siyentipikong Sobyet na si Acad. A. I. Oparin at ang Ingles na siyentipiko na si J. Haldane. Ang hypothesis na ito ay batay sa palagay ng unti-unting paglitaw ng buhay sa Earth mula sa organikong bagay sa pamamagitan ng mahabang abiogenic (non-biological) molecular evolution. Ang teorya ng A. I. Oparin ay isang pangkalahatan ng nakakumbinsi na ebidensya ng paglitaw ng buhay sa Earth bilang isang resulta ng isang regular na proseso ng paglipat ng kemikal na anyo ng paggalaw ng bagay sa isang biyolohikal.
2 . Pinagmulan ng buhay
Cryptozoic
Ang geological time na ito ay nagsimula mula sa sandali ng pinagmulan ng Earth 4.6 bilyong taon na ang nakalilipas, kasama ang panahon ng pagbuo ng crust ng earth at proto-ocean, at nagtatapos sa isang malawak na pamamahagi ng mga highly organized na organismo na may mahusay na binuo panlabas na balangkas. Nakaugalian na i-subdivide ang cryptozoic sa archaean, o archaeozoic, na tumagal ng humigit-kumulang 2 bilyong taon, at ang proterozoic, na ang tagal ay malapit din sa 2 bilyong taon. Minsan sa Cryptozoic, hindi lalampas sa 3.5 bilyong taon na ang nakalilipas, lumitaw ang buhay sa Earth. Ang buhay ay maaaring lumitaw lamang kapag ang mga kanais-nais na kondisyon para dito ay nabuo sa Archaean at, una sa lahat, ang mga kanais-nais na temperatura.
buhay na bagay, bukod sa iba pang mga sangkap, ay binuo mula sa mga protina. Samakatuwid, sa oras ng pinagmulan ng buhay, ang temperatura sa ibabaw ng lupa ay dapat na bumaba nang sapat upang ang mga protina ay hindi masira. Napag-alaman na ngayon ang limitasyon ng temperatura ng pagkakaroon ng buhay na bagay ay nasa 90 C, at ang ilang bakterya ay naninirahan sa mga mainit na bukal sa temperaturang ito. Sa ganitong mataas na temperatura, ang ilang mga organikong compound na kinakailangan para sa pagbuo ng mga buhay na bagay, lalo na ang mga protina, ay maaari nang mabuo. Mahirap sabihin kung gaano katagal ibabaw ng lupa pinalamig sa naaangkop na temperatura.
Maraming mga mananaliksik na nag-aaral sa problema ng pinagmulan ng buhay sa Earth ay naniniwala na ang buhay ay nagmula sa mababaw na tubig sa dagat bilang resulta ng karaniwang pisikal at kemikal na mga proseso na likas sa di-organikong bagay. tiyak mga kemikal na compound nabuo sa ilalim ng ilang mga kundisyon at mga elemento ng kemikal ay konektado sa isa't isa sa ilang mga ratio ng timbang.
Ang posibilidad ng pagbuo ng mga kumplikadong organikong compound ay lalong mataas para sa mga carbon atom dahil sa kanilang tiyak na mga tampok. Iyon ang dahilan kung bakit ang carbon ay naging materyal na gusali kung saan, ayon sa mga batas ng pisika at kimika, ang pinaka kumplikadong mga organikong compound ay lumitaw nang medyo madali at mabilis.
Ang mga molekula ay hindi kaagad naabot ang antas ng pagiging kumplikado na kinakailangan para sa pagtatayo ng "nabubuhay na bagay. Maaari nating pag-usapan ang tungkol sa ebolusyon ng kemikal na nauna sa biyolohikal at nagtapos sa paglitaw ng mga buhay na nilalang. Ang proseso ng ebolusyon ng kemikal ay medyo mabagal. Ang simula ng prosesong ito ay inalis mula sa kasalukuyan ng 4.5 bilyong taon at halos kasabay ng panahon ng pagbuo ng Earth mismo.
Naka-on maagang yugto Sa kasaysayan nito, ang Earth ay isang mainit na planeta. Bilang resulta ng pag-ikot, na may unti-unting pagbaba sa temperatura, ang mga atomo ng mabibigat na elemento ay lumipat sa gitna, at sa mga layer ng ibabaw ang mga atomo ng mga magaan na elemento (hydrogen, carbon, oxygen, nitrogen) ay puro, na bumubuo sa mga katawan. ng mga buhay na organismo. Sa karagdagang paglamig ng Earth, lumitaw ang mga kemikal na compound: tubig, mitein, carbon dioxide, ammonia, hydrogen cyanide, pati na rin ang molecular hydrogen, oxygen, nitrogen. Pisikal at Mga katangian ng kemikal Ang tubig (mataas na dipole moment, lagkit, kapasidad ng init, atbp.) at carbon (kahirapan sa pagbuo ng mga oxide, ang kakayahang bawasan at bumuo ng mga linear compound) ay nagpasiya na sila ay nasa duyan ng buhay.
Sa mga unang yugtong ito, nabuo ang pangunahing atmospera ng Daigdig, na hindi isang oxidizing, tulad ng ngayon, ngunit isang nagpapababang karakter. Bilang karagdagan, ito ay mayaman sa mga inert gas (helium, neon, argon). Ang orihinal na kapaligirang ito ay nawala na. Sa lugar nito, nabuo ang pangalawang kapaligiran ng Earth, na binubuo ng 20% ng oxygen - isa sa mga pinaka-chemically active na gas. Ang pangalawang kapaligiran na ito ay produkto ng pag-unlad ng buhay sa Earth, isa sa mga pandaigdigang kahihinatnan nito.
Ang karagdagang pagbaba sa temperatura ay humantong sa paglipat ng isang bilang ng mga gas na compound sa isang likido at solidong estado, pati na rin ang pagbuo ng crust ng lupa. Kapag bumaba ang temperatura ng ibabaw ng Earth sa ibaba 100°C, lumapot ang singaw ng tubig.
Ang mahabang buhos ng ulan na may madalas na pagkidlat-pagkulog ay humantong sa pagbuo ng malalaking reservoir. Bilang resulta ng aktibong aktibidad ng bulkan, maraming mainit na masa ang dinala sa ibabaw mula sa mga panloob na layer ng Earth, kabilang ang mga carbide - mga compound ng mga metal na may carbon. Kapag ang mga carbide ay nakipag-ugnayan sa tubig, ang mga hydrocarbon compound ay nahiwalay. mainit tubig ulan bilang isang mahusay na solvent, naglalaman ito ng mga dissolved hydrocarbons, pati na rin ang mga gas (ammonia, carbon dioxide, hydrogen cyanide), mga asin at iba pang mga compound na maaaring pumasok sa mga reaksiyong kemikal. Ito ay lubos na lohikal na ipagpalagay na ang Earth na nasa mga unang yugto ng pagkakaroon nito ay may isang tiyak na halaga ng mga hydrocarbon. Ang ikalawang yugto ng biogenesis ay nailalarawan sa pamamagitan ng paglitaw ng mas kumplikadong mga organikong compound, sa partikular na mga protina, sa tubig ng pangunahing karagatan. Dahil sa mataas na temperatura, naglalabas ng kidlat, pinahusay ultraviolet radiation ang medyo simpleng mga molekula ng mga organikong compound, kapag nakikipag-ugnayan sa iba pang mga sangkap, ay naging mas kumplikado at nabuo ang mga karbohidrat, taba, amino acid, protina at nucleic acid.
Mula sa isang tiyak na yugto sa proseso ng ebolusyon ng kemikal sa Earth, nagsimulang aktibong bahagi ang oxygen. Maaari itong maipon sa kapaligiran ng Earth bilang resulta ng pagkabulok ng tubig at singaw ng tubig sa ilalim ng pagkilos ng ultraviolet rays ng Araw. (Kinailangan ng hindi bababa sa 1-1.2 bilyong taon para sa pagbabago ng pinababang atmospera ng pangunahing Earth sa isang na-oxidized.) Sa akumulasyon ng oxygen sa atmospera, nagsimulang mag-oxidize ang mga nabawasang compound. Kaya, sa panahon ng oksihenasyon ng mitein, nabuo ang methyl alcohol, formaldehyde, formic acid, atbp. Ang mga nagresultang compound ay hindi nawasak dahil sa kanilang pagkasumpungin. Umalis sa itaas na mga layer ng crust ng lupa, nahulog sila sa isang mahalumigmig na malamig na kapaligiran, na nagpoprotekta sa kanila mula sa pagkawasak. Kasunod nito, ang mga sangkap na ito, kasama ang ulan, ay nahulog sa mga dagat, karagatan at iba pang mga palanggana ng tubig. Naipon dito, muli silang pumasok sa mga reaksyon, bilang isang resulta kung saan higit pa kumplikadong mga sangkap(amino acids at compounds tulad ng adenitis). Upang ang ilang mga solute ay makipag-ugnayan sa isa't isa, kailangan ng sapat na konsentrasyon ng mga ito sa solusyon. Sa ganitong "sabaw" ang proseso ng pagbuo ng mas kumplikadong mga organikong molekula ay maaaring maging matagumpay. Kaya, ang tubig ng pangunahing karagatan ay unti-unting nabusog ng iba't ibang mga organikong sangkap, na bumubuo ng isang "pangunahing sopas". Ang aktibidad ng mga bulkan sa ilalim ng lupa sa isang malaking lawak ay nag-ambag sa saturation ng naturang "organic na sabaw".
Sa tubig ng pangunahing karagatan, ang konsentrasyon ng mga organikong sangkap ay tumaas, sila ay naghalo, nakikipag-ugnayan at pinagsama sa maliliit na magkakahiwalay na istruktura ng solusyon. Ang ganitong mga istraktura ay madaling makuha sa artipisyal na paraan sa pamamagitan ng paghahalo ng mga solusyon ng iba't ibang mga protina, tulad ng gelatin at albumin. Ang mga organikong multimolecular na istrukturang ito ay nakahiwalay sa solusyon, ang natitirang Russian scientist na si A.I. Ang Oparin ay tinatawag na coacervate drops o coacervates. Coacervates - ang pinakamaliit na colloidal particle - bumabagsak na may mga osmotic na katangian. Ipinakita ng mga pag-aaral na ang mga coacervate ay may medyo kumplikadong organisasyon at may ilang mga katangian na naglalapit sa kanila sa pinakasimpleng mga sistema ng pamumuhay. Halimbawa, nagagawa nilang sumipsip ng iba't ibang mga sangkap mula sa kapaligiran na nakikipag-ugnayan sa mga compound ng drop mismo, at tumataas ang laki. Ang mga prosesong ito ay medyo katulad ng pangunahing anyo asimilasyon. Kasabay nito, ang mga proseso ng pagkabulok at paglabas ng mga produkto ng pagkabulok ay maaaring mangyari sa mga coacervate. Ang ratio sa pagitan ng mga prosesong ito sa iba't ibang coacervates ay hindi pareho. Ang paghiwalayin ang mga dynamic na mas matatag na istruktura na may namamayani ng aktibidad na gawa ng tao ay nakikilala. Gayunpaman, ang lahat ng ito ay hindi pa rin nagbibigay ng mga batayan para sa pag-uugnay ng mga coacervate sa mga nabubuhay na sistema, dahil wala silang kakayahang magparami ng sarili at mag-regulate ng sarili sa synthesis ng mga organikong sangkap. Ngunit ang mga kinakailangan para sa paglitaw ng mga nabubuhay na bagay ay nakapaloob na sa kanila.
Ang isang pagtaas ng konsentrasyon ng mga organikong sangkap sa coacervates ay nagdaragdag ng posibilidad ng pakikipag-ugnayan sa pagitan ng mga molekula at ang komplikasyon ng mga organikong compound. Nabuo ang mga coacervate sa tubig nang magkadikit ang dalawang mahinang nakikipag-ugnayan na polimer.
Bilang karagdagan sa mga coacervates, polynucleotides, polypeptides at iba't ibang mga catalyst na naipon sa "pangunahing sabaw", kung wala ang pagbuo ng kakayahang magparami ng sarili at metabolismo ay imposible. Ang mga katalista ay maaari ding mga di-organikong sangkap. Kaya, si J. Bernal sa isang pagkakataon ay naglagay ng hypothesis na ang pinakamatagumpay na mga kondisyon para sa paglitaw ng buhay ay nabuo sa maliit, kalmado, mainit-init na lagoon na may malaking halaga banlik, labo ng luad. Sa ganitong kapaligiran, ang polimerisasyon ng mga amino acid ay nagpapatuloy nang napakabilis; dito ang proseso ng polymerization ay hindi kailangang magpainit, dahil ang mga particle ng putik ay kumikilos bilang isang uri ng mga catalyst.
Kaya ang mga organikong compound at ang kanilang mga polimer ay unti-unting naipon sa ibabaw ng batang planetang Earth, na naging mga pasimula ng mga pangunahing sistema ng pamumuhay - mga eobionts.
3 . Ang paglitaw ng mga pinakasimpleng anyo ng buhay.
Ang mga Eobiont ay lumitaw nang hindi bababa sa 3.5 bilyong taon na ang nakalilipas.
Ang mga unang nabubuhay na organismo ay nakikilala, siyempre, sa pamamagitan ng kanilang matinding pagiging simple ng istraktura. Gayunpaman, ang natural na pagpili, kung saan ang mga mutant na mas mahusay na umangkop sa mga kondisyon sa kapaligiran ay nakaligtas, at ang kanilang hindi gaanong inangkop na mga kakumpitensya ay namatay, na humantong sa isang tuluy-tuloy na komplikasyon ng mga anyo ng buhay. Ang mga pangunahing organismo na lumitaw sa isang lugar sa unang bahagi ng Archean ay hindi pa nahahati sa mga hayop at halaman. Ang paghihiwalay ng dalawang sistematikong grupong ito ay natapos lamang sa pagtatapos ng Early Archean. Ang mga pinakalumang organismo ay nabuhay at namatay sa primordial na karagatan, at ang mga akumulasyon ng kanilang mga patay na katawan ay maaaring mag-iwan ng natatanging mga imprint sa mga bato. Ang mga unang nabubuhay na organismo ay maaaring kumain ng eksklusibo sa organikong bagay, iyon ay, sila ay heterotrophic. Ngunit nang maubos ang mga reserba ng organikong bagay sa kanilang agarang kapaligiran, nahaharap sila sa isang pagpipilian: mamatay o bumuo ng kakayahang mag-synthesize ng mga organikong sangkap mula sa mga walang buhay na materyales, pangunahin mula sa carbon dioxide at tubig. Sa katunayan, sa kurso ng ebolusyon, ang ilang mga organismo (halaman) ay nakakuha ng kakayahang sumipsip ng enerhiya sinag ng araw at gamitin ito upang masira ang tubig sa mga bumubuo nitong elemento. Gamit ang hydrogen para sa reduction reaction, nagawa nilang gawing carbohydrates ang carbon dioxide at bumuo ng iba pang organic substance mula dito sa kanilang katawan. Ang mga prosesong ito ay kilala bilang photosynthesis. Ang mga organismo na may kakayahang mag-convert ng mga di-organikong sangkap sa mga organiko sa pamamagitan ng mga internal na proseso ng kemikal ay tinatawag na autotrophic.
Ang paglitaw ng mga photosynthetic autotrophic na organismo ay isang pagbabago sa kasaysayan ng buhay sa Earth. Simula noon, nagsimula ang akumulasyon ng libreng oxygen sa atmospera at ang kabuuang dami ng organikong bagay na umiiral sa Earth ay nagsimulang tumaas nang husto. Kung walang photosynthesis, imposible ang karagdagang pag-unlad sa kasaysayan ng buhay sa Earth. Nakikita namin ang mga bakas ng mga organismong photosynthetic sa pinaka sinaunang mga layer ng crust ng lupa.
Ang mga unang hayop at halaman ay mga microscopic na single-celled na nilalang. Ang isang tiyak na hakbang pasulong ay ang pagsasamahan ng mga homogenous na mga selula sa mga kolonya; gayunpaman, ang tunay na seryosong pag-unlad ay naging posible lamang pagkatapos ng paglitaw ng mga multicellular na organismo. Ang kanilang mga katawan ay binubuo ng mga indibidwal na selula o grupo ng mga selula. iba't ibang hugis at mga appointment. Nagbigay ito ng impetus sa mabilis na pag-unlad ng buhay, ang mga organismo ay naging mas kumplikado at magkakaibang. Sa simula Proterozoic panahon ng mabilis na pag-unlad ng flora at fauna ng planeta. Sa mga dagat, medyo mas advanced na mga anyo ng algae ay umunlad na, lumitaw ang unang multicellular na organismo: mga espongha, mga bituka ng bituka, mollusc at worm. Mga susunod na hakbang biyolohikal na pag-unlad ay medyo madaling masubaybayan sa pamamagitan ng mga fossilized na labi ng mga skeleton na matatagpuan sa iba't ibang layer ng crust ng lupa. Ang mga labi na ito, na, sa pamamagitan ng pagkakataon at kanais-nais na kapaligiran, ay napanatili sa mga sediment hanggang sa kasalukuyan, tinatawag nating mga fossil, o mga fossil.
Ang pinakamatandang buhay na organismo sa mundo ay natagpuan sa Precambrian mga deposito Timog Africa. Ang mga ito ay mga organismong tulad ng bacterium, na ang edad ay tinatantya ng mga siyentipiko sa 3.5 bilyong taon. Napakaliit ng mga ito (0.25 x 0.60 mm) na makikita lamang sila sa tulong ng electron microscope. Ang mga organikong bahagi ng mga mikroorganismo na ito ay mahusay na napanatili at nagbibigay-daan sa amin upang tapusin na ang mga ito ay katulad ng mga modernong bakterya. Ang pagsusuri ng kemikal ay nagsiwalat ng kanilang biyolohikal na katangian. Ang iba pang ebidensya ng buhay ng Precambrian ay natagpuan sa mga sinaunang pormasyon ng Minnesota (27 bilyong taon), Rhodesia (2.7 bilyong taon), sa kahabaan ng hangganan ng Canada-US (2 bilyong taon), hilagang Michigan (1 bilyong taon), at sa iba pa. mga lugar.
Ang mga labi ng hayop na may mga bahagi ng kalansay ay natuklasan lamang sa mga deposito ng Precambrian nitong mga nakaraang taon. Gayunpaman, ang mga labi ng iba't ibang "walang kalansay" na mga hayop ay natagpuan sa mga deposito ng Precambrian sa mahabang panahon. Ang mga primitive na nilalang na ito ay wala pang calcareous skeleton o solid supporting structures, ngunit paminsan-minsan ay may mga imprints ng mga katawan ng mga multicellular organism, at bilang eksepsiyon, ang kanilang mga fossilized na labi. Ang isang halimbawa ay ang pagtuklas sa mga limestone ng Canada ng mga kakaibang pormasyon na hugis-kono - Atikokania - na itinuturing ng maraming siyentipiko na mga magulang ng mga espongha ng dagat. Ang mahalagang aktibidad ng mas malalaking buhay na nilalang, malamang na mga bulate, ay ipinapakita ng malinaw na mga zigzag na kopya - mga bakas ng pag-crawl, pati na rin ang mga labi ng "minks" na matatagpuan sa manipis na layered sediments ng seabed. Ang malambot na katawan ng mga hayop ay nabulok noong unang panahon, ngunit ang mga paleontologist ay nagawang subaybayan ang paraan ng pamumuhay ng mga hayop at itinatag ang pagkakaroon ng kanilang iba't ibang genera, halimbawa, Planolithes, Russophycus, atbp. Isang lubhang kawili-wiling fauna ay natuklasan noong 1947 ng mga Ang Australian scientist na si R.K. Spriggs sa Ediacaran Hills, mga 450 km hilaga ng Adelaide (South Australia). Ang fauna na ito ay pinag-aralan ng isang propesor sa Unibersidad ng Adelaide, isang Austrian na pinanggalingan, N. F. Glessner, na nagpahayag na karamihan sa mga species ng hayop mula sa Ediacara ay nabibilang sa mga dating hindi kilalang grupo ng mga non-skeletal na organismo. Ang ilan sa kanila ay nabibilang sa sinaunang dikya, ang iba ay kahawig ng mga naka-segment na worm - annelids. Sa Ediacara at katulad sa mga lokalidad ng edad ng South Africa at iba pang mga rehiyon, natagpuan din ang mga labi ng mga organismo na kabilang sa mga pangkat na ganap na hindi alam ng siyensya. Kaya, itinatag ni Propesor X. D. Pflug ang isang bagong uri ng primitive multicellular na hayop, ang Petalonamae, batay sa ilang labi. Ang mga organismong ito ay may katawang tulad ng dahon at tila nagmula sa pinaka primitive na mga kolonyal na organismo. Ang kaugnayan ng petalonamy sa iba pang mga uri ng hayop ay hindi lubos na malinaw. Mula sa isang evolutionary point of view, gayunpaman, ito ay napakahalaga na sa Ediacaran Sa panahon, ang fauna na katulad ng komposisyon ay naninirahan sa mga dagat ng iba't ibang rehiyon
Lupa.
Kamakailan lamang, marami ang nag-alinlangan na ang mga natuklasan sa Ediacaran ay mula sa Proterozoic na pinagmulan. Ang mga bagong radiometric na pamamaraan ay nagpakita na ang mga layer na may Ediacaran fauna ay mga 700 milyong taong gulang. Sa madaling salita, nabibilang sila Huling Proterozoic. Ang mga mikroskopikong unicellular na halaman ay mas laganap sa Proterozoic.
Ang mga bakas ng mahahalagang aktibidad ng asul-berdeng algae, ang tinatawag na stromatolites, na binuo mula sa concentric layers ng dayap, ay kilala sa mga sediment hanggang 3 bilyong taong gulang. Ang asul-berdeng algae ay walang balangkas at ang mga stromatolite ay nabuo sa pamamagitan ng materyal na namuo bilang resulta ng mga prosesong biochemical ang buhay ng mga algae na ito. Ang asul-berdeng algae, kasama ang bakterya, ay nabibilang sa mga pinaka-primitive na organismo - prokaryotes, kung saan ang mga cell ay wala pa ring nabuo na nucleus.
Kaya, lumitaw ang buhay sa mga dagat ng Precambrian, at nang lumitaw ito, nahahati ito sa dalawang pangunahing anyo: mga hayop at halaman. Ang mga unang simpleng organismo ay nabuo sa mga multicellular na organismo, medyo kumplikadong mga sistema ng pamumuhay na naging mga ninuno ng mga halaman at hayop, na sa kasunod na mga geological epoch ay nanirahan sa buong planeta. Pinarami ng buhay ang mga pagpapakita nito sa mababaw na tubig ng dagat, na tumagos sa mga palanggana ng tubig-tabang; maraming anyo na ang naghahanda para sa isang bagong rebolusyonaryong yugto ng ebolusyon - para sa landfall.
Konklusyon.
Ang pagkakaroon ng arisen, ang buhay ay nagsimulang umunlad sa isang mabilis na bilis (pagpabilis ng ebolusyon sa oras). Kaya, ang pag-unlad mula sa mga pangunahing protobionts hanggang sa mga aerobic na anyo ay nangangailangan ng humigit-kumulang 3 bilyong taon, habang humigit-kumulang 500 milyong taon na ang lumipas mula nang lumitaw ang mga terrestrial na halaman at hayop; Ang mga ibon at mammal ay nag-evolve mula sa una sa terrestrial vertebrates sa 100 milyong taon, ang mga primate ay umunlad sa 12-15 milyong taon, tumagal ng halos 3 milyong taon para sa pagbuo ng tao.
Posible ba ang buhay sa Earth ngayon?
Mula sa nalalaman natin tungkol sa pinagmulan ng buhay sa Earth, malinaw na ang proseso ng paglitaw ng mga buhay na organismo mula sa mga simpleng organikong compound ay napakatagal. Upang ang buhay ay magmula sa Earth, tumagal ng isang ebolusyonaryong proseso na tumagal ng maraming milyon-milyong taon, kung saan ang mga kumplikadong istruktura ng molekular, pangunahin ang mga nucleic acid at protina, ay pinili para sa katatagan, para sa kakayahang magparami ng kanilang sariling uri.
Kung ngayon sa Earth sa isang lugar sa mga lugar ng matinding aktibidad ng bulkan ay maaaring lumitaw ang medyo kumplikadong mga organikong compound, kung gayon ang posibilidad ng anumang matagal na pagkakaroon ng mga compound na ito ay bale-wala. Agad silang ma-oxidized o gagamitin ng mga heterotrophic na organismo. Naunawaan ito nang husto ni Charles Darwin: noong 1871 ay isinulat niya: isang protina na may kakayahang higit pa at mas kumplikadong mga pagbabago. Ang sangkap na iyon ay agad na masisira o mahihigop, na imposible sa panahon bago ang paglitaw ng mga buhay na nilalang.
Nagmula ang buhay sa lupa sa isang abiogenic na paraan. Sa kasalukuyan, ang buhay ay nagmumula lamang sa buhay (biogenic na pinagmulan). Ang posibilidad ng muling paglitaw ng buhay sa Earth ay hindi kasama. Ngayon ang mga buhay na nilalang ay lumilitaw lamang sa pamamagitan ng pagpaparami.
Bibliograpiya:
1. Naidysh V.M. Mga konsepto ng modernong natural na agham. - M .: Gardariki,
1999. - 476 p.
2. Slyusarev A.A. Biology na may pangkalahatang genetika. - M.: Medisina, 1978. -
3. Biology / Semenov E.V., Mamontov S.G., Kogan V.L. - M.: Higher School, 1984. - 352 p.
4. Pangkalahatang biology/ Belyaev D.K., Ruvinsky A.O. – M.: Enlightenment, 1993.
Nagtuturo
Kailangan mo ng tulong sa pag-aaral ng isang paksa?
Ang aming mga eksperto ay magpapayo o magbibigay ng mga serbisyo sa pagtuturo sa mga paksang kinaiinteresan mo.
Magsumite ng isang application na nagpapahiwatig ng paksa ngayon upang malaman ang tungkol sa posibilidad ng pagkuha ng konsultasyon.
Hypothesis ng A. I. Oparin. Ang pinaka makabuluhang tampok ng hypothesis ng AI Oparin ay ang unti-unting komplikasyon ng istrukturang kemikal at morphological na hitsura ng mga precursor ng buhay (probionts) sa daan patungo sa mga buhay na organismo.
Ang isang malaking halaga ng data ay nagmumungkahi na ang mga baybaying rehiyon ng mga dagat at karagatan ay maaaring maging kapaligiran para sa pinagmulan ng buhay. Dito, sa kantong ng dagat, lupa at hangin, ang mga kanais-nais na kondisyon ay nilikha para sa pagbuo ng mga kumplikadong organikong compound. Halimbawa, ang mga solusyon ng ilang mga organikong sangkap (asukal, alkohol) ay lubos na matatag at maaaring umiral nang walang katiyakan. Sa mga puro solusyon ng mga protina, mga nucleic acid, maaaring mabuo ang mga clots, katulad ng gelatin clots in may tubig na solusyon. Ang ganitong mga clots ay tinatawag na coacervate drops o coacervates (Fig. 70). Ang mga coacervate ay nakakapag-adsorb ng iba't ibang sangkap. Mula sa solusyon, ang mga kemikal na compound ay pumapasok sa kanila, na binago bilang isang resulta ng mga reaksyon na nagaganap sa mga coacervate na patak, at inilabas sa kapaligiran.
Ang mga coacervate ay hindi pa nabubuhay na nilalang. Nagpapakita lamang sila ng panlabas na pagkakahawig sa mga palatandaan ng mga nabubuhay na organismo tulad ng paglaki at metabolismo sa kapaligiran. Samakatuwid, ang paglitaw ng mga coacervates ay itinuturing na isang yugto sa pag-unlad ng pre-life.
kanin. 70. Pagbubuo ng isang coacervate drop
Ang mga Coacervate ay sumailalim sa napakahabang pagpili para sa katatagan ng istraktura. Nakamit ang katatagan dahil sa paglikha ng mga enzyme na kumokontrol sa synthesis ng ilang mga compound. Karamihan milestone sa pinagmulan ng buhay ay ang paglitaw ng isang mekanismo para sa pagpaparami ng kanilang sariling uri at pagmamana ng mga ari-arian ng mga nakaraang henerasyon. Naging posible ito dahil sa pagbuo ng mga kumplikadong complex ng mga nucleic acid at protina. Ang mga nucleic acid na may kakayahang pagtitiklop sa sarili ay nagsimulang kontrolin ang synthesis ng mga protina, na tinutukoy ang pagkakasunud-sunod ng mga amino acid sa kanila. At ang mga protina ng enzyme ay nagsagawa ng proseso ng paglikha ng mga bagong kopya ng mga nucleic acid. Ito ay kung paano lumitaw ang pangunahing katangian ng pag-aari ng buhay - ang kakayahang magparami ng mga molekula na katulad nito.
Ang mga buhay na nilalang ay ang tinatawag na bukas na mga sistema, ibig sabihin, mga sistema kung saan nagmumula ang enerhiya sa labas. Kung walang enerhiya, hindi mabubuhay ang buhay. Tulad ng alam mo, ayon sa mga pamamaraan ng pagkonsumo ng enerhiya (tingnan ang Kabanata III), ang mga organismo ay nahahati sa dalawang malalaking grupo: autotrophic at heterotrophic. Direktang ginagamit ng mga autotrophic na organismo ang solar energy sa proseso ng photosynthesis (mga berdeng halaman), ginagamit ng mga heterotrophic na organismo ang enerhiya na inilabas sa panahon ng pagkabulok ng mga organikong sangkap.
Malinaw, ang mga unang organismo ay heterotroph, nakakakuha ng enerhiya sa pamamagitan ng walang oxygen na paghahati ng mga organikong compound. Sa bukang-liwayway ng buhay, walang libreng oxygen sa kapaligiran ng Earth. Ang paglitaw ng isang kapaligiran ng modernong komposisyon ng kemikal ay malapit na nauugnay sa pag-unlad ng buhay. Ang paglitaw ng mga organismo na may kakayahang photosynthesis ay humantong sa paglabas ng oxygen sa atmospera at tubig. Sa pagkakaroon nito, naging posible ang paghahati ng oxygen ng mga organikong sangkap, kung saan maraming beses na mas maraming enerhiya ang nakukuha kaysa sa walang oxygen.
Mula sa sandali ng pinagmulan nito, ang buhay ay bumubuo ng isang solong biological system - ang biosphere (tingnan ang Kabanata XVI). Sa madaling salita, ang buhay ay lumitaw hindi sa anyo ng magkahiwalay na mga organismo, ngunit kaagad sa anyo ng mga komunidad. Ang ebolusyon ng biosphere sa kabuuan ay nailalarawan sa pamamagitan ng patuloy na komplikasyon, ibig sabihin, ang paglitaw ng higit pa at mas kumplikadong mga istraktura.
Posible ba ang buhay sa Earth ngayon? Mula sa nalalaman natin tungkol sa pinagmulan ng buhay sa Earth, malinaw na ang proseso ng paglitaw ng mga buhay na organismo mula sa mga simpleng organikong compound ay napakatagal. Upang ang buhay ay magmula sa Earth, tumagal ng isang ebolusyonaryong proseso na tumagal ng maraming milyon-milyong taon, kung saan ang mga kumplikadong istruktura ng molekular, pangunahin ang mga nucleic acid at protina, ay pinili para sa katatagan, para sa kakayahang magparami ng kanilang sariling uri.
Kung ngayon sa Earth sa isang lugar sa mga lugar ng matinding aktibidad ng bulkan ay maaaring lumitaw ang medyo kumplikadong mga organikong compound, kung gayon ang posibilidad ng anumang matagal na pagkakaroon ng mga compound na ito ay bale-wala. Agad silang ma-oxidized o gagamitin ng mga heterotrophic na organismo. Naunawaan ito nang husto ni Charles Darwin. Noong 1871, isinulat niya: "Ngunit ngayon ... sa ilang mainit na reservoir na naglalaman ng lahat ng kinakailangang ammonium at phosphorus salts at naa-access sa liwanag, init, kuryente, atbp., isang protina na may kakayahang higit pang , lalong kumplikadong mga pagbabago, kung gayon ang sangkap na ito ay magiging agad na nawasak o hinihigop, na imposible sa panahon bago ang paglitaw ng mga buhay na nilalang.
Nagmula ang buhay sa Earth sa isang abiogenic na paraan. Sa kasalukuyan, ang buhay ay nagmumula lamang sa buhay (biogenic na pinagmulan). Ang posibilidad ng muling paglitaw ng buhay sa Earth ay hindi kasama.
- Pangalanan ang mga pangunahing yugto kung saan maaaring buuin ang proseso ng pinagmulan ng buhay sa Earth.
- Paano, sa iyong palagay, nakaapekto sa karagdagang ebolusyon ang pagkaubos ng mga reserba sustansya sa tubig ng primordial na karagatan?
- Ipaliwanag ang ebolusyonaryong kahalagahan ng photosynthesis.
- Sa iyong palagay, bakit sinusubukan ng mga tao na sagutin ang tanong tungkol sa pinagmulan ng buhay sa Earth?
- Bakit imposible ang muling paglitaw ng buhay sa Earth?
- Tukuyin ang terminong "buhay".