ՏՈՒՆ Վիզաներ Վիզա Հունաստան Վիզա Հունաստան 2016-ին ռուսների համար. արդյոք դա անհրաժեշտ է, ինչպես դա անել

§48. Կենսոլորտի առաջացումը և նրա էվոլյուցիայի սկիզբը

09.01.2024

Հիշեք, թե ինչպես են բնության կենդանի մարմինները՝ օրգանիզմները, տարբերվում անշունչ մարմիններից: Ո՞ր քիմիական տարրերից են կազմված օրգանիզմները:

Բրինձ. 236. Ֆրանչեսկո Ռեդի (1626-1698) և նրա փորձը

Կենսոլորտի առաջացման հարցը անքակտելիորեն կապված է մեկ այլ հարցի հետ՝ ինչպե՞ս է կյանքը հայտնվել Երկրի վրա։ Այս հարցը գիտության մեջ ամենադժվարն է։ Կյանքը մոլորակային երևույթ է, ուստի տարբեր մասնագիտությունների գիտնականներ՝ կենսաբաններ, ֆիզիկոսներ, քիմիկոսներ, փիլիսոփաներ, զբաղված են դրա պատասխանի փնտրտուքով: Կան մի քանի տեսություններ Երկրի վրա կյանքի, հետևաբար՝ կենսոլորտի ծագման մասին։ Դիտարկենք դրանցից մի քանիսը:

Երկրի վրա կյանքի ծագման տեսությունները. Կրեացիոնիզմի վերոհիշյալ տեսության համաձայն՝ կյանքը Երկրի վրա ստեղծվել է Աստծո կողմից՝ որպես մեկանգամյա գործողություն (նկ. 235): Այս տեսության կողմնակիցների համոզմունքները հիմնված են հավատքի վրա։ Կրեացիոնիզմը ոչ մի գիտական ապացույց չի առաջադրում և կապ չունի գիտության հետ։

Կյանքի ինքնաբուխ առաջացման տեսությունը նշում է, որ կենդանի էակները կարող են որոշակի պայմաններում առաջանալ ոչ կենդանի էակներից։ Սրա հերքումները ստացվել են իտալացի բժիշկ Ֆրանչեսկո Ռեդիի փորձերում (նկ. 236):

1668 թվականին նա փորձ է կատարել՝ օգտագործելով մի քանի լայն պարանոցով սափորներ, որոնց մեջ դրել է սատկած օձեր։ Նա պահածոների մի մասը ծածկեց հաստ կտորով, մյուսներին բաց թողեց։ Շուտով ճանճերը ներս մտան և բաց տարաների մեջ ձվեր դրեցին սատկած օձերի վրա, որոնցից հետո դուրս եկան թրթուրները: Կտորով պատված կարասների մեջ թրթուրներ չկային, քանի որ ճանճերը չէին կարող թափանցել դրանց մեջ և ձու ածել (նկ. 236): Հետևաբար, Ֆ. Ռեդին եզրակացրեց, որ թրթուրները առաջացել են ճանճերի ածած ձվերից և ինքնաբերաբար չեն առաջացել սատկած օձերից, ինչպես ընդունված էր այդ ժամանակ հավատալ:

Բրինձ. 235. Միքելանջելո Բուոնարոտտ. Աշխարհի ստեղծում. Աստված ստեղծում է մոլորակներ. Վատիկանի Սիքստինյան կապելլայի նկարի հատված

Համաձայն պանսպերմիայի տեսության (հունարենից՝ ամեն ինչ և սերմը՝ սերմեր), կյանքը Երկրի վրա ունի այլմոլորակային, այսինքն՝ տիեզերական ծագում։ Կյանքի ծագման այս տեսության ակտիվ կողմնակիցներն ու մշակողները շվեդ քիմիկոս Սվանտե Ավգուստ Արրենիուսն էին (նկ. 237) և Վ.Ի. Վերնադսկին.

Բրինձ. 237. Svante August Arrhenius (1859-1927)

Պարզ օրգանիզմների սաղմերը, ինչպիսիք են բակտերիաները, այսպես կոչված, «կյանքի սերմերը», ըստ պանսպերմիայի տեսության, ընկնում են Երկիր երկնաքարերի և տիեզերական փոշու հետ միասին (նկ. 238): Եվ հետո դրանք կյանք են տալիս։ Այս ենթադրությունը հիմնված է որոշ բակտերիաների սպորների դիմադրողականության վրա արեգակնային ճառագայթման, տիեզերական վակուումի և ցածր ջերմաստիճանների նկատմամբ: Պանսպերմիայի տեսության հիման վրա կարելի է ենթադրել այլ մոլորակների վրա օրգանիզմների առկայությունը, որոնք ունեն դրա համար հարմար պայմաններ։

Բրինձ. 238. 1 - երկնաքար Մարսից; 2 - Երկնաքարի ճեղքերում հայտնաբերված բակտերիաների նման օրգանական ձևեր

Բիոպոեզի տեսությունը (հունարեն bios - կյանք և poiesis - ձևավորում) Երկրի վրա կենդանի էակների առաջացումը համարում է անօրգանական ածխածնի միացությունների քիմիական էվոլյուցիայի հետևանք։ Այս տեսությունը ընդհանուր առմամբ ընդունված է ժամանակակից գիտության մեջ։ Ըստ այդմ՝ ցանկացած մոլորակի վրա կյանքի առաջացումն անխուսափելի է, եթե դրա համար ստեղծվեն և բավական երկար ժամանակ գոյություն ունենան երկու անհրաժեշտ պայմաններ՝ որոշակի անօրգանական միացություններ և էներգիայի աղբյուրներ։ Այս տեսությունը առանձնացնում է կյանքի առաջացման երեք փուլ. 1) օրգանական միացությունների սինթեզը անօրգանականից. 2) օրգանական մոնոմերներից կենսաբանական պոլիմերների առաջացում. 3) թաղանթային կառուցվածքների և կենսաբանական պոլիմերներից առաջին բջիջների ձևավորում.

Քիմիական էվոլյուցիան և պրոբիոնների տեսքը.Երկիրը և Արեգակնային համակարգի մյուս մոլորակները ձևավորվել են մոտ 5 միլիարդ տարի առաջ գազային և փոշու ամպից, որը բաղկացած է ջրածնի, հելիումի, ածխածնի, թթվածնի, ազոտի և ֆոսֆորի ատոմներից (նկ. 239): Երբ այն պտտվում էր, ամպը հարթեց և տաքացավ, ինչի արդյունքում ձևավորվեցին Արևը և մոլորակները: Արեգակի և մոլորակների հետագա սառեցումը հանգեցրեց նրանց կառուցվածքների ձևավորմանը: Այսպիսով, Երկիրը ձևավորեց ընդերքը, թիկնոցը, միջուկը և առաջնային մթնոլորտը, որը բաղկացած էր մեթանից, ամոնիակից, ածխաթթու գազից, ածխածնի երկօքսիդից, ջրածնից և ջրային գոլորշուց: Երկրի առաջնային մթնոլորտում թթվածին չկար։ Ջրային գոլորշիների խտացման շնորհիվ առաջացել է առաջնային օվկիանոսը։

Բրինձ. 239. Տիեզերական առաջնային նյութի գազային և փոշու ամպ

Երկրի վրա առանց թթվածնի պայմաններում էլեկտրական էներգիայի շնորհիվ կարող է սկսվել օրգանական միացությունների՝ անօրգանականներից սպիտակուցների սինթեզը: Այս վարկածը 1924 թվականին առաջ է քաշել ռուս գիտնական Ալեքսանդր Իվանովիչ Օպարինը (նկ. 240)։ Նրա ենթադրությունը հետագայում ստացավ փորձնական հաստատում։

Բրինձ. 240. Ալեքսանդր Իվանովիչ Օպարին (1894 - 1980 թթ.)

1953 թվականին ամերիկացի գիտնականներ Սթենլի Միլլերը և Հարոլդ Ուրին կառուցեցին մի ինստալացիա, որտեղ վերարտադրվում էին հին Երկրի, նրա առաջնային մթնոլորտի և օվկիանոսի պայմանները (նկ. 241): Ռեակցիոն կոլբայի մեջ 60000 վոլտ հզորությամբ էլեկտրական լիցքաթափումը, որը համարժեք է Երկրի կողմից 50 միլիոն տարում ստացած էներգիայի քանակին, փոխանցվել է գազերի (մեթան, ամոնիակ, ջրածին) և ջրի գոլորշու խառնուրդի միջով ջերմաստիճանում։ 80°C-ից: Մեկ շաբաթ անց սառեցման ժամանակ առաջացած կոնդենսատում պարզ օրգանական միացություններ են հայտնաբերվել՝ կաթնաթթու, միզանյութ և ամինաթթուներ։

Բրինձ. 241. Օրգանական նյութերի աբիոգեն սինթեզի տեղադրում Ս. Միլլերի և Գ. Ուրիի կողմից

Այսպիսով, քիմիական էվոլյուցիայի ճանապարհին առաջին քայլը կարող է լինել աբիոգեն (կենդանի համակարգերից դուրս) պարզ օրգանական նյութերի սինթեզը անօրգանական նյութերից հին Երկրի թթվածնազուրկ պայմաններում:

Բրինձ. 242. Coacervate կաթիլներ սպիտակուցային բնույթ

Քիմիական էվոլյուցիայի ճանապարհի երկրորդ քայլը պարզ օրգանական միացություններից ավելի բարդերի առաջացումն է։ Այսպիսով, մոնոմերներից, օրինակ՝ ամինաթթուներից, պետք է առաջանային պոլիմերներ՝ սպիտակուցներ (նկ. 242)։ Գիտնականները դեռևս վիճում են այս կարգի գործընթացի մեխանիզմների շուրջ և չեն կարողանում կոնսենսուսի գալ։ Ըստ Օպարինի, այս գործընթացը կարող է տեղի ունենալ կոացերվացիայի միջոցով (լատիներեն coacervatus - կուտակված, հավաքված) - ամինաթթուների ջրային լուծույթի ինքնաբուխ բաժանումը ջրից անջատված սպիտակուցի կաթիլների (նկ. 243):

Բրինձ. 243. Կոակերվացիա

Քիմիական էվոլյուցիայի ճանապարհին երրորդ՝ վերջին քայլը թաղանթային կառուցվածքների և կենսաբանական պոլիմերներից առաջին բջիջների ձևավորումն էր: Դրա խթան կարող է լինել քամու հետևանքով առաջացած աբիոգեն սինթեզված սպիտակուցների և լիպիդների մոլեկուլներից կազմված ֆիլմի խանգարումը: Թաղանթն ընկել է և թաղանթային պղպջակներ է առաջացել: Փուչիկները քամուց դուրս են քշվել և հետ ընկնելով թաղանթի մակերեսին՝ ծածկվել են երկրորդ թաղանթով (նկ. 244): Այսպիսով, ըստ երևույթին, կարող էին ձևավորվել թաղանթային կառուցվածքներ, որոնք նման են բջջի պլազմային թաղանթին:

Բրինձ. 244. Կենսաբանական պոլիմերներից թաղանթային կառուցվածքների առաջացում

Միլիոնավոր տարիների ընթացքում մեմբրանները բարելավվել են, ինչը հանգեցրել է պրոբիոնների առաջացմանը (լատիներեն pro – առաջ և հունարեն bios – կյանք): Նրանք, ըստ Օպարինի, կարելի է համարել իրական բջիջների նախորդները, քանի որ դրանցում դեռևս տեղի չեն ունեցել բարդ նյութափոխանակության գործընթացներ և գենետիկ տեղեկատվության ճշգրիտ փոխանցում: Մոտ 3,8-3,5 միլիարդ տարի առաջ անցումը պրոբիոններից իրական բջիջներին, որոնք ունեին կյանքի այս կարևորագույն նշանները, նշանակում էր կյանքի առաջացում և կենսաբանական էվոլյուցիայի սկիզբ:

Կենսոլորտի էվոլյուցիայի սկիզբը.Երկրի վրա ներկայումս գոյություն ունեցող բոլոր օրգանիզմները անքակտելիորեն կապված են միմյանց և նրանց շրջապատող անշունչ բնության հետ սերտ հարաբերությունների միջոցով: Պարզապես անհնար է պատկերացնել անցյալում մեր մոլորակի վրա շրջակա միջավայրից մեկուսացված որևէ առաջին օրգանիզմի հայտնվելը: Ըստ երևույթին, կյանքը Երկրի վրա անմիջապես առաջացել է ինչ-որ առաջնային բիոցենոզի տեսքով, որն արդեն ներառված է կենսաերկրաքիմիական ցիկլի մեջ: Այս կենսացենոզը միավորեց որոշ պարզունակ միաբջիջ օրգանիզմների, որոնք տարբերվում էին իրենց կերակրման եղանակներով։ Նրանց թվում պետք է լինեին ավտոտրոֆ և հետերոտրոֆ օրգանիզմներ՝ օրգանական նյութեր արտադրող, սպառող և ոչնչացնող։ Առաջնային բիոցենոզը կապված էր հին Երկրի անշունչ բնույթի հետ՝ վերածելով մեկ բիոգեոցենոզի։ Կենսոլորտի հետագա էվոլյուցիան գնաց այս առաջնային կենսացենոզից առանձին օրգանիզմների մեկուսացման ուղղությամբ, որոնք այնուհետև միավորվեցին այլ համայնքների մեջ:

Այսպիսով, միայն այն օրգանիզմները, որոնք արդեն ներառված են կենսաերկրաքիմիական ցիկլում և էներգիայի հոսքում կենսոլորտում, կարող են կայուն գոյություն ունենալ և զարգանալ մեր մոլորակի վրա:

Զորավարժություններ, որոնք հիմնված են լուսաբանված նյութի վրա

Ինչպե՞ս են տարբեր տեսություններ բացատրում մեր մոլորակի վրա կյանքի առաջացումը: Համեմատեք դրանք միմյանց հետ: Որո՞նք են Երկրի վրա կյանքի ծագման տարբեր տեսությունների թույլ և ուժեղ կողմերը:
Թվարկե՛ք քիմիական էվոլյուցիայի հիմնական փուլերը:
Ի՞նչ պայմաններ և քիմիական միացություններ էին անհրաժեշտ հին Երկրի վրա օրգանական միացությունների աբիոգեն սինթեզի համար անօրգանականներից:
Ե՞րբ է սկսվել կենսաբանական էվոլյուցիան մեր մոլորակի վրա:
Բացատրեք, թե ինչու են գիտնականները կարծում, որ կյանքը Երկրի վրա առաջացել է անմիջապես առաջնային կենսացենոզի տեսքով:

Այսօր հայտնի է, որ բոլոր կենդանի էակները, Նախ, ունեն նույն հատկությունների մի շարք և բաղկացած են կենսաբանական պոլիմերների նույն խմբերից, որոնք կատարում են որոշակի գործառույթներ. Երկրորդ , նյութափոխանակության գործընթացներն ապահովող կենսաքիմիական փոխակերպումների հաջորդականությունը դրանցում նման է մինչև մանրամասները։ Օրինակ, գլյուկոզայի քայքայումը, սպիտակուցի կենսասինթեզը և այլ ռեակցիաները տեղի են ունենում գրեթե նույնական տարբեր օրգանիզմներում: Հետևաբար, կյանքի ծագման հարցը հանգում է նրան, թե ինչպես և ինչ պայմաններում է առաջացել կենսաքիմիական փոխակերպումների նման ունիվերսալ համակարգ։

Չնայած Արեգակնային համակարգի մոլորակների ընդհանուր ծագմանը, կյանքը հայտնվեց միայն Երկրի վրա և հասավ բացառիկ բազմազանության: Դա պայմանավորված է նրանով, որ կյանքի առաջացման համար անհրաժեշտ են որոշակի տիեզերական և մոլորակային պայմաններ։ Նախ , մոլորակի զանգվածը չպետք է չափազանց մեծ լինի, քանի որ բնական ռադիոակտիվ նյութերի ատոմային քայքայման էներգիան կարող է հանգեցնել մոլորակի գերտաքացման կամ շրջակա միջավայրի ռադիոակտիվ աղտոտման՝ կյանքի հետ անհամատեղելի. իսկ շատ փոքր մոլորակները չեն կարող մթնոլորտ պահպանել իրենց շուրջը, քանի որ նրանց գրավիտացիոն ուժը փոքր է: Երկրորդ , մոլորակը պետք է պտտվի աստղի շուրջ շրջանաձև կամ մոտ շրջանաձև ուղեծրով, ինչը թույլ է տալիս նրան անընդհատ և հավասարապես ստանալ չափազանց կարևոր քանակությամբ էներգիա։ Երրորդ , լուսատուի ճառագայթման ինտենսիվությունը պետք է լինի հաստատուն. Էներգիայի անհավասար հոսքը կխոչընդոտի կյանքի առաջացմանն ու զարգացմանը, քանի որ կենդանի օրգանիզմների գոյությունը հնարավոր է ջերմաստիճանի նեղ սահմաններում։ Այս բոլոր պայմանները բավարարում է Երկիրը, որի վրա մոտ 4,6 միլիարդ տարի առաջ սկսեցին ստեղծվել կյանքի առաջացման պայմանները։

Իր պատմության սկզբնական փուլերում Երկիրը տաք մոլորակ էր։ Պտտման շնորհիվ, ջերմաստիճանի աստիճանական նվազմամբ, ծանր տարրերի ատոմները տեղափոխվեցին կենտրոն, իսկ թեթև տարրերի (ջրածին, ածխածին, թթվածին, ազոտ) ատոմները, որոնցից կազմված են կենդանի օրգանիզմների մարմինները, կենտրոնացան մակերեսում: շերտերը. Մետաղները և այլ օքսիդացող տարրերը համակցված էին թթվածնի հետ, և Երկրի մթնոլորտում ազատ թթվածին չկար: Մթնոլորտբաղկացած է ազատ ջրածնից և նրա միացություններից, այսինքն. ուներ վերականգնողական բնույթ. Ըստ Ա.Ի. Oparin-ը, սա կարևոր նախապայման էր ոչ կենսաբանական միջոցներով օրգանական մոլեկուլների առաջացման համար: IN 1953 թ. Լ.Ս. Միլլերըփորձնականորեն ապացուցել է անօրգանականներից օրգանական միացությունների աբիոգեն սինթեզի հնարավորությունը։ Անցնելով էլեկտրական լիցք H2, H2O, CH4 և NH3 խառնուրդի միջով, նա ստացավ մի քանի ամինաթթուների և օրգանական թթուների մի շարք։ Ավելի ուշ պարզվել է, որ նույն կերպ թթվածնի բացակայության դեպքումՍինթեզվել են բազմաթիվ օրգանական միացություններ, որոնք կենսաբանական պոլիմերների մաս են կազմում (սպիտակուցներ, նուկլեինաթթուներ և պոլիսախարիդներ):

Օրգանական միացությունների աբիոգեն սինթեզի հնարավորությունը հաստատվում է նրանով, որ արտաքին տարածությունում հայտնաբերվել են ջրածնի ցիանիդ, ֆորմալդեհիդ, մրջնաթթու, մեթիլ և էթիլային սպիրտներ և այլն։
Տեղադրված է ref.rf
Որոշ երկնաքարերում հայտնաբերվել են ճարպաթթուներ, շաքարներ և ամինաթթուներ։ Այս ամենը ցույց է տալիս, որ բավականին բարդ օրգանական միացություններ կարող էին առաջանալ այն պայմաններում, որոնք գոյություն ունեին Երկրի վրա 4,0-4,5 միլիարդ տարի առաջ։

Ավելի քան 4 միլիարդ տարի առաջ շատ հրաբուխներ ժայթքեցին հսկայական քանակությամբ տաք լավայի արտանետմամբ, մեծ քանակությամբ գոլորշի բաց թողնվեց և կայծակ բռնկվեց: Երբ մոլորակը սառչում էր, մթնոլորտում ջրային գոլորշին խտացավ և անձրև եկավ Երկրի վրա՝ առաջացնելով հսկայական ջրային տարածքներ: Քանի որ այդ ժամանակ Երկրի մակերևույթը տաք էր, ջուրը գոլորշիացավ, այնուհետև, մթնոլորտի վերին շերտերում սառչելով, նորից ընկավ մոլորակի մակերևույթ, ինչը շարունակվեց միլիոնավոր տարիներ: Առաջնային օվկիանոսի ջրերում լուծվել են մթնոլորտի բաղադրիչներ և տարբեր աղեր։ Միևնույն ժամանակ, օրգանական միացություններ՝ շաքարներ, ամինաթթուներ, ազոտային հիմքեր, օրգանական թթուներ և այլն, նույնպես շարունակաբար ձևավորվել են մթնոլորտում Արեգակի կոշտ ուլտրամանուշակագույն ճառագայթման, կայծակնային արտանետումների և ակտիվ հրաբխային տարածքներում բարձր ջերմաստիճանների ազդեցության տակ։ գործունեություն։

Τᴀᴋᴎᴍ ᴏϬᴩᴀᴈᴏᴍ, Օրգանական միացությունների աբիոգեն առաջացման պայմաններն էին Երկրի մթնոլորտի նվազեցնող բնույթը (նվազեցնող հատկություններով միացությունները հեշտությամբ փոխազդում են միմյանց և օքսիդացնող նյութերի հետ), բարձր ջերմաստիճանը, կայծակնային արտանետումները և Արեգակից եկող հզոր ուլտրամանուշակագույն ճառագայթումը, որոնք դեռ չեն արգելափակվել օզոնային էկրանով:

Առաջնային օվկիանոսը, ըստ երևույթին, պարունակում է լուծարված տարբեր օրգանական և անօրգանական մոլեկուլներ, որոնք ներթափանցել են այն մթնոլորտից և դուրս են եկել Երկրի մակերեսային շերտերից: Օրգանական միացությունների կոնցենտրացիան անընդհատ աճում էր, և ի վերջո օվկիանոսի ջրերը դարձան ʼʼ արգանակʼʼ պատրաստված սպիտակուցանման նյութերից- պեպտիդներ, ինչպես նաև նուկլեինաթթուներև այլ օրգանական միացություններ:

Օրգանական մոլեկուլներն ունեն մեծ մոլեկուլային քաշ և բարդ տարածական կոնֆիգուրացիա։ Օʜᴎ շրջապատված են ջրային թաղանթով և միավորվում են և ձևավորվում բարձր մոլեկուլային քաշի բարդույթներ - խառնվում է, կամ coacervate կաթիլներ (ինչպես նրանց անվանեց Ա. Ի. Օպարինը): Կոասերվատները կարողություն ունեին կլանելու առաջնային օվկիանոսի ջրերում լուծված տարբեր նյութեր։ Դրա արդյունքում փոխվեց կոացերվատի ներքին կառուցվածքը, ինչը հանգեցրեց կա՛մ դրա քայքայմանը, կա՛մ նյութերի կուտակմանը, այսինքն՝ աճի և քիմիական կազմի փոփոխության՝ անընդհատ փոփոխվող պայմաններում ավելացնելով կոացերվատի կաթիլների կայունությունը:

Coacervate կաթիլների զանգվածումտեղի է ունեցել ընտրությունմեծ մասը կայունայս կոնկրետ պայմաններում: Հասնելով որոշակի չափի, մայրական զուգակցված կաթիլը կարող էր տրոհվել դուստր կաթիլների, բայց միայն այդ դուստր կաթիլները շարունակեցին գոյություն ունենալ: coacervate կաթիլներով, մտնելով տարրականից շրջակա միջավայրի հետ փոխանակման ձևերը , պահպանել են իրենց կազմի հարաբերական կայունությունը. Հետագա ձեռք են բերել կլանելու հատկություն ոչ բոլորը շրջակա միջավայրից նյութեր , բայց միայն նրանք, որոնք ապահովում էին նրանց կայունությունը, և նաև արտազատում են նյութափոխանակության արտադրանքները . Զուգահեռաբար ավելացան կաթիլների քիմիական կազմի և շրջակա միջավայրի տարբերությունները։ Երկար ընտրության գործընթացում(քիմիական էվոլյուցիա) պահպանվել են միայն այդ կոացերվատները, որը քայքայվելուց հետո դառնում է դուստր չի կորցրել կառուցվածքային առանձնահատկությունները, այսինքն՝ ձեռք բերված ինքնավերարտադրման հատկություններ .

Էվոլյուցիայի ընթացքում կոացերվատ կաթիլների ամենակարևոր բաղադրիչները. պոլիպեպտիդներ – զարգացրեց կարողությունըդեպի կատալիտիկ ակտիվություն, այսինքն. կենսաքիմիական ռեակցիաների զգալի արագացմանը, հանգեցնելով օրգանական միացությունների փոխակերպմանը և պոլինուկլեոտիդներ պարզվեց, որ կարողանում են միմյանց հետ շփվել լրացման սկզբունքով և, հետևաբար, իրականացնել ոչ ֆերմենտային սինթեզդուստր ձեռնարկություններ պոլինուկլեոտիդային շղթաներ.

Հաջորդ կարևոր քայլընախակենսաբանական էվոլյուցիա - պոլինուկլեոտիդների՝ իրենց վերարտադրվելու ունակության միավորում պոլիպեպտիդների՝ քիմիական ռեակցիաների ընթացքը արագացնելու ունակությամբ, քանի որ ԴՆԹ-ի մոլեկուլների կրկնապատկումն ավելի արդյունավետ է իրականացվում կատալիտիկ ակտիվությամբ սպիտակուցների մասնակցությամբ։ Նուկլեինաթթվի հաղորդակցություն Եվ սպիտակուցի մոլեկուլներ ի վերջո հանգեցրեց գենետիկ կոդի առաջացում, այսինքն՝ ԴՆԹ մոլեկուլների այնպիսի կազմակերպություն, որում նուկլեոտիդների հաջորդականությունը սկսեց ծառայել որպես տեղեկատվություն սպիտակուցներում ամինաթթուների որոշակի հաջորդականություն կառուցելու համար։

Հետագա առաջադեմ էվոլյուցիանախակենսաբանական կառույցները ղեկավարել են լիպիդային շերտերի ձևավորմանը (լիպիդային սահմաններ), կոացերվատների միջև, հարուստ օրգանական միացություններով և շրջակա ջրային միջավայրը.Հետագա էվոլյուցիայի գործընթացում լիպիդներ վերափոխված արտաքին թաղանթի մեջ , զգալիորեն բարձրացնելով օրգանիզմների կենսունակությունն ու կայունությունը։ Մեմբրանի տեսքը կանխորոշեց հետագա քիմիական էվոլյուցիայի ուղղությունը ավելի առաջադեմ ինքնակարգավորվող համակարգերի զարգացման ճանապարհով մինչև առաջացումը: առաջին բջիջները .

Այսպիսով, ի հայտ գալըֆիզիկաքիմիական համակարգ ( միաձուլել) նյութափոխանակությունը (նյութափոխանակություն) և ճշգրիտ ինքնավերարտադրում - սա կենսաբանական համակարգի առաջացման հիմնական նախադրյալն է՝ պարզունակ հետերոտրոֆ անաէրոբ բջիջ:

Կյանքի կենսաերկրաքիմիական գործառույթներըիրենց բազմազանության և բարդության պատճառով նրանք չէին կարող կապված լինել միայն կյանքի որևէ ձևի հետ: Առաջնային կենսոլորտի սկզբանե ներկայացված էր հարուստ ֆունկցիոնալ բազմազանություն: Առաջնային կենսացենոզները բաղկացած էին ամենապարզ միաբջիջ օրգանիզմներից, քանի որ առանց բացառության, կենսոլորտում կենդանի նյութի բոլոր գործառույթները կատարում են նրանց կողմից։

Առաջնային օրգանիզմներ, որը առաջացել է Երկրի վրա մոտ 3,8 միլիարդ տարի առաջ, ուներ հետևյալ հատկությունները:

‣‣‣ էին հետերոտրոֆ օրգանիզմներ , այսինքն սնվում էին Երկրի տիեզերական էվոլյուցիայի փուլում կուտակված պատրաստի օրգանական միացություններով.

‣‣‣ էին պրոկարիոտներ - ձևավորված միջուկ չունեցող օրգանիզմներ.

‣‣‣ էին անաէրոբ օրգանիզմներ օգտագործելով խմորիչ խմորումը որպես էներգիայի աղբյուր;

‣‣‣ հայտնվել է ձևի մեջ առաջնային կենսոլորտ , որը բաղկացած է կենսացենոզներից, ներառյալ տարբեր տեսակի միաբջիջ օրգանիզմներ.

‣‣‣ հայտնվել և գոյություն է ունեցել միայն երկար ժամանակ ջրերում առաջնային օվկիանոս .

Պարզունակ բջջի առաջացումնշանակում էր կենդանի էակների նախակենսաբանական էվոլյուցիայի ավարտը և կյանքի կենսաբանական էվոլյուցիայի սկիզբը . Ենթադրվում է, որ կոացերվատների ընտրությունը և քիմիական և կենսաբանական էվոլյուցիայի սահմանային փուլը տևել է մոտ 750 միլիոն տարի: Այս ժամանակաշրջանի վերջում (մոտ 3,8 միլիարդ տարի առաջ), առաջին պարզունակ անուկլեատ բջիջներ – պրոկարիոտներ (հիմնականում բակտերիալմակարդակ) . Առաջին կենդանի օրգանիզմները - հետերոտրոֆներ – որպես էներգիայի (սննդի) աղբյուր օգտագործել են առաջնային օվկիանոսի ջրերում լուծված օրգանական միացությունները: Քանի որ Երկրի մթնոլորտում ազատ թթվածին չկար, հետերոտրոֆներն ունեին նյութափոխանակության անաէրոբ (թթվածնազուրկ) տեսակ, որի արդյունավետությունը ցածր է։ Հետերոտրոֆների քանակի ավելացումը հանգեցրեց առաջնային օվկիանոսի ջրերի սպառմանը, որտեղ ավելի ու ավելի քիչ պատրաստ օրգանական նյութեր կար, որոնք կարող էին օգտագործվել սննդի համար։

Առավել շահեկան դիրքում են այն օրգանիզմները, որոնք զարգացրել են արեգակնային ճառագայթման էներգիան օգտագործելու ունակությունը։ Համար օրգանական նյութերի սինթեզ անօրգանականից. ֆոտոսինթեզ . Կենդանիների անցում դեպի ֆոտոսինթեզ և սնուցման ավտոտրոֆիկ տեսակ շրջադարձային էր կենդանի էակների էվոլյուցիայի մեջ: Երկրի մթնոլորտը սկսեց «լցվել» թթվածնով, որը թույն էր անաէրոբների համար։ Այդ պատճառով շատ միաբջիջ անաէրոբներ մահացան, բայց որոշները հարմարվեցին թթվածին: Առաջին ֆոտոսինթետիկ օրգանիզմները, արտանետելով թթվածին մթնոլորտ, էին ցիանոբակտերիաներ (ցիանեա): Անցում ֆոտոսինթեզիերկար գործընթաց էր և ավարտվեց շուրջը1,8 միլիարդ տարի առաջ:Ֆոտոսինթեզի գալուստով Երկրի օրգանական նյութերում կուտակվում էր արևի լույսից ավելի ու ավելի շատ էներգիա, որն արագացնում էր նյութերի կենսաբանական ցիկլը և ընդհանրապես կենդանի էակների էվոլյուցիան:

Թթվածնային միջավայրում նրանք ձևավորվել են էուկարիոտներ , այսինքն՝ միաբջիջ, միջուկ ունենալը օրգանիզմներ. Սրանք արդեն ավելի զարգացած օրգանիզմներ էին, որոնք օժտված էին ֆոտոսինթետիկ ունակությամբ: իրենց ԴՆԹ արդեն կենտրոնացած էինՎ քրոմոսոմներ , մինչդեռ պրոկարիոտային բջիջներում ժառանգական նյութը բաշխված էր ամբողջ բջջում։ Էուկարիոտիկ քրոմոսոմներ կենտրոնացած էին բջջային կորիզ , իսկ բջիջն ինքն արդեն բազմանում էր առանց էական փոփոխությունների։ Շատ ժամանակակից գիտնականներ ընդունել են վարկած առաջացման մասին էուկարիոտիկ բջիջները մի շարք հաջորդական սիմբիոզների միջոցով, քանի որ այն լավ հիմնավորված է: Նախ, միաբջիջ ջրիմուռները նույնիսկ հիմա հեշտությամբ դաշինք են կնքում կենդանիների՝ էուկարիոտների հետ (օրինակ՝ քլորելլա ջրիմուռը ապրում է թարթիչավոր հողաթափի մարմնում)։ Երկրորդ, որոշ բջջային օրգանելներ՝ միտոքոնդրիաներ և պլաստիդներ, ԴՆԹ-ի կառուցվածքով շատ նման են պրոկարիոտ բակտերիալ բջիջներին և ցիանոբակտերիաներին:

Հետագա էվոլյուցիան էուկարիոտներկապված էր բաժանման հետ բուսական Եվ կենդանիներբջիջները.Այս բաժանումը տեղի է ունեցել Պրոտերոզոյան դարաշրջանում, երբ Երկիրը բնակեցված էր միաբջիջ օրգանիզմներով։

Բուսական բջիջները զարգացել են, որպեսզի նվազեցնեն շարժվելու ունակությունը կոշտ ցելյուլոզային թաղանթի զարգացման պատճառով, բայց օգտագործել ֆոտոսինթեզ:

Կենդանական բջիջները զարգացել են՝ բարձրացնելու նրանց շարժվելու ունակությունը և բարելավելու սննդամթերքը կլանելու և արտազատելու ունակությունը:

Կենդանի էակների զարգացման հաջորդ փուլը սեռական էր վերարտադրություն. Այն առաջացել է մոտավորապես 900 միլիոն տարի առաջ։

Կենդանի էակների էվոլյուցիայի հետագա քայլը տեղի է ունեցել մոտ 700-800 միլիոն տարի առաջ, երբ բազմաբջիջ օրգանիզմներ տարբերակված մարմնի, հյուսվածքների և օրգանների հետ, որոնք կատարում են հատուկ գործառույթներ: Սրանք սպունգեր էին, կոելենտերատներ, հոդվածոտանիներ և այլն՝ կապված բազմաբջիջ կենդանիների հետ։

Ամբողջ պրոտերոզոյան և պալեոզոյան սկզբում բույսերը հիմնականում բնակվում էին ծովերում և օվկիանոսներում։ Հիմնականում դա կանաչ և կարմիր ջրիմուռներ էին։

Քեմբրի ժամանակաշրջաննշանավորվեց զանգվածային տեսքով կենդանիների հետ հանքային կմախքներ (կրաքար, ֆոսֆատ, կայծքար): Այն ժամանակվա ծովային կենդանիներից հայտնի են խեցգետնակերպերը, սպունգները, մարջանները, փափկամարմինները, տրիլոբիտները և այլն։Ցամաքային բիոտան Քեմբրիում ներկայացված էր բրիոֆիտներով, քարաքոսերով և առաջին բազմաբջիջ կենդանիներով՝ որդերն ու հոդվածոտանիները (հարյուրոտանիները)։ Ծովերում առատորեն զարգացել են ցիանոբիոնները։

IN հանգուցյալ Օրդովիկյան Սկսեցին ի հայտ գալ խոշոր գիշատիչներ, ինչպես նաև ձկնանման անծնոտ ողնաշարավորներ։

Առավել ուշագրավ իրադարձություն Սիլուրյանը կապված է հողի հետ: Առաջին անգամ ի հայտ եկան իսկական բարձրագույն բույսեր (cooksonia և այլն), որոնք ունեին խոտային տեսք։ Օʜᴎ սերտորեն կապված էին ափերի խոնավության ինտենսիվ տարածքների հետ: Կենդանական օրգանիզմների՝ հոդվածոտանիների մեջ հայտնվեցին նաև ցամաքային հուսալի ներկայացուցիչներ՝ չելիցերատներ։

IN Դևոնյան առաջինը բնորոշ է ցամաքային տարածություններին զանգվածային զարգացում բարձր բույսեր (ռինիոֆիտներ, պսիլոֆիտներ, լիկոֆիտներ և պտերներ): Հետագա էվոլյուցիա ողնաշարավորներ քայլեց ծնոտած ձկան նման արարածների ուղղությամբ: Դևոնյանում ողնաշարավորները ներկայացված են երեք խմբերով իսկական ձուկթոքային ձուկ, ճառագայթային և բլթակավոր ձուկ: Միայն բլթակավոր ձկներն են կարողացել հարմարվել ցամաքի կյանքին՝ շնորհիվ իրենց մկանուտ վերջույթների և թոքերի: Դևոնյան վերջում բլթակավոր ձուկը առաջացրել է առաջինը ցամաքային երկկենցաղներ (ողնաշարավորներ): Դևոնի վերջում հայտնվեցին միջատներ (ապագա ցամաքային ողնաշարավորների սննդի մատակարարումը):

Այսպիսով, Ածխածին , կամ ածխածնային ժամանակաշրջանն էր ինտենսիվ ձևավորման և դիվերսիֆիկացման ժամանակըբարձրակարգ բույսերի, ցամաքային անողնաշարավորների և ողնաշարավորների համար։ Բարձրագույն բույսերի համար Ածխածին - ϶ᴛᴏ ժամանակ ծաղկման օր լիկոֆիտներ, հոդվածոտանիներ (կամ ձիու պոչեր), պտերներ և առաջին մարմնամարզիկներ, որոնց փայտային ձևերը հասնում էին 20-40 մ բարձրության (օրինակ. Լեպիդոդենդրոն) Բուսականության ծաղկումը և տարբեր էկոլոգիական խորշերի առաջացումը սերտորեն կապված են փափկամարմինների, արախնիդների և միջատների կողմից ցամաքային պայմանների զարգացման հետ: Ածխածնի շրջանում անողնաշարավորներն առաջին անգամ տիրապետեցին օդային տարածությանը: Հատկապես այն ժամանակ աչքի էին ընկնում ճպուռի նման հսկա արարածները՝ մինչև 2 մ թևերի բացվածքով և մինչև 3 սմ երկարությամբ ուտիճներով: Եվ երկկենցաղների մորֆոֆիզիոլոգիական և էկոլոգիական բազմազանությունը հանգեցրեց ի հայտ գալուն սողուններ. Նրանք առաջին ողնաշարավոր սողուններն էին, որոնք հարմարվեցին ցամաքի կենսապայմաններին: Նրանց ձվերը ծածկված էին կոշտ կեղևով, չէին վախենում չորանալուց և սաղմի համար ապահովված էին սննդով և թթվածնով։

Պերմի ժամանակաշրջանՕրգանական աշխարհի զարգացումը բնութագրվում է առաջին հերթին ծովային բիոտայի աղետալի ոչնչացմամբ (սկզբում 400 ընտանիքից մինչև 200 վերջում): Սա կապված էր կլիմայի գլոբալ չորացման, ինտենսիվ լեռների կառուցման և դրա հետ կապված սառցադաշտերի հետ:

Առանձնահատկություն Տրիասական շրջան բիոտայի համակարգված կազմի անցումային բնույթն է։ Օրինակ՝ ի հայտ եկան ջրային սողունների նոր խմբեր՝ ձկնանման իխտիոզավրեր, պլեզիոզավրեր՝ երկար օձաձև պարանոցով, փոքր գլխով, թիակներով մարմնով և կրճատված պոչով։ Աճել է ցամաքային սողունների բազմազանությունը։ Առաջացան դինոզավրեր և պտերոզավրեր: Կենդանանման բազմաթիվ սողուններ շարունակեցին գոյություն ունենալ՝ առաջացնելով Ուշ տրիասիկ առաջին կաթնասունները փոքր չափերով (ձվաբույծ), արտաքուստ նման առնետների։ IN Ուշ տրիասիկառաջացել է և Թռչուններ . Թռչունների և կաթնասունների գալուստով կենդանիները ձեռք բերեցին տաքարյուն, չնայած որոշ սողուններ, հավանաբար, նույնպես տիրապետում էին դրան։

Որպես ցամաքային բուսականության մաս Գլոտտալները գերակշռում էին (Bennettiaceae, Cycadaceae, Conifers և այլն), իսկ պտերերը ներկայացված են նոր խմբերով, որոնք հասել են իրենց գագաթնակետին Յուրայի դարաշրջանում։

IN Jurassic Կենսաբազմազանությունը ծովային և ցամաքային միջավայրում արագորեն աճում է: Դիտարկվել է Յուրայի դարաշրջանում սողունների ծաղկում . Օʜᴎ ներկայացված էին բնապահպանական բոլոր խմբերի կողմից: Շարունակել են գոյություն ունենալ ջրային ներկայացուցիչներ (իխտիոզավրեր, պլեզիոզավրեր)։ Ցամաքում ապրել են սաուրյան և օրնիտիշյան դինոզավրեր։ Յուրայի դարաշրջանում թարմացվել է թռչող մողեսների կազմը։ Թռչունները ներկայացված էին մողես-պոչ թռչուններով՝ Archeopteryx: Կաթնասունների նոր ենթադաս է հայտնվել – մարսուալներ . Անողնաշարավորների մոտ նկատվել է ծաղկման օր գետնին միջատներ .

Գրունտային բուսականությունբնութագրվում է պտերների ծաղկում (ծառերի ձևեր և վազեր) և ձայներ (ցիկադներ և բենետիտներ), որոնք ձևավորել են արևադարձային և մերձարևադարձային գոտիների անտառները։

Հիմնական կենսաբանական իրադարձություն Կավճի շրջան – տեսքըԵվ ինտենսիվ զարգացում անգիոսպերմներ (ծաղկում) բույսեր.

Կավճի ժամանակաշրջանում սողունների (սողունների) մասնագիտացումը շարունակվել է, նրանք հասել են հսկայական չափերի; Այսպիսով, որոշ դինոզավրերի զանգվածը գերազանցում է 50 տոննան։Սկսվում է ծաղկող բույսերի և փոշոտող միջատների զուգահեռ էվոլյուցիան։ Հայտնվել է կավիճի մեջ առաջին պլասենցայինկաթնասուններ(միջատակերներ, հնագույն սմբակավորներ, վաղ պրիմատներ, ինչպես նաև, հնարավոր է, կատվի նման մսակերներ):

Կավճի դարաշրջանի վերջում (67 միլիոն տարի առաջ) տեղի ունեցավ կենդանիների և բույսերի բազմաթիվ խմբերի զանգվածային ոչնչացում։ Այս համաշխարհային բնապահպանական ճգնաժամը ավելի փոքր մասշտաբով էր, քան Պերմիա-Տրիասյան ճգնաժամը: Միևնույն ժամանակ, այս սառեցման արդյունքում նվազել է կիսաջրային բուսականության տարածքը. Բուսակերները վերացան, որին հաջորդեցին գիշատիչ դինոզավրերը (խոշոր սողունները գոյատևեցին միայն արևադարձային գոտում); անողնաշարավորների և ծովային մողեսների շատ տեսակներ անհետացան ծովերում. Բնական ընտրության հարցում առավելություն են ստացել տաքարյուն կենդանիները՝ թռչունները և կաթնասունները։

Կենոզոյան դարաշրջան- ϶ᴛᴏ ժամանակ գերիշխանություն ծաղկող բույսեր, միջատներ, թռչուններ Եվ կաթնասուններ. Կաթնասունների կենսունակությունը և նրանց ձագերին կաթով կերակրելը նրանց էվոլյուցիայի հզոր գործոն էր, որը թույլ էր տալիս նրանց բազմանալ շրջակա միջավայրի տարբեր պայմաններում: Զարգացած նյարդային համակարգը նպաստել է օրգանիզմների հարմարվողականության և պաշտպանության տարբեր ձևերի։

Պալեոգեն(հատկապես Էոցեն) – հետևյալ կաթնասունների համատարած գլոբալ տարածման ժամանակաշրջան՝ ձվաբջջներ, մարսափորներ, սակայն որոշիչ գործոնը եղել է պլասենցայի բազմազանությունը (հին գիշատիչներ, հնագույն սմբակավոր կենդանիներ, պարզունակ պրիմատներ և այլն): Ցամաքում ապրում էին նաև թեփուկավոր սողուններ և կրիաներ, իսկ քաղցրահամ ջրերում՝ կոկորդիլոսներ։ Նոր անատամ թռչունները բավականին բազմազան են։ Ջրային ողնաշարավորների մեջ գերակշռում էին ոսկրային ձկները։ Ծովային անողնաշարավորները բազմազան են։

Նեոգենում երկկենցաղներն ու սողունները աստիճանաբար ձեռք են բերել իրենց ժամանակակից տեսքը։ Ջայլամի նման մեծ թռչունները ուշադրություն են գրավում։ Պլասենտալ կաթնասունների ծաղկումը շարունակվեց՝ կենտ մատներով (հիպարիոններ) և զույգ մատներով (եղջերուներ, ուղտեր, խոզեր), նոր գիշատիչներ (թքուրատամ վագրեր), պրոբոսկիս (մաստոդոններ): Նեոգենի վերջում արդեն հայտնաբերվել են կաթնասունների բոլոր ժամանակակից ընտանիքները:

Երկրի վրա կյանքի էվոլյուցիայի որոշիչ փուլն էր պրիմատների կարգի զարգացում. Կենոզոյական դարաշրջանում, մոտավորապես 67-27 միլիոն տարի առաջ, պրիմատները բաժանվել են ստորին և մեծ կապիկների, որոնք ժամանակակից մարդկանց ամենահին նախնիներն են:

Τᴀᴋᴎᴍ ᴏϬᴩᴀᴈᴏᴍ, բրածոների գրառումներում տպավորիչ զանգվածային երևույթներ Կյանքը կարող է ներառել բազմաթիվ իրադարձություններ: Դրանցից մենք կնշենք հետևյալը՝ նշելով դրանց տեսքի սկիզբը (տես MGS).

● 3,8–3,5 միլիարդ տարի (AR1 – Eoarchean): Կյանքի առաջացումը. Բակտերիաների և ցիանոբիոնների տեսքը. Լիտոսֆերան սկսում է հարստանալ կենսագեն ծագման ապարներով (գրաֆիտներ, շունգիտներ)։

● 3,2 միլիարդ տարի (AR2/AR3 – պալեոարխեյան/մեզոարխեյան): Ցիանոբիոնների զանգվածային զարգացում. Լիտոսֆերան ձեռք է բերում բիոգեն կարբոնատային շերտեր, որոնք կոչվում են ստրոմատոլիտիկ.Մթնոլորտը սկսում է հարստանալ ֆոտոսինթեզի ընթացքում ցիանոբիոնների կողմից արձակված մոլեկուլային թթվածնով։

● 1,6 միլիարդ տարի (PR1/PR2 – Պալեոպրոտերոզոյիկ/Մեզոպրոտերոզոյիկ): Աերոբ բակտերիաների, ստորին ջրիմուռների, կենդանիների և սնկերի տեսքը:

● 1,0–0,7 Գա (PR3 – նեոպրոտերոզոյիկ): Հուսալի բազմաբջիջ ջրիմուռների և ոչ կմախքային անողնաշարավորների տեսքը, որը ներկայացված է կնիդարյաններով, որդերով, հոդվածոտանիներով, (՞) էխինոդերմներով և այլ խմբերով։

● 542,0 ± 1,0–521 (530) Մա (վաղ քեմբրիական): Հանքային կմախքների զանգվածային տեսքը Կենդանիների թագավորությունում գրեթե բոլոր հայտնի տեսակներում։

● 416,0±2,8 Ma (S2/D1 – ուշ սիլուրյան/վաղ դևոնյան): Ցամաքային բուսականության զանգվածային տեսք։

● 359,2±2,5 միլիոն տարի (D/C – ուշ դևոնյան/վաղ կարբոնֆեր): Առաջին ցամաքային անողնաշարավորների (միջատներ, արախնիդներ) և ողնաշարավորների (երկկենցաղներ, սողուններ) զանգվածային տեսք։

● 65,5±0,3 միլիոն տարի (MZ/KZ – Մեզոզոյան և Կենոզոյան սահմանը): Անգիոսպերմների և կաթնասունների զանգվածային տեսքը.

● 2,8 միլիոն տարի (N2 – Պլիոցեն, Պիաչենցա): Մարդու արտաքին տեսքը.

Այսօրնկարագրված է ավելին 1 միլիոն կենդանիների տեսակ, մոտ 0,5 միլիոն բուսատեսակ, սնկերի հարյուր հազարավոր տեսակներ, բակտերիաների ավելի քան 3 հազար տեսակ։ Ենթադրվում է, որ առնվազն 1 միլիոն տեսակ մնում է չնկարագրված։ Ժամանակակից կենսաբանությունը կարևորում է հինգ թագավորություններ Բակտերիաներ, ցիանոբիոններ, բույսեր, սնկեր, կենդանիներ:

Երկրի վրա կյանքի սկզբի և էվոլյուցիայի խնդիրը. - հայեցակարգ և տեսակներ: «Երկրի վրա կյանքի սկզբի և էվոլյուցիայի խնդիրը» կատեգորիայի դասակարգումը և առանձնահատկությունները. 2017թ., 2018թ.

2. Կենսաբանական էվոլյուցիայի սկզբնական փուլերը

Պարզունակ բջջի հայտնվելը նշանակում էր կենդանի էակների նախակենսաբանական էվոլյուցիայի ավարտ և կյանքի կենսաբանական էվոլյուցիայի սկիզբ։

Մեր մոլորակի վրա հայտնված առաջին միաբջիջ օրգանիզմները միջուկ չունեցող պարզունակ բակտերիաներն էին, այսինքն՝ պրոկարիոտները։ Ինչպես արդեն նշվեց, դրանք միաբջիջ, առանց միջուկային օրգանիզմներ էին: Նրանք անաէրոբ էին, քանի որ ապրում էին թթվածնազուրկ միջավայրում, և հետերոտրոֆներ, քանի որ սնվում էին «օրգանական արգանակի» պատրաստի օրգանական միացություններով, այսինքն՝ քիմիական էվոլյուցիայի ընթացքում սինթեզված նյութերով։ Էներգետիկ նյութափոխանակությունը պրոկարիոտների մեծ մասում տեղի է ունեցել ըստ խմորման տեսակի: Բայց աստիճանաբար ակտիվ սպառման արդյունքում «օրգանական արգանակը» պակասեց։ Քանի որ այն սպառվել էր, որոշ օրգանիզմներ սկսեցին մշակել մակրոմոլեկուլներ կենսաքիմիական ձևավորման ուղիներ՝ հենց բջիջների ներսում՝ ֆերմենտների օգնությամբ: Նման պայմաններում բջիջները, որոնք կարողացան ստանալ անհրաժեշտ էներգիայի մեծ մասն անմիջապես արեգակնային ճառագայթումից, պարզվեց, որ մրցունակ էին։ Քլորոֆիլի և ֆոտոսինթեզի ձևավորման գործընթացը գնաց այս ճանապարհով:

Կենդանի էակների անցումը ֆոտոսինթեզին և սնուցման ավտոտրոֆ տեսակին շրջադարձային էր կենդանի էակների էվոլյուցիայի մեջ։ Երկրի մթնոլորտը սկսեց «լցվել» թթվածնով, որը թույն էր անաէրոբների համար։ Ուստի միաբջիջ անաէրոբներից շատերը սատկել են, մյուսները պատսպարվել են թթվածնազուրկ միջավայրերում՝ ճահիճներում և սնվելիս թողարկել են ոչ թե թթվածին, այլ մեթան։ Մյուսները հարմարվել են թթվածին։ Նրանց նյութափոխանակության կենտրոնական մեխանիզմը թթվածնային շնչառությունն էր, ինչը հնարավորություն տվեց 10–15 անգամ ավելացնել օգտակար էներգիայի ելքը՝ համեմատած նյութափոխանակության անաէրոբ տեսակի՝ ֆերմենտացման հետ։ Ֆոտոսինթեզի անցումը երկար գործընթաց էր և ավարտվեց մոտ 1,8 միլիարդ տարի առաջ: Ֆոտոսինթեզի գալուստով Երկրի օրգանական նյութերում կուտակվում էր արևի լույսից ավելի ու ավելի շատ էներգիա, որն արագացնում էր նյութերի կենսաբանական ցիկլը և ընդհանրապես կենդանի էակների էվոլյուցիան:

Թթվածնային միջավայրում առաջացել են էուկարիոտներ, այսինքն՝ միջուկ ունեցող միաբջիջ օրգանիզմներ։ Սրանք արդեն ավելի զարգացած օրգանիզմներ էին, որոնք օժտված էին ֆոտոսինթետիկ ունակությամբ: Նրանց ԴՆԹ-ն արդեն կենտրոնացված էր քրոմոսոմների մեջ, մինչդեռ պրոկարիոտային բջիջներում ժառանգական նյութը բաշխված էր ամբողջ բջջում։ Էվկարիոտային քրոմոսոմները կենտրոնացած էին բջջի միջուկում, իսկ բջիջն ինքն արդեն բազմանում էր առանց էական փոփոխությունների։ Այսպիսով, էուկարիոտների դուստր բջիջը գրեթե մայր բջիջի ճշգրիտ պատճենն էր և ուներ գոյատևելու նույն հնարավորությունը, ինչ մայր բջիջը:

Բույսերի և կենդանիների կրթություն.

Էուկարիոտների հետագա էվոլյուցիան կապված էր բույսերի և կենդանական բջիջների բաժանման հետ: Այս բաժանումը տեղի է ունեցել Պրոտերոզոյան դարաշրջանում, երբ Երկիրը բնակեցված էր միաբջիջ օրգանիզմներով։

Էվոլյուցիայի սկզբից էուկարիոտները զարգանում էին երկակի, այսինքն՝ նրանք միաժամանակ ունեին ավտոտրոֆ և հետերոտրոֆիկ սնուցմամբ խմբեր, որոնք ապահովում էին կենդանի աշխարհի ամբողջականությունն ու զգալի ինքնավարությունը։

Կենդանի էակների զարգացման հաջորդ փուլը սեռական վերարտադրությունն էր: Այն առաջացել է մոտավորապես 900 միլիոն տարի առաջ։

Կենդանի էակների էվոլյուցիայի հետագա քայլը տեղի ունեցավ մոտ 700–800 միլիոն տարի առաջ, երբ հայտնվեցին բազմաբջիջ օրգանիզմներ՝ առանձնացված մարմիններով, հյուսվածքներով և օրգաններով, որոնք կատարում են հատուկ գործառույթներ: Սրանք սպունգեր էին, կոելենտերատներ, հոդվածոտանիներ և այլն՝ կապված բազմաբջիջ կենդանիների հետ։

Ամբողջ պրոտերոզոյան և պալեոզոյան սկզբում բույսերը հիմնականում բնակվում էին ծովերում և օվկիանոսներում։ Սրանք կանաչ և շագանակագույն, ոսկե և կարմիր ջրիմուռներ են: Հետագայում Կամբրիական ծովերում արդեն կային կենդանիների բազմաթիվ տեսակներ։ Հետագայում նրանք մասնագիտացան ու կատարելագործվեցին։ Այն ժամանակվա ծովային կենդանիներից էին խեցգետնակերպերը, սպունգները, մարջանները, փափկամարմինները և տրիլոբիտները։

Օրդովիկյան ժամանակաշրջանի վերջում սկսեցին հայտնվել խոշոր մսակերները, ինչպես նաև ողնաշարավորները։

Ողնաշարավորների հետագա էվոլյուցիան գնաց ծնոտավոր ձկան նման կենդանիների ուղղությամբ: Դևոնյանում սկսեցին հայտնվել թոքային ձկներ՝ երկկենցաղներ, իսկ հետո միջատներ։ Նյարդային համակարգը աստիճանաբար զարգանում էր արտացոլման ձևերի բարելավման հետևանքով։

Կենդանի ձևերի էվոլյուցիայի հատկապես կարևոր փուլ էր բուսական և կենդանական օրգանիզմների առաջացումը ջրից ցամաք և ցամաքային բույսերի և կենդանիների տեսակների հետագա աճը: Հետագայում հենց նրանցից են առաջանում կյանքի բարձր կազմակերպված ձեւերը։ Բույսերի առաջացումը ցամաքում սկսվեց Սիլուրյան դարաշրջանի վերջում, իսկ ողնաշարավորների կողմից հողերի ակտիվ նվաճումը սկսվեց ածխածնի շրջանում:

Օդում կյանքին անցնելը կենդանի օրգանիզմներից պահանջում էր բազմաթիվ փոփոխություններ և ենթադրում էր համապատասխան ադապտացիաների զարգացում։ Նա կտրուկ բարձրացրեց Երկրի վրա կյանքի էվոլյուցիայի տեմպերը։ Մարդը դարձավ կենդանի էակների էվոլյուցիայի գագաթնակետը: Օդում կյանքը «ավելացրել» է օրգանիզմների մարմնի քաշը, օդը չի պարունակում սննդանյութեր, օդը լույս, ձայն, ջերմություն է փոխանցում ջրին տարբեր կերպ, իսկ թթվածնի քանակությունը նրանում ավելի մեծ է։ Պետք էր հարմարվել այս ամենին։ Առաջին ողնաշարավորները, որոնք հարմարվել են ցամաքում կենսապայմաններին, սողուններն էին: Նրանց ձվերը մատակարարվում էին սաղմի համար նախատեսված սնունդով և թթվածինով, ծածկված կոշտ կեղևով և չէին վախենում չորանալուց։

Մոտ 67 միլիոն տարի առաջ թռչուններն ու կաթնասունները առավելություն ստացան բնական ընտրության հարցում: Կաթնասունների տաքարյուն էության շնորհիվ նրանք արագորեն գերիշխող դիրք են ձեռք բերել Երկրի վրա, ինչը կապված է մեր մոլորակի սառեցման պայմանների հետ։ Այս ժամանակ ջերմարյունությունն էր, որ դարձավ գոյատևման որոշիչ գործոնը։

Այն ապահովում էր մարմնի մշտական բարձր ջերմաստիճան և կաթնասունների ներքին օրգանների կայուն գործունեությունը։ Կաթնասունների կենսունակությունը և նրանց ձագերին կաթով կերակրելը նրանց էվոլյուցիայի հզոր գործոն էր, որը թույլ էր տալիս նրանց բազմանալ շրջակա միջավայրի տարբեր պայմաններում: Զարգացած նյարդային համակարգը նպաստել է օրգանիզմների հարմարվողականության և պաշտպանության տարբեր ձևերի։ Գոյություն ունեցավ մսակեր կենդանիների բաժանում սմբակավորների և գիշատիչների, և առաջին միջատակեր կաթնասունները նշանավորեցին պլասենցայի և մարսուալ օրգանիզմների էվոլյուցիայի սկիզբը։

Մեր մոլորակի վրա կյանքի էվոլյուցիայի որոշիչ փուլը պրիմատների կարգի առաջացումն էր: Կենոզոյական դարաշրջանում, մոտավորապես 67–27 միլիոն տարի առաջ, պրիմատները բաժանվել են ստորին և մեծ կապիկների, որոնք ժամանակակից մարդկանց ամենահին նախնիներն են։ Էվոլյուցիայի գործընթացում ժամանակակից մարդու առաջացման նախադրյալները ձևավորվեցին աստիճանաբար։

Սկզբում կար նախիրային ապրելակերպ. Այն հնարավորություն տվեց ձևավորել ապագա սոցիալական հաղորդակցության հիմքը։ Ավելին, եթե միջատների (մեղուներ, մրջյուններ, տերմիտներ) բիոսոցիալականությունը հանգեցրել է անհատականության կորստի, ապա մարդկանց հնագույն նախնիների մոտ, ընդհակառակը, զարգացրել է անհատի անհատական գծերը։ Սա հզոր շարժիչ ուժ էր թիմի զարգացման համար:

Ռյադով) Ն.Ի. Վավիլովը հանգեցրեց էվոլյուցիայի մասին վարկածների ձևակերպմանը, որոնք հիմնված են օրինաչափությունների վրա, այլ ոչ թե պատահական փոփոխականության (նոմոգենեզը Լ.Ս. Բերգի կողմից, բաթմոգենեզը ՝ Է.Դ. Կոպի և այլն): 1920-1940-ական թվականներին սելեկցիոնիստական տեսությունների նկատմամբ հետաքրքրությունը վերածնվեց էվոլյուցիոն կենսաբանության մեջ՝ շնորհիվ դասական գենետիկայի և բնական ընտրության տեսության սինթեզի։ Ստացված էվոլյուցիայի սինթետիկ տեսությունը...

K. Linnaeus-ի դասակարգման համակարգերը, բույսերի և կենդանիների բուծումը, համեմատական անատոմիան, համեմատական սաղմնաբանությունը, համեմատական կենսաքիմիան վարկածներ են, որոնք միասին կազմում են բավականին հիմնավորված տեսություն: 3. Ազատ անկումների էվոլյուցիոն ուսմունք Նոմոգենեզի հայեցակարգը և փաստարկները այն փաստի օգտին, որ ի տարբերություն Դարվինի, էվոլյուցիան ոչ մի կերպ պատահական չէ, այլ մանրամասնորեն բնական գործընթաց է...

Բույսերի և կենդանիների կրթություն

Օրդովիկյան ժամանակաշրջանի վերջում սկսեցին հայտնվել խոշոր մսակերները, ինչպես նաև ողնաշարավորները։