§48. Biosferos atsiradimas ir jos evoliucijos pradžia

Prisiminkite, kuo gyvieji gamtos kūnai – organizmai – skiriasi nuo negyvų kūnų. Iš kokių cheminių elementų susideda organizmai?

Ryžiai. 236. Francesco Redi (1626-1698) ir jo patirtis

Biosferos atsiradimo klausimas yra neatsiejamai susijęs su kitu klausimu – kaip Žemėje atsirado gyvybė? Šis klausimas yra pats sunkiausias moksle. Gyvybė yra planetinis reiškinys, todėl atsakymo į jį ieško įvairių specialybių mokslininkai – biologai, fizikai, chemikai, filosofai. Yra keletas teorijų apie gyvybės atsiradimą Žemėje, taigi ir biosferą. Pažvelkime į kai kuriuos iš jų.

Gyvybės atsiradimo Žemėje teorijos. Pagal minėtą kreacionizmo teoriją gyvybę Žemėje Dievas sukūrė kaip vienkartinį veiksmą (235 pav.). Šios teorijos šalininkų įsitikinimai yra pagrįsti tikėjimu. Kreacionizmas nepateikia jokių mokslinių įrodymų ir neturi nieko bendra su mokslu.

Spontaniškos gyvybės atsiradimo teorija teigia, kad gyvos būtybės tam tikromis sąlygomis gali atsirasti iš negyvų dalykų. To paneigimai buvo gauti italų gydytojo Francesco Redi eksperimentuose (236 pav.).

1668 m. jis atliko eksperimentą, naudodamas keletą plataus kaklo stiklainių, į kuriuos įdėjo negyvas gyvates. Kai kurias skardines jis uždengė storu audiniu, kitas paliko atidarytas. Netrukus musės įskriejo ir padėjo kiaušinėlius ant negyvų gyvačių į atvirus stiklainius, iš kurių tada išlindo lervos. Audeklu uždengtuose stiklainiuose nebuvo lervų, nes musės negalėjo į juos prasiskverbti ir dėti kiaušinėlių (236 pav.). Vadinasi, padarė išvadą F. Redi, lervos atsirado iš musių padėtų kiaušinėlių, o ne savaime iš negyvų gyvačių, kaip tuo metu buvo įprasta manyti.

Ryžiai. 235. Mikelandželas Buonarrotas. Pasaulio kūryba. Dievas kuria planetas. Siksto koplyčios Vatikane paveikslo fragmentas

Pagal panspermijos teoriją (iš graikiško pan – viskas, o sperma – sėklos), gyvybė Žemėje yra nežemiškos, t.y. kosminės kilmės. Aktyvūs šios gyvybės atsiradimo teorijos šalininkai ir plėtotojai buvo švedų chemikas Svante Augustas Arrhenius (237 pav.) ir V.I. Vernadskis.

Ryžiai. 237. Svante Augustas Arrhenius (1859-1927)

Paprastų organizmų, tokių kaip bakterijos, embrionai, vadinamosios „gyvybės sėklos“, pagal panspermijos teoriją, krinta į Žemę kartu su meteoritais ir kosminėmis dulkėmis (238 pav.). Ir tada jie sukelia gyvybę. Ši prielaida pagrįsta kai kurių bakterijų sporų atsparumu saulės spinduliuotei, kosminiam vakuumui ir žemai temperatūrai. Remiantis panspermijos teorija, galima daryti prielaidą, kad kitose planetose, turinčiose tam tinkamas sąlygas, egzistuoja organizmai.

Ryžiai. 238. 1 - meteoritas iš Marso; 2 – į bakterijas panašios organinės formos, randamos meteorito plyšiuose

Biopoezės teorija (iš graikų kalbos bios – gyvybė ir poiesis – formavimasis) mano, kad gyvų būtybių atsiradimas Žemėje yra neorganinių anglies junginių cheminės evoliucijos rezultatas. Ši teorija yra visuotinai priimta šiuolaikiniame moksle. Pagal ją, gyvybės atsiradimas bet kurioje planetoje yra neišvengiamas, jei susidaro dvi tam būtinos sąlygos ir egzistuoja pakankamai ilgai - tam tikri neorganiniai junginiai ir energijos šaltiniai. Ši teorija išskiria tris gyvybės atsiradimo etapus: 1) organinių junginių sintezė iš neorganinių; 2) biologinių polimerų susidarymas iš organinių monomerų; 3) membraninių struktūrų ir pirmųjų ląstelių susidarymas iš biologinių polimerų.

Probiontų cheminė evoliucija ir išvaizda.Žemė ir kitos Saulės sistemos planetos susidarė maždaug prieš 5 milijardus metų iš dujų ir dulkių debesies, susidedančio iš vandenilio, helio, anglies, deguonies, azoto ir fosforo atomų (239 pav.). Besisukdamas debesis išsilygino ir įkaisdavo, todėl susiformavo Saulė ir planetos. Vėlesnis Saulės ir planetų aušinimas paskatino jų struktūrų susidarymą. Taigi Žemė sudarė plutą, mantiją, šerdį ir pirminę atmosferą, susidedančią iš metano, amoniako, anglies dioksido, anglies monoksido, vandenilio ir vandens garų. Pirminėje Žemės atmosferoje deguonies nebuvo. Dėl vandens garų kondensacijos susidarė pirminis vandenynas.

Ryžiai. 239. Pirminės kosminės medžiagos dujų ir dulkių debesis

Dėl elektros energijos be deguonies Žemėje tuomet galėtų prasidėti organinių junginių – baltymų iš neorganinių – sintezė. Šią hipotezę 1924 metais iškėlė rusų mokslininkas Aleksandras Ivanovičius Oparinas (240 pav.). Vėliau jo prielaida gavo eksperimentinį patvirtinimą.

Ryžiai. 240. Aleksandras Ivanovičius Oparinas (1894 - 1980)

1953 metais amerikiečių mokslininkai Stenlis Milleris ir Haroldas Urey sukonstravo instaliaciją, kurioje buvo atkurtos senovės Žemės sąlygos, jos pirminė atmosfera ir vandenynas (241 pav.). Reakcijos kolboje per dujų (metano, amoniako, vandenilio) ir vandens garų mišinį buvo praleista 60 000 voltų galios elektros iškrova, lygiavertė energijos kiekiui, kurią Žemė gavo per 50 milijonų metų. 80°C. Po savaitės aušinimo metu susidariusiame kondensate rasta paprastų organinių junginių – pieno rūgšties, karbamido ir aminorūgščių.

Ryžiai. 241. S. Millerio ir G. Ury abiogeninės organinių medžiagų sintezės instaliacija

Taigi, pirmas žingsnis cheminės evoliucijos kelyje galėtų būti abiogeninė (už gyvųjų sistemų ribų) paprastų organinių medžiagų sintezė iš neorganinių medžiagų senovės Žemės sąlygomis be deguonies.

Ryžiai. 242. Koacervuoti baltyminio pobūdžio lašai

Antrasis žingsnis cheminės evoliucijos kelyje yra sudėtingesnių junginių susidarymas iš paprastų organinių junginių. Taigi iš monomerų, pavyzdžiui, amino rūgščių, turėjo susidaryti polimerai – baltymai (242 pav.). Mokslininkai vis dar ginčijasi dėl tokio proceso mechanizmų ir negali pasiekti bendro sutarimo. Anot Oparino, šis procesas galėjo vykti koacervacijos būdu (iš lot. coacervatus – kaupiamas, surenkamas) – spontaniškai išsiskirdamas vandeninis aminorūgščių tirpalas į baltyminius lašelius, atskirtus nuo vandens (243 pav.).

Ryžiai. 243. Koacervacija

Trečiasis, paskutinis žingsnis cheminės evoliucijos kelyje buvo membraninių struktūrų ir pirmųjų ląstelių formavimas iš biologinių polimerų. Tai galėtų paskatinti vėjo sukeltas plėvelės, susidedančios iš abiogeniškai susintetintų baltymų ir lipidų molekulių, sutrikimas. Plėvelė nukrito ir susidarė membranos burbuliukai. Burbuliukai buvo išpūsti vėjo ir nukritę atgal ant plėvelės paviršiaus, buvo padengti antra plėvele (244 pav.). Taigi, matyt, gali susidaryti membranos struktūros, panašios į ląstelės plazminę membraną.

Ryžiai. 244. Membraninių struktūrų formavimas iš biologinių polimerų

Per milijonus metų membranos buvo tobulinamos, todėl atsirado probiontai (iš lot. pro – į priekį ir graikiško bios – gyvybė). Jie, anot Oparino, gali būti laikomi tikrų ląstelių pirmtakais, nes sudėtingi medžiagų apykaitos procesai ir tikslus genetinės informacijos perdavimas jose dar neįvyko. Maždaug prieš 3,8–3,5 milijardo metų įvykęs perėjimas nuo probiontų prie tikrų ląstelių, kurios turėjo šiuos svarbiausius gyvybės požymius, reiškė gyvybės atsiradimą ir biologinės evoliucijos pradžią.

Biosferos evoliucijos pradžia. Visi šiuo metu Žemėje esantys organizmai yra neatskiriamai susiję vienas su kitu ir su juos supančia negyva gamta per glaudžius ryšius. Tiesiog neįmanoma įsivaizduoti, kad praeityje mūsų planetoje atsirado kokių nors pirmųjų organizmų, izoliuotų nuo aplinkos. Matyt, gyvybė Žemėje iš karto atsirado kažkokios pirminės biocenozės, jau įtrauktos į biogeocheminį ciklą, pavidalu. Ši biocenozė sujungė kai kuriuos primityvius vienaląsčius organizmus, kurie skyrėsi savo maitinimosi būdais. Tarp jų turėjo būti ir autotrofinių, ir heterotrofinių organizmų – organinių medžiagų gamintojų, vartotojų ir naikintojų. Pirminė biocenozė buvo susijusi su negyva senovės Žemės prigimtimi į vieną biogeocenozę. Tolesnė biosferos evoliucija nukreipta į atskirų organizmų izoliavimą nuo šios pirminės biocenozės, kurie vėliau buvo sujungti į kitas bendruomenes.

Taigi mūsų planetoje galėtų tvariai egzistuoti ir vystytis tik organizmai, jau įtraukti į biogeocheminį ciklą ir energijos srautą biosferoje.

Pratimai pagal apimtą medžiagą

1. Kaip įvairios teorijos paaiškina gyvybės atsiradimą mūsų planetoje? Palyginkite juos tarpusavyje. Kokios yra įvairių gyvybės atsiradimo Žemėje teorijų silpnybės ir stiprybės.
2. Išvardykite pagrindinius cheminės evoliucijos etapus.
3. Kokios sąlygos ir cheminiai junginiai buvo būtini organinių junginių abiogeninei sintezei iš neorganinių senovės Žemėje?
4. Kada mūsų planetoje prasidėjo biologinė evoliucija?
5. Paaiškinkite, kodėl mokslininkai mano, kad gyvybė Žemėje iš karto atsirado pirminės biocenozės pavidalu.

Šiandien žinoma, kad visos gyvos būtybės, Pirma, turėti tų pačių savybių rinkinį ir susideda iš tų pačių biologinių polimerų grupių, atliekančių tam tikras funkcijas; Antra , medžiagų apykaitos procesus užtikrinančių biocheminių virsmų seka juose iki smulkmenų panaši. Pavyzdžiui, gliukozės skilimas, baltymų biosintezė ir kitos reakcijos įvairiuose organizmuose vyksta beveik identiškai. Vadinasi, gyvybės kilmės klausimas nukrenta į tai, kaip ir kokiomis sąlygomis atsirado tokia universali biocheminių virsmų sistema.

Nepaisant bendros Saulės sistemos planetų kilmės, gyvybė atsirado tik Žemėje ir pasiekė išskirtinę įvairovę. Taip yra dėl to, kad gyvybei atsirasti būtinos tam tikros kosminės ir planetinės sąlygos. Pirmiausia , planetos masė neturėtų būti per didelė, nes natūralių radioaktyvių medžiagų atominio skilimo energija gali sukelti planetos perkaitimą arba radioaktyvų aplinkos užteršimą, nesuderinamą su gyvybe; ir per mažos planetos negali išlaikyti aplink save atmosferos, nes jų gravitacinė jėga yra maža. Antra , planeta turi suktis aplink žvaigždę apskrita arba beveik apskrita orbita, kuri leidžia nuolat ir tolygiai iš jos gauti itin svarbų energijos kiekį. Trečias , šviestuvo spinduliavimo intensyvumas turi būti pastovus; netolygus energijos srautas trukdys gyvybei atsirasti ir vystytis, nes gyvų organizmų egzistavimas įmanomas siaurose temperatūros ribose. Visas šias sąlygas tenkina Žemė, kurioje maždaug prieš 4,6 milijardo metų buvo pradėtos kurti sąlygos gyvybei atsirasti.

Pradiniame savo istorijos etape Žemė buvo karšta planeta. Dėl sukimosi, palaipsniui mažėjant temperatūrai, sunkiųjų elementų atomai slinko į centrą, o lengvųjų elementų (vandenilio, anglies, deguonies, azoto), iš kurių susideda gyvų organizmų kūnai, atomai susitelkė paviršiuje. sluoksnių. Metalai ir kiti oksiduojantys elementai susijungė su deguonimi, o laisvo deguonies Žemės atmosferoje nebuvo. Atmosfera susidėjo iš laisvo vandenilio ir jo junginių, t.y. buvo atkuriamojo pobūdžio. Pasak A.I. Oparin, tai buvo svarbi prielaida organinėms molekulėms atsirasti nebiologinėmis priemonėmis. IN 1953 m. L.S. Mileris eksperimentiškai įrodyta abiogeninės organinių junginių sintezės iš neorganinių galimybė. Praleisdamas elektros krūvį per H2, H2O, CH4 ir NH3 mišinį, jis gavo kelių aminorūgščių ir organinių rūgščių rinkinį. Vėliau buvo nustatyta, kad panašiai nesant deguonies Buvo susintetinta daug organinių junginių, kurie yra biologinių polimerų dalis (baltymų, nukleorūgščių ir polisacharidų).

Abiogeninės organinių junginių sintezės galimybę patvirtina tai, kad kosmose aptikta vandenilio cianido, formaldehido, skruzdžių rūgšties, metilo ir etilo alkoholių ir kt.
Paskelbta ref.rf
Kai kuriuose meteorituose buvo rasta riebalų rūgščių, cukrų ir amino rūgščių. Visa tai rodo, kad gana sudėtingi organiniai junginiai galėjo atsirasti tokiomis sąlygomis, kokios egzistavo Žemėje prieš 4,0–4,5 milijardo metų.

Daugiau nei prieš 4 milijardus metų išsiveržė daugybė ugnikalnių, išskirdami didžiulius kiekius karštos lavos, buvo išleisti dideli garų kiekiai, žaibavo. Planetai vėsstant, vandens garai atmosferoje kondensavosi ir krito ant Žemės, sudarydami didžiulius vandens plotus. Kadangi tuo metu Žemės paviršius buvo karštas, vanduo išgaravo, o vėliau, atvėsęs viršutiniuose atmosferos sluoksniuose, nukrito atgal į planetos paviršių.Tai tęsėsi daug milijonų metų. Atmosferos komponentai ir įvairios druskos buvo ištirpusios pirminio vandenyno vandenyse. Tuo pačiu metu atmosferoje nuolat formavosi organiniai junginiai – cukrūs, aminorūgštys, azoto bazės, organinės rūgštys ir kt., veikiant stipriai saulės ultravioletinei spinduliuotei, aukštai temperatūrai žaibo išlydžio vietose ir aktyviam ugnikalniui. veikla.

Τᴀᴋᴎᴍ ᴏϬᴩᴀᴈᴏᴍ, sąlygos abiogeniniam organinių junginių atsiradimui buvo : redukcinis Žemės atmosferos pobūdis (redukuojančių savybių junginiai lengvai sąveikauja tarpusavyje ir oksiduojančiomis medžiagomis), aukšta temperatūra, žaibo iškrovos ir galinga Saulės ultravioletinė spinduliuotė, kurios dar neužstojo ozono ekranas.

Pirminiame vandenyne, matyt, buvo ištirpusios formos įvairios organinės ir neorganinės molekulės, kurios pateko į jį iš atmosferos ir buvo išplautos iš paviršinių Žemės sluoksnių. Organinių junginių koncentracija nuolat didėjo, o galiausiai vandenyno vandenys tapo ʼʼ sultinioʼʼ pagamintas iš į baltymus panašių medžiagų- peptidai, taip pat nukleino rūgštys ir kiti organiniai junginiai.

Organinės molekulės turi didelę molekulinę masę ir sudėtingą erdvinę konfigūraciją. Οʜᴎ yra apsuptas vandens apvalkalo ir susijungia į formą didelės molekulinės masės kompleksai - koacervuoja, arba koacervuoti lašai (kaip juos vadino A.I. Oparinas). Koacervatai turėjo galimybę absorbuoti įvairias medžiagas, ištirpusias pirminio vandenyno vandenyse. Dėl to pasikeitė vidinė koacervato struktūra, o tai lėmė arba jo dezintegraciją, arba medžiagų kaupimąsi, ty augimą ir cheminės sudėties pokyčius, padidinančius koacervato lašelio stabilumą nuolat kintančiomis sąlygomis.

Koacervato lašų masėjeįvyko pasirinkimas dauguma tvarusšiomis konkrečiomis sąlygomis. Pasiekęs tam tikrą dydį, motininis koacervatinis lašelis galėjo suirti į dukterinius lašus, tačiau toliau egzistavo tik tie dukteriniai lašai. koacervuoti lašai kas, įeinant į pradinę mainų su aplinka formos , išlaikė santykinį jų sudėties pastovumą. Toliau jie įgijo gebėjimą įsisavinti ne visi iš aplinkos medžiagų , bet tik tuos, kurie užtikrino jų stabilumą, taip pat išskiria medžiagų apykaitos produktus . Tuo pačiu metu padidėjo skirtumai tarp lašo cheminės sudėties ir aplinkos. Per ilgą atrankos procesą(cheminė evoliucija) išsaugomi tik tie koacervatai, kuriai suirus į dukterį neprarado struktūrinių savybių, t.y. įsigijo savaiminio dauginimosi savybės .

Evoliucijos metu svarbiausi koacervuojamų lašelių komponentai - polipeptidai – išugdė gebėjimąį katalizinį aktyvumą, t.y. žymiai pagreitinti biochemines reakcijas, vedantis prie organinių junginių virsmo ir polinukleotidai pasirodė, kad gali bendrauti tarpusavyje pagal papildymo principą, todėl atlieka nefermentinę sintezę dukterinės įmonės polinukleotidų grandinės.

Kitas svarbus žingsnis prebiologinė evoliucija - polinukleotidų gebėjimo daugintis suvienodinimas su polipeptidų gebėjimu pagreitinti cheminių reakcijų eigą, nes DNR molekulių padvigubėjimas yra efektyvesnis dalyvaujant baltymams, turintiems katalizinį aktyvumą. Nukleino rūgščių bendravimas Ir baltymų molekulių galiausiai privedė prie genetinio kodo atsiradimas t.y., tokia DNR molekulių organizacija, kurioje nukleotidų seka pradėjo tarnauti kaip informacija kuriant specifinę aminorūgščių seką baltymuose.

Tolesnė progresyvi evoliucija prebiologinės struktūros vedė lipidų sluoksnių susidarymui (lipidų ribos), tarp koacervacijų, gausu organinių junginių ir supančią vandens aplinką. Vėlesnės evoliucijos procese lipidai transformavosi į išorinę membraną , žymiai padidinantis organizmų gyvybingumą ir stabilumą. Membranos atsiradimas iš anksto nulėmė tolesnės cheminės evoliucijos kryptį vis pažangesnių savireguliacinių sistemų vystymosi kelyje iki pat atsiradimo. pirmosios ląstelės .

Taigi, įvykis in fizikinė ir cheminė sistema ( koacervuoti) medžiagų apykaitą (metabolizmas) ir tikslus savęs atkūrimas – tai pagrindinė prielaida biologinei sistemai – primityviai heterotrofinei anaerobinei ląstelei – atsirasti.

Biogeocheminės gyvybės funkcijos dėl savo įvairovės ir sudėtingumo jie negalėjo būti siejami tik su viena gyvybės forma. Pirminė biosfera iš pradžių buvo pristatytas turtinga funkcinė įvairovė. Pirmines biocenozes sudarė paprasčiausi vienaląsčiai organizmai, nes be išimties jie atlieka visas gyvosios medžiagos funkcijas biosferoje.

Pirminiai organizmai, kuris atsirado Žemėje maždaug prieš 3,8 milijardo metų, turėjo šias savybes:

‣‣‣ buvo heterotrofiniai organizmai , t.y., jie maitinosi jau paruoštais organiniais junginiais, sukauptais Žemės kosminės evoliucijos stadijoje;

‣‣‣ buvo prokariotai – organizmai, neturintys susiformavusio branduolio;

‣‣‣ buvo anaerobiniai organizmai naudojant mielių fermentaciją kaip energijos šaltinį;

‣‣‣ pasirodė formoje pirminė biosfera , susidedantis iš biocenozių, įskaitant įvairių tipų vienaląsčius organizmus;

‣‣‣ atsirado ir egzistavo tik ilgą laiką vandenyse pirminis vandenynas .

Primityvios ląstelės atsiradimas reiškė gyvų būtybių ikibiologinės evoliucijos pabaigą ir biologinės gyvybės evoliucijos pradžia . Manoma, kad koacervatų atranka ir ribinis cheminės bei biologinės evoliucijos etapas truko apie 750 mln. Šio laikotarpio pabaigoje (maždaug prieš 3,8 mlrd. metų) Pirmas primityvios branduolinės ląstelės – prokariotai (daugiausia bakterinė lygis) . Pirmieji gyvi organizmai - heterotrofai – naudojo pirminio vandenyno vandenyse ištirpusius organinius junginius kaip energijos (maisto) šaltinį. Kadangi Žemės atmosferoje nebuvo laisvo deguonies, heterotrofai turėjo anaerobinį (be deguonies) metabolizmo tipą, kurio efektyvumas yra mažas. Heterotrofų skaičiaus padidėjimas lėmė pirminio vandenyno vandenų išeikvojimą, kuriame vis mažiau buvo paruoštų organinių medžiagų, kurias būtų galima panaudoti mitybai.

Organizmai, išsiugdę gebėjimą panaudoti saulės spinduliuotės energiją, yra palankesnėje padėtyje. Dėl organinių medžiagų sintezė iš neorganinių fotosintezė . Gyvųjų perėjimas į fotosintezė ir autotrofinis mitybos tipas buvo lūžis gyvų būtybių evoliucijoje. Žemės atmosfera pradėjo „pildytis“ deguonies, kuris buvo nuodas anaerobams. Dėl šios priežasties daugelis vienaląsčių anaerobų mirė, tačiau kai kurie prisitaikė prie deguonies. Pirmieji fotosintetiniai organizmai, išskirdami deguonį į atmosferą, buvo cianobakterijos (cianėja). Perėjimas prie fotosintezės buvo ilgas procesas ir baigėsi aplink1,8 prieš milijardus metų. Atsiradus fotosintezei, Žemės organinėje medžiagoje kaupėsi vis daugiau saulės šviesos energijos, kuri pagreitino medžiagų biologinį ciklą ir apskritai gyvų būtybių evoliuciją.

Deguonies aplinkoje jie susidarė eukariotų , t. y. vienaląsčiai, turintis šerdį organizmai. Tai jau buvo labiau pažengę organizmai, turintys fotosintezės gebėjimą. Jų DNR jau buvo susikaupę V chromosomos , tuo tarpu prokariotinėse ląstelėse paveldima medžiaga buvo paskirstyta visoje ląstelėje. Eukariotų chromosomos buvo susikaupę ląstelės branduolys , o pati ląstelė jau dauginosi be reikšmingų pakitimų. Daugelis šiuolaikinių mokslininkų sutiko hipotezė apie atsiradimą eukariotų ląstelės per eilę nuoseklių simbiozių, nes jis yra gerai pagrįstas. Visų pirma, vienaląsčiai dumbliai ir dabar lengvai įeina į aljansą su gyvūnais - eukariotais (pavyzdžiui, chlorelės dumbliai gyvena blakstienų šlepetės kūne). Antra, kai kurios ląstelių organelės – mitochondrijos ir plastidai – savo DNR struktūra labai panašios į prokariotines bakterijų ląsteles ir melsvadumbles.

Vėlesnė evoliucija eukariotų buvo susijęs su padalijimu į daržovių Ir gyvūnai ląstelės.Šis dalijimasis įvyko proterozojuje, kai Žemėje gyveno vienaląsčiai organizmai.

Augalų ląstelės išsivystė taip, kad sumažintų gebėjimą judėti dėl kietos celiuliozės membranos išsivystymo, bet naudotų fotosintezę.

Gyvūnų ląstelės išsivystė, kad padidintų jų gebėjimą judėti ir pagerintų jų gebėjimą įsisavinti ir išskirti maisto produktus.

Kitas gyvų būtybių vystymosi etapas buvo seksualinis dauginimasis. Jis atsirado maždaug prieš 900 milijonų metų.

Kitas gyvų būtybių evoliucijos žingsnis įvyko maždaug prieš 700–800 milijonų metų, kai daugialąsčiai organizmai su diferencijuoto kūno, audinių ir organų, atliekančių specifines funkcijas. Tai buvo kempinės, koelenteratai, nariuotakojai ir kt., susiję su daugialąsčiais gyvūnais.

Proterozojaus ir paleozojaus pradžioje augalai daugiausia gyveno jūrose ir vandenynuose. Tai daugiausia buvo žalieji ir raudonieji dumbliai.

Kambras laikotarpį pasižymėjo masyvia išvaizda gyvūnai su mineraliniai skeletai (kalkių, fosfatų, titnago). Iš to meto jūrų gyvūnų žinomi vėžiagyviai, kempinės, koralai, moliuskai, trilobitai ir kt.. Kambro sausumos biotai atstovavo bryofitai, kerpės ir pirmieji daugialąsčiai gyvūnai, tokie kaip kirminai ir nariuotakojai (šimtakojai). Jūrose gausiai vystėsi cianobiontai.

IN vėlyvas ordovikas Pradėjo atsirasti stambūs mėsėdžiai, taip pat į žuvis panašūs bežandikauliai stuburiniai gyvūnai.

Ryškiausias įvykis Silūras siejamas su žeme. Pirmą kartą pasirodė tikri aukštesni augalai (kuksonijos ir kt.), kurie turėjo žolinę išvaizdą. Οʜᴎ buvo glaudžiai susiję su daug drėgmės pakrančių vietomis. Tarp gyvūnų organizmų – nariuotakojų – atsirado ir patikimų sausumos atstovų – cheliceratų.

IN devono pirmasis būdingas antžeminėms erdvėms masyvi plėtra aukštesni augalai (riniofitai, psilofitai, likofitai ir paparčiai). Tolesnė evoliucija stuburiniai ėjo į žandikaulius panašių būtybių kryptimi. Devone stuburinius gyvūnus atstovauja trys grupės tikros žuvys: plautinės žuvys, rajopelekės ir skiltinės žuvys. Tik skilteles turinčios žuvys sugebėjo prisitaikyti prie gyvenimo sausumoje dėl savo raumeningų galūnių ir plaučių. Devono pabaigoje iš skilčių pelekų žuvų atsirado pirmoji sausumos varliagyvių (stuburiniai gyvūnai). Devono pabaigoje atsirado vabzdžių (maisto atsargos būsimiems sausumos stuburiniams).

Perėjimas prie gyvybės ore pareikalavo daug pakeitimų iš gyvų organizmų ir suponavo atitinkamų adaptacijų vystymąsi. Jis smarkiai padidino gyvybės evoliucijos Žemėje greitį.

Taigi, anglies , arba anglies periodas, buvo intensyvaus formavimosi ir įvairinimo metas aukštesniems augalams, sausumos bestuburiams ir stuburiniams gyvūnams. Aukštesniems augalams anglies - ϶ᴛᴏ laikas klestėjimo laikas likofitai, nariuotakojai (ar asiūkliai), paparčiai ir pirmieji gimnasėkliai, kurių sumedėjusios formos siekė 20–40 m aukštį (pvz. Lepidodendras). Augalijos klestėjimas ir įvairių ekologinių nišų atsiradimas yra glaudžiai susijęs su sausumos sąlygų vystymusi moliuskų, voragyvių ir vabzdžių. Anglies sluoksnyje bestuburiai pirmiausia įvaldė oro erdvę. Tuo metu ypač ryškūs buvo milžiniški į laumžirgį panašūs padarai, kurių sparnų plotis siekė iki 2 m, o tarakonai iki 3 cm. O varliagyvių morfofiziologinė ir ekologinė įvairovė lėmė varliagyvių atsiradimą. ropliai. Jie buvo pirmieji stuburiniai ropliai, prisitaikę prie gyvenimo sąlygų sausumoje. Jų kiaušinėliai buvo padengti kietu lukštu, nebijojo išdžiūti, buvo aprūpinti maistu ir deguonimi embrionui.

Permo laikotarpis Organinio pasaulio vystymuisi pirmiausia būdingas katastrofiškas jūros biotos išnykimas (nuo 400 šeimų pradžioje iki 200 šeimų pabaigoje). Tai buvo susijusi su pasauliniu klimato sausėjimu, intensyviu kalnų statyba ir su tuo susijusiu apledėjimu.

Funkcija Triaso laikotarpis yra pereinamasis sisteminės biotos sudėties pobūdis. Pavyzdžiui, atsirado naujos vandens roplių grupės – į žuvis panašūs ichtiozaurai, pleziozaurai ilgu gyvatišku kaklu, maža galva, kūnu su pleiskanomis ir sutrumpinta uodega. Išaugo sausumos roplių įvairovė. Atsirado dinozaurai ir pterozaurai. Daugybė į gyvūnus panašių roplių ir toliau egzistavo, todėl atsirado Vėlyvasis triasas pirmieji žinduoliai mažo dydžio (kiaušidės), išoriškai primenančios žiurkes. IN Vėlyvasis triasas iškilo ir paukščiai . Atsiradus paukščiams ir žinduoliams, gyvūnai įgijo šiltakraujai, nors kai kurie ropliai tikriausiai taip pat jį turėjo.

Kaip sausumos augmenijos dalis Vyravo glotalai (Bennettiaceae, Cycadaceae, Spygliuočiai ir kt.), o paparčiams atstovauja naujos grupės, pasiekusios piką juros periode.

IN Juros periodas Biologinė įvairovė jūrų ir sausumos aplinkoje sparčiai didėja. Stebėtas juros periode roplių žydėjimas . Οʜᴎ atstovavo visos aplinkosaugos grupės. Vandens atstovai (ichtiozaurai, pleziozaurai) egzistavo ir toliau. Saurų ir ornitikų dinozaurai gyveno sausumoje. Juros periode buvo atnaujinta skraidančių driežų sudėtis. Paukščiams atstovavo driežuodegiai – archeopteriksai. Atsirado naujas žinduolių poklasis – marsupials . Tarp bestuburių buvo pastebėta klestėjimo laikas žemės vabzdžių .

Antžeminė augmenija charakterizuojamas paparčių žydėjimas (medžių formos ir vynmedžiai) ir balsai (ciklai ir bennettitai), sudarę tropikų ir subtropikų miškus.

Pagrindinis biotinis įvykis Kreidos periodas – išvaizda Ir intensyvus vystymasis gaubtasėkliai (žydi) augalai.

Kreidos periodu tęsėsi roplių (roplių) specializacija, jie pasiekė milžiniškus dydžius; Taigi kai kurių dinozaurų masė viršija 50 tonų.Prasideda lygiagreti žydinčių augalų ir apdulkinančių vabzdžių evoliucija. Atsirado kreidoje Pirmas placentosžinduoliai(vabzdžiaėdžiai, senovės kanopiniai gyvūnai, ankstyvieji primatai, taip pat, galbūt, į kates panašūs mėsėdžiai).

Kreidos periodo pabaigoje (prieš 67 mln. metų) įvyko masinis daugelio gyvūnų ir augalų grupių išnykimas. Ši pasaulinė aplinkos krizė buvo mažesnio masto nei Permo-Triaso krizė. Tuo pačiu metu dėl šio aušinimo sumažėjo pusiau vandens augmenijos plotas; išnyko žolėdžiai gyvūnai, vėliau – plėšrūs dinozaurai (stambūs ropliai išliko tik atogrąžų zonoje); jūrose išnyko daugybė bestuburių ir jūrinių driežų; Natūralioje atrankoje pranašumą gavo šiltakraujai gyvūnai – paukščiai ir žinduoliai.

Kainozojaus era- ϶ᴛᴏ laikas dominavimas žydintys augalai, vabzdžiai, paukščiai Ir žinduoliai. Žinduolių gyvybingumas ir jų jauniklių maitinimas pienu buvo galingas jų evoliucijos veiksnys, leidęs jiems daugintis įvairiomis aplinkos sąlygomis. Išsivysčiusi nervų sistema prisidėjo prie įvairių organizmų prisitaikymo ir apsaugos formų.

Paleogenas(ypač Eocenas) – visuotinio šių žinduolių paplitimo metas: kiaušialąstės, sterbliniai gyvūnai, tačiau lemiamas veiksnys buvo placentų įvairovė (senovės plėšrūnai, senovės kanopiniai gyvūnai, primityvūs primatai ir kt.). Sausumoje taip pat gyveno žvynuoti ropliai ir vėžliai, o gėlo vandens telkiniuose – krokodilai. Nauji paukščiai be dantų yra gana įvairūs. Tarp vandens stuburinių vyravo kaulinės žuvys. Jūrų bestuburiai yra įvairūs.

Neogene varliagyviai ir ropliai pamažu įgavo savo modernią išvaizdą. Dėmesį patraukia dideli į stručius panašūs paukščiai. Toliau klestėjo placentos žinduoliai: nelyginiai (hipparionai) ir lygiapirščiai (elniai, kupranugariai, kiaulės), nauji plėšrūnai (kardadantys tigrai), snukiai (mastodonai). Neogeno pabaigoje jau buvo rastos visos šiuolaikinės žinduolių šeimos.

Lemiamas gyvybės Žemėje evoliucijos etapas buvo primatų eilės raida. Kainozojuje, maždaug prieš 67–27 milijonus metų, primatai skirstomi į žemesnes ir didžiąsias beždžiones, kurios yra seniausi šiuolaikinių žmonių protėviai.

Τᴀᴋᴎᴍ ᴏϬᴩᴀᴈᴏᴍ, fosilijų įraše įspūdingas masiniai pasirodymai Gyvenimas gali apimti daugybę įvykių. Iš jų nurodysime šiuos dalykus, pažymėdami jų atsiradimo pradžią (žr. MGS):

● 3,8–3,5 milijardo metų (AR1 – Eoarchean). Gyvybės atsiradimas. Bakterijų ir cianobiontų atsiradimas. Litosfera pradeda turtėti biogeninės kilmės uolienomis (grafitais, šungitais).

● 3,2 milijardo metų (AR2/AR3 – paleoarchinis/mezoarchinis). Masinis cianobiontų vystymasis. Litosfera įgauna biogeninius karbonato sluoksnius, vadinamus stromatolitinis. Atmosfera pradedama praturtinti molekuliniu deguonimi, kurį fotosintezės metu išskiria cianobiontai.

● 1,6 milijardo metų (PR1/PR2 – Paleoproterozojus/Mezoproterozojus). Aerobinių bakterijų, žemesnių dumblių, gyvūnų ir grybų atsiradimas.

● 1,0–0,7 Ga (PR3 – neoproterozojus). Patikimų daugialąsčių dumblių ir neskeletinių bestuburių, atstovaujamų cnidarijų, kirmėlių, nariuotakojų, (?) dygiaodžių ir kitų grupių, atsiradimas.

● 542,0 ±1,0–521 (530) mln. (ankstyvasis kambras). Masinis mineralinių skeletų atsiradimas Gyvūnų karalystėje beveik visuose žinomuose tipuose.

● 416,0±2,8 Ma (S2/D1 – vėlyvasis silūras/ankstyvasis devonas). Masinis sausumos augmenijos atsiradimas.

● 359,2±2,5 mln. metų (D/C – vėlyvasis devonas/ankstyvasis karbonas). Masinis pirmųjų sausumos bestuburių (vabzdžių, voragyvių) ir stuburinių (varliagyvių, roplių) pasirodymas.

● 65,5±0,3 mln. metų (MZ/KZ – mezozojaus ir kainozojaus riba). Masinis gaubtasėklių ir žinduolių atsiradimas.

● 2,8 milijono metų (N2 – pliocenas, Piačenca). Žmogaus išvaizda.

Šiandien aprašyta plačiau 1 milijonas gyvūnų rūšių, šalia 0,5 milijono augalų rūšių, šimtai tūkstančių grybų rūšių, daugiau nei 3 tūkstančiai bakterijų rūšių. Apskaičiuota, kad mažiausiai 1 milijonas rūšių liko neaprašytos. Šiuolaikinės biologijos akcentai penkios karalystės : Bakterijos, cianobiontai, augalai, grybai, gyvūnai.

Gyvybės Žemėje pradžios ir evoliucijos problema. - koncepcija ir rūšys. Kategorijos „Gyvybės Žemėje pradžios ir evoliucijos problema“ klasifikacija ir ypatybės. 2017 m., 2018 m.

2. Pradiniai biologinės evoliucijos etapai

Primityvios ląstelės atsiradimas reiškė gyvų būtybių ikibiologinės evoliucijos pabaigą ir gyvybės biologinės evoliucijos pradžią.

Pirmieji vienaląsčiai organizmai, atsiradę mūsų planetoje, buvo primityvios bakterijos, kurios neturėjo branduolio, tai yra prokariotai. Kaip jau minėta, tai buvo vienaląsčiai, neturintys branduolio organizmai. Jie buvo anaerobai, nes gyveno aplinkoje, kurioje nėra deguonies, ir heterotrofai, nes maitinosi jau paruoštais organiniais „organinio sultinio“ junginiais, tai yra cheminės evoliucijos metu susintetintomis medžiagomis. Daugumoje prokariotų energijos apykaita vyko pagal fermentacijos tipą. Tačiau palaipsniui „ekologiškas sultinys“ sumažėjo dėl aktyvaus vartojimo. Jai išsekus, kai kurie organizmai ėmė kurti būdus, kaip biochemiškai, pačių ląstelių viduje, fermentų pagalba formuoti makromolekules. Tokiomis sąlygomis ląstelės, kurios galėjo gauti didžiąją dalį reikiamos energijos tiesiogiai iš saulės spinduliuotės, pasirodė esančios konkurencingos. Šiuo keliu vyko chlorofilo susidarymo ir fotosintezės procesas.

Gyvų daiktų perėjimas prie fotosintezės ir autotrofinio mitybos tipo buvo lūžis gyvų būtybių evoliucijoje. Žemės atmosfera pradėjo „pildytis“ deguonies, kuris buvo nuodas anaerobams. Todėl daugelis vienaląsčių anaerobų mirė, kiti prisiglaudė deguonies neturinčioje aplinkoje – pelkėse ir maitindamiesi išskirdavo metaną, o ne deguonį. Dar kiti prisitaikė prie deguonies. Jų pagrindinis metabolizmo mechanizmas buvo deguonies kvėpavimas, kuris leido padidinti naudingos energijos išeigą 10–15 kartų, palyginti su anaerobiniu metabolizmo tipu - fermentacija. Perėjimas prie fotosintezės buvo ilgas procesas ir buvo baigtas maždaug prieš 1,8 milijardo metų. Atsiradus fotosintezei, Žemės organinėje medžiagoje kaupėsi vis daugiau saulės šviesos energijos, kuri pagreitino medžiagų biologinį ciklą ir apskritai gyvų būtybių evoliuciją.

Deguonies aplinkoje susiformavo eukariotai, tai yra vienaląsčiai organizmai, turintys branduolį. Tai jau buvo labiau pažengę organizmai, turintys fotosintezės gebėjimą. Jų DNR jau buvo sukoncentruota į chromosomas, o prokariotinėse ląstelėse paveldima medžiaga pasiskirstė po visą ląstelę. Eukariotinės chromosomos buvo susitelkusios ląstelės branduolyje, o pati ląstelė jau dauginosi be reikšmingų pakitimų. Taigi, dukterinė eukariotų ląstelė buvo beveik tiksli motininės ląstelės kopija ir turėjo tokią pačią galimybę išgyventi kaip ir motininė ląstelė.

Augalų ir gyvūnų švietimas.

Vėlesnė eukariotų evoliucija buvo susijusi su pasiskirstymu į augalų ir gyvūnų ląsteles. Šis dalijimasis įvyko proterozojuje, kai Žemėje gyveno vienaląsčiai organizmai.

Nuo evoliucijos pradžios eukariotai vystėsi dvejopai, tai yra vienu metu turėjo autotrofinės ir heterotrofinės mitybos grupes, kurios užtikrino gyvojo pasaulio vientisumą ir reikšmingą autonomiją.

Augalų ląstelės išsivystė taip, kad sumažintų gebėjimą judėti dėl kietos celiuliozės membranos išsivystymo, bet naudotų fotosintezę.

Gyvūnų ląstelės išsivystė, kad padidintų jų gebėjimą judėti ir pagerintų jų gebėjimą įsisavinti ir išskirti maisto produktus.

Kitas gyvų būtybių vystymosi etapas buvo lytinis dauginimasis. Jis atsirado maždaug prieš 900 milijonų metų.

Kitas gyvųjų būtybių evoliucijos žingsnis įvyko maždaug prieš 700–800 milijonų metų, kai atsirado daugialąsčiai organizmai su diferencijuotais kūnais, audiniais ir organais, atliekančiais specifines funkcijas. Tai buvo kempinės, koelenteratai, nariuotakojai ir kt., susiję su daugialąsčiais gyvūnais.

Proterozojaus ir paleozojaus pradžioje augalai daugiausia gyveno jūrose ir vandenynuose. Tai žali ir rudi, auksiniai ir raudoni dumbliai. Vėliau Kambro jūrose jau egzistavo daugybė gyvūnų rūšių. Vėliau jie specializavosi ir tobulėjo. Tarp to meto jūrų gyvūnų buvo vėžiagyviai, kempinės, koralai, moliuskai ir trilobitai.

Ordoviko laikotarpio pabaigoje pradėjo atsirasti stambūs mėsėdžiai, taip pat stuburiniai gyvūnai.

Tolesnė stuburinių gyvūnų evoliucija vyko į žuvis panašių gyvūnų žandikaulių kryptimi. Devone pradėjo atsirasti plaučių žuvys – varliagyviai, o vėliau ir vabzdžiai. Nervų sistema palaipsniui vystėsi dėl refleksijos formų tobulėjimo.

Ypač svarbus gyvųjų formų evoliucijos etapas buvo augalų ir gyvūnų organizmų atsiradimas iš vandens į žemę ir tolesnis sausumos augalų ir gyvūnų rūšių skaičiaus augimas. Ateityje būtent iš jų kyla labai organizuotos gyvybės formos. Augalų atsiradimas sausumoje prasidėjo silūro pabaigoje, o aktyvus stuburinių gyvūnų užkariavimas žemėje prasidėjo karbone.

Perėjimas prie gyvybės ore pareikalavo daug pakeitimų iš gyvų organizmų ir suponavo atitinkamų adaptacijų vystymąsi. Jis smarkiai padidino gyvybės evoliucijos Žemėje greitį. Žmogus tapo gyvų būtybių evoliucijos viršūne. Gyvybė ore „padidino“ organizmų kūno svorį, ore nėra maisto medžiagų, oras kitaip nei vanduo praleidžia šviesą, garsą, šilumą, o deguonies kiekis jame didesnis. Reikėjo prie viso to prisitaikyti. Pirmieji stuburiniai gyvūnai, prisitaikę prie gyvenimo sąlygų sausumoje, buvo ropliai. Jų kiaušinėliai buvo aprūpinti maistu ir deguonimi embrionui, padengti kietu lukštu ir nebijojo išdžiūti.

Maždaug prieš 67 milijonus metų paukščiai ir žinduoliai įgijo pranašumą natūralioje atrankoje. Dėl šiltakraujų žinduolių prigimties jie greitai įgijo dominuojančią padėtį Žemėje, o tai siejama su vėsinimo sąlygomis mūsų planetoje. Tuo metu šiltakraujiškumas tapo lemiamu išlikimo veiksniu.

Tai užtikrino nuolat aukštą kūno temperatūrą ir stabilų žinduolių vidaus organų funkcionavimą. Žinduolių gyvybingumas ir jų jauniklių maitinimas pienu buvo galingas jų evoliucijos veiksnys, leidęs jiems daugintis įvairiomis aplinkos sąlygomis. Išsivysčiusi nervų sistema prisidėjo prie įvairių organizmų prisitaikymo ir apsaugos formų. Mėsėdžiai gyvūnai buvo suskirstyti į kanopinius ir plėšrūnus, o pirmieji vabzdžiaėdžiai žinduoliai pažymėjo placentos ir marsupialinių organizmų evoliucijos pradžią.

Lemiamas gyvybės evoliucijos etapas mūsų planetoje buvo primatų būrio atsiradimas. Kainozojuje, maždaug prieš 67–27 milijonus metų, primatai pasiskirstė į žemesnes ir didžiąsias beždžiones, kurios yra seniausi šiuolaikinių žmonių protėviai. Prielaidos šiuolaikiniam žmogui atsirasti evoliucijos procese formavosi palaipsniui.

Iš pradžių buvo bandos gyvenimo būdas. Tai leido suformuoti ateities socialinio bendravimo pagrindą. Be to, jei vabzdžiuose (bitėse, skruzdėlėse, termituose) biosocialumas lėmė individualumo praradimą, tai senovės žmonių protėviuose, priešingai, išugdė individualius individo bruožus. Tai buvo galinga varomoji jėga komandos tobulėjimui.

Riadovas) N. I. Vavilovas paskatino suformuluoti hipotezes apie evoliuciją, pagrįstą modeliais, o ne atsitiktiniu kintamumu (L. S. Bergo nomogenezė, E. D. Kopo batmogenezė ir kt.). 1920–1940 m. evoliucinėje biologijoje susidomėjimas selekcinėmis teorijomis atgijo dėl klasikinės genetikos ir natūralios atrankos teorijos sintezės. Gauta sintetinė evoliucijos teorija...

K. Linnaeus klasifikacijos sistemos, augalų ir gyvūnų veisimas, lyginamoji anatomija, lyginamoji embriologija, lyginamoji biochemija yra hipotezės, kurios kartu sudaro gana pagrįstą teoriją. 3. Evoliucinė laisvųjų kritimų doktrina Pati nomogenezės samprata ir argumentai, patvirtinantys, kad, priešingai nei Darvinas, evoliucija jokiu būdu nėra atsitiktinis, o natūralus procesas detaliai...

Primityvios ląstelės atsiradimas reiškė gyvų būtybių ikibiologinės evoliucijos pabaigą ir gyvybės biologinės evoliucijos pradžią.

Pirmieji vienaląsčiai organizmai, atsiradę mūsų planetoje, buvo primityvios bakterijos, kurios neturėjo branduolio, tai yra prokariotai. Kaip jau minėta, tai buvo vienaląsčiai, neturintys branduolio organizmai. Jie buvo anaerobai, nes gyveno aplinkoje, kurioje nėra deguonies, ir heterotrofai, nes maitinosi jau paruoštais organiniais „organinio sultinio“ junginiais, tai yra cheminės evoliucijos metu susintetintomis medžiagomis. Daugumoje prokariotų energijos apykaita vyko pagal fermentacijos tipą. Tačiau palaipsniui „ekologiškas sultinys“ sumažėjo dėl aktyvaus vartojimo. Jai išsekus, kai kurie organizmai ėmė kurti būdus, kaip biochemiškai, pačių ląstelių viduje, fermentų pagalba formuoti makromolekules. Tokiomis sąlygomis ląstelės, kurios galėjo gauti didžiąją dalį reikiamos energijos tiesiogiai iš saulės spinduliuotės, pasirodė esančios konkurencingos. Šiuo keliu vyko chlorofilo susidarymo ir fotosintezės procesas.

Gyvų daiktų perėjimas prie fotosintezės ir autotrofinio mitybos tipo buvo lūžis gyvų būtybių evoliucijoje. Žemės atmosfera pradėjo „pildytis“ deguonies, kuris buvo nuodas anaerobams. Todėl daugelis vienaląsčių anaerobų mirė, kiti prisiglaudė deguonies neturinčioje aplinkoje – pelkėse ir maitindamiesi išskirdavo metaną, o ne deguonį. Dar kiti prisitaikė prie deguonies. Jų pagrindinis metabolizmo mechanizmas buvo deguonies kvėpavimas, kuris leido padidinti naudingos energijos išeigą 10–15 kartų, palyginti su anaerobiniu metabolizmo tipu - fermentacija. Perėjimas prie fotosintezės buvo ilgas procesas ir buvo baigtas maždaug prieš 1,8 milijardo metų. Atsiradus fotosintezei, Žemės organinėje medžiagoje kaupėsi vis daugiau saulės šviesos energijos, kuri pagreitino medžiagų biologinį ciklą ir apskritai gyvų būtybių evoliuciją.

Deguonies aplinkoje susiformavo eukariotai, tai yra vienaląsčiai organizmai, turintys branduolį. Tai jau buvo labiau pažengę organizmai, turintys fotosintezės gebėjimą. Jų DNR jau buvo sukoncentruota į chromosomas, o prokariotinėse ląstelėse paveldima medžiaga pasiskirstė po visą ląstelę. Eukariotinės chromosomos buvo susitelkusios ląstelės branduolyje, o pati ląstelė jau dauginosi be reikšmingų pakitimų. Taigi, dukterinė eukariotų ląstelė buvo beveik tiksli motininės ląstelės kopija ir turėjo tokią pačią galimybę išgyventi kaip ir motininė ląstelė.

Augalų ir gyvūnų švietimas

Vėlesnė eukariotų evoliucija buvo susijusi su pasiskirstymu į augalų ir gyvūnų ląsteles. Šis dalijimasis įvyko proterozojuje, kai Žemėje gyveno vienaląsčiai organizmai.

Nuo evoliucijos pradžios eukariotai vystėsi dvejopai, tai yra vienu metu turėjo autotrofinės ir heterotrofinės mitybos grupes, kurios užtikrino gyvojo pasaulio vientisumą ir reikšmingą autonomiją.

Augalų ląstelės išsivystė taip, kad sumažintų gebėjimą judėti dėl kietos celiuliozės membranos išsivystymo, bet naudotų fotosintezę.

Gyvūnų ląstelės išsivystė, kad padidintų jų gebėjimą judėti ir pagerintų jų gebėjimą įsisavinti ir išskirti maisto produktus.

Kitas gyvų būtybių vystymosi etapas buvo lytinis dauginimasis. Jis atsirado maždaug prieš 900 milijonų metų.

Kitas gyvųjų būtybių evoliucijos žingsnis įvyko maždaug prieš 700–800 milijonų metų, kai atsirado daugialąsčiai organizmai su diferencijuotais kūnais, audiniais ir organais, atliekančiais specifines funkcijas. Tai buvo kempinės, koelenteratai, nariuotakojai ir kt., susiję su daugialąsčiais gyvūnais.

Proterozojaus ir paleozojaus pradžioje augalai daugiausia gyveno jūrose ir vandenynuose. Tai žali ir rudi, auksiniai ir raudoni dumbliai. Vėliau Kambro jūrose jau egzistavo daugybė gyvūnų rūšių. Vėliau jie specializavosi ir tobulėjo. Tarp to meto jūrų gyvūnų buvo vėžiagyviai, kempinės, koralai, moliuskai ir trilobitai.

Ordoviko laikotarpio pabaigoje pradėjo atsirasti stambūs mėsėdžiai, taip pat stuburiniai gyvūnai.

Tolesnė stuburinių gyvūnų evoliucija vyko į žuvis panašių gyvūnų žandikaulių kryptimi. Devone pradėjo atsirasti plaučių žuvys – varliagyviai, o vėliau ir vabzdžiai. Nervų sistema palaipsniui vystėsi dėl refleksijos formų tobulėjimo.

Ypač svarbus gyvųjų formų evoliucijos etapas buvo augalų ir gyvūnų organizmų atsiradimas iš vandens į žemę ir tolesnis sausumos augalų ir gyvūnų rūšių skaičiaus augimas. Ateityje būtent iš jų kyla labai organizuotos gyvybės formos. Augalų atsiradimas sausumoje prasidėjo silūro pabaigoje, o aktyvus stuburinių gyvūnų užkariavimas žemėje prasidėjo karbone.

Perėjimas prie gyvybės ore pareikalavo daug pakeitimų iš gyvų organizmų ir suponavo atitinkamų adaptacijų vystymąsi. Jis smarkiai padidino gyvybės evoliucijos Žemėje greitį. Žmogus tapo gyvų būtybių evoliucijos viršūne. Gyvybė ore „padidino“ organizmų kūno svorį, ore nėra maisto medžiagų, oras kitaip nei vanduo praleidžia šviesą, garsą, šilumą, o deguonies kiekis jame didesnis. Reikėjo prie viso to prisitaikyti. Pirmieji stuburiniai gyvūnai, prisitaikę prie gyvenimo sąlygų sausumoje, buvo ropliai. Jų kiaušinėliai buvo aprūpinti maistu ir deguonimi embrionui, padengti kietu lukštu ir nebijojo išdžiūti.

Maždaug prieš 67 milijonus metų paukščiai ir žinduoliai įgijo pranašumą natūralioje atrankoje. Dėl šiltakraujų žinduolių prigimties jie greitai įgijo dominuojančią padėtį Žemėje, o tai siejama su vėsinimo sąlygomis mūsų planetoje. Tuo metu šiltakraujiškumas tapo lemiamu išlikimo veiksniu.

Tai užtikrino nuolat aukštą kūno temperatūrą ir stabilų žinduolių vidaus organų funkcionavimą. Žinduolių gyvybingumas ir jų jauniklių maitinimas pienu buvo galingas jų evoliucijos veiksnys, leidęs jiems daugintis įvairiomis aplinkos sąlygomis. Išsivysčiusi nervų sistema prisidėjo prie įvairių organizmų prisitaikymo ir apsaugos formų. Mėsėdžiai gyvūnai buvo suskirstyti į kanopinius ir plėšrūnus, o pirmieji vabzdžiaėdžiai žinduoliai pažymėjo placentos ir marsupialinių organizmų evoliucijos pradžią.

Lemiamas gyvybės evoliucijos etapas mūsų planetoje buvo primatų būrio atsiradimas. Kainozojuje, maždaug prieš 67–27 milijonus metų, primatai pasiskirstė į žemesnes ir didžiąsias beždžiones, kurios yra seniausi šiuolaikinių žmonių protėviai. Prielaidos šiuolaikiniam žmogui atsirasti evoliucijos procese formavosi palaipsniui.

Iš pradžių buvo bandos gyvenimo būdas. Tai leido suformuoti ateities socialinio bendravimo pagrindą. Be to, jei vabzdžiuose (bitėse, skruzdėlėse, termituose) biosocialumas lėmė individualumo praradimą, tai senovės žmonių protėviuose, priešingai, išugdė individualius individo bruožus. Tai buvo galinga varomoji jėga komandos tobulėjimui.