Ургамлын ертөнцийн хөгжил

Манай гаригийн ургамалжилтыг өнөөгийн байдлаар харж байсан уу? Одоо биднийг хүрээлж буй ургамал дэлхий дээр ургадаг байв уу? Та эдгээр болон бусад асуултын хариултыг Дэлхий дээрх ургамлын ертөнцийг хөгжүүлэх бүлгээс олж болно.

Ургамлын ертөнцийн хувьслын тухай ойлголт.   Дэлхий дээр маш олон төрлийн анхдагч, өндөр хөгжсөн ургамал байдаг. Ургамлын хаадын энэ олон янз байдал нь түүхэн байдлаар дэлхий дээр гарч ирсэн, өөрөөр хэлбэл энэ нь манай гаригийн оршин тогтнох урт хугацааны туршид энгийнээс нарийн төвөгтэй, аажмаар аажмаар хөгжиж ирсэн. Эхний организм дээр суурилсандэвшилтэт   (латаас. прогресс   - хөгжлийн "урагшлах", "дэвшилтэт"), ургамлын илүү төвөгтэй хэлбэрүүд гарч ирэв. Энэ үйл явц нь өөрчлөгдсөн нөхцөлд дасан зохицоогүй организмын устах байдал, илүү дасан зохицсон шинэ хэлбэрүүд гарч ирэв. Устаж үгүй \u200b\u200bболсон болон одоо байгаа бүх ургамал зүйлүүдийн шинж чанар өөрчлөгдөж өөрчлөгдөж, өөрөөр хэлбэлхувьсал   (латаас. эволюци   - "байршуулах").

Эволюци гэдэг нь амьд ертөнцийн түүхэн (цаг хугацаанд урсаж буй) өөрчлөлт (хөгжил) -ийн эргэлт буцалтгүй үйл явц юм.

Ургамлын хувьсал   Энэ нь анхны амьд биетүүд гарч ирснээс хойш маш эрт дээр үеэс дэлхий дээр эхэлсэн бөгөөд өнөөг хүртэл үргэлжилсээр байна.

Одоогоос 3.5 тэрбум жилийн тэртээ дэлхий дээр анхны амьд оршин суугчид эртний халуун далайд гарч ирэв. Эдгээр нь орчин үеийн бактериудтай төстэй нэгдмэл (жишээ нь, хөгжөөгүй, энгийн) нэг эсийн организм байсанБайна. Тэд далайн усны ойролцоо байгаа зүйлээр хооллодог байв: ууссан эрдэс ба органик бодисууд (гетеротрофик).

Олон мянган жилийн дараа тэдний эсэд хлорофилл агуулсан организмууд далайн усанд гарч ирэв. Ийм организм нарны цацраг (цацраг) -ийг шаардлагатай органик бодисыг нийлэгжүүлэх (үйлдвэрлэх) зорилгоор эрчим хүчний эх үүсвэр болгон ашиглаж эхлэв. Тиймээс анхны автотрофууд гарч ирэвЭдгээр нь фотосинтезээр

Фотосинтезийн гаралт нь манай гариг \u200b\u200bдээрх амьдралын хөгжлийн түүхэн дэх хамгийн том үйл явдал юм. Фотосинтез нь автотрофийн тэжээлтэй холбоотой амьд организмын шинэ хэлбэрийг бий болгосон.

Эхний автотрофууд хэдийгээр нарны цацрагийн энергийг ашигласан боловч агаар мандалд хүчилтөрөгч ялгаруулж амжаагүй байгаа тул бүгдийг нь ашиглаж байжээ. Зөвхөн адал явдалтай хамтцианобактери , фотосинтезийг илүү эрчимтэй явуулж, дэлхийн агаар мандалд аажмаар хүчилтөрөгч хуримтлуулж эхлэв. Энэ нь амьсгалын үйл явцад хүчилтөрөгч шаардагдах организмыг хөгжүүлэх боломжийг бүрдүүлсэн.

Цианобактери бол 2,6 тэрбум жилийн өмнө үүссэн амьд организмын хамгийн эртний бүлэг юм. Цианобактери нь өнөө үед бий. Эдгээр нь эсүүд дотор үүссэн цөм байдаггүй нэг эс, олон эсийн (судалтай) организмууд юм. Энэ онцлог шинж чанар, эсийн ерөнхий бүтцээс хамааран тэдгээрийг дурьдсан болноэзэнт гүрнийPrenuclear , эсвэл Прокариотууд   (латаас. тухай - "өмнө", "эрт" ба грек.карион   - "үндсэн").

Удаан хугацааны туршид манай гариг \u200b\u200bдээр зөвхөн бактери ба цианобактери давамгайлж байв. Цаг хугацаа өнгөрөхөд тэд газар нутгийг эзэмшиж, дээр нь үржил шимт хөрсний давхарга үүсгэж, биосферийг бий болгожээ.

1.3 тэрбум жилийн өмнө цианобактериас илүү нарийн төвөгтэй организмууд гарч ирэв -ногоон   ба алтан замаг Байна. Тэд цэвэр, хаалттай усны биетүүд амьдардаг байв. Замаг эдгээр бүлгүүдэд  дэлхий дээр анх удаа цөм нь эс дотор сайн тусгаарлагдсан, олон эсийн дотор органеллууд гарч ирэн бэлгийн нөхөн үржихүйн байдал  - хоёр эсийн нэгдэл, шинэ организм үүсэх зигота үүсэх.

Цөм байдаг эсийн бүх организмыг ангилдагэзэнт гүрнийЦөмийн , эсвэл Эукариотууд   (Грек хэлнээс эу   - "сайн", "бүрэн"). Ургамал, мөөгөнцөр, амьтан, хүн бол эукариотуудын төлөөлөл юм.

Ногоон замаг (хувьсаж буй эсвэл цэвэр усны биед амьдардаг) хувьслын явцад фотосинтетик өндөр хуурай газар ургамал гарч ирэв.

Нэг эсийн ногоон замаг нь орчин үеийн ургамлын бүх бүлгүүдийн өвөг дээдэс болжээ. Тэдгээрээс 600-700 сая жилийн өмнө усан орчинд олон эсийн ногоон, хүрэн, улаан замаг гарч ирэвБайна. Хөрсний орчинд өөр нэг хаант улсын төлөөлөгчид гарч ирэв - мөөгБайна. Олон талт байдал үүссэн нь янз бүрийн төрлийн эд эсийг хөгжүүлэхэд хүргэсэн.

Бэлгийн нөхөн үржихүй, олон эсийн организм үүсэх - манай гариг \u200b\u200bдээрх амьдралын хөгжлийн хамгийн том үйл явдал .

Хэдийгээр тэр үед 600 сая жилийн өмнө агаар мандалд хүчилтөрөгч бага байсан (одоогийнхоос 100 дахин бага) боловч энэ нь аль хэдийн үүссэн байнаозоны дэлгэц дэлхий даяар Дахиад 200 сая жилийн дараа озоны дэлгэц маш хүчтэй болж, амьд оршин суугчдыг нарны цацраг туяанаас хамгаалж чадлаа. Үүний ачаар амьдрал зөвхөн усанд төдийгүй газар дээр идэвхтэй хөгжиж эхлэв.

450-420 сая жилийн өмнө цэвэр усны биетэй нойтон эрэгт суурьшсан анхны ургамал (одоо урт устаж үгүй \u200b\u200bболсон) ньринофит Байна. Тэд цөөрмийн ёроолд хавсаргасан ногоон замагнаас гарч ирэв.Байна. Усны түвшин өөрчлөгдөж, ургамал үе үе усанд, дараа нь газар дээр гарч ирэв. Ринофит20-25 см өндөрт хүрэхэд жинхэнэ навч байхгүй байсан боловч үл тэвчих эд аль хэдийн үүссэн байв  stomata, хатаах эсрэг, механик даавуугаар, агаарт ургамлын биеийг бэхжүүлдэг, ургамлыг хөрсөнд холбодог үндэс хэлбэртэй формациууссан ашигт малтмалаар ус шингээх нь энгийн дамжуулагч систем юм. Тэд үндэс, навчгүй хэвээр байсан бөгөөд зөвхөн ногоон иш, sporangia байсан бөгөөд спорууд ургадаг байв.

Түүнээс хойш ургамлын хувьсал нь газар нутгийн оршин тогтнох нөхцөлд дасан зохицох чадварыг нэмэгдүүлэх замаар явж ирэв.

100 сая жилийн дараа, ринофитууд устаж үгүй \u200b\u200bболсон, гэхдээ энэ үед хөвдүүд аль хэдийн гарч ирсэн,гогцоо, морины тахиа, оймын.

350-370 сая жилийн өмнө дэлхийн бүх гадаргуу дээрх уур амьсгал нь хүлэмжийн адил дулаан, чийглэг байв. Эртний сэрээ, адууны мах, хөөрөг нь том мод болж хувирав. Тэд аль хэдийн ногоон навч, үндэстэй байв. Иш нь шим тэжээлийн хөдөлгөөнийг эрхтний үүрэг гүйцэтгэдэг.

Дэлхий дээрх бүх төрлийн амьд организм, ургамал нь хувьслын явцад гарч ирэв. Анхны анхдагч организмууд далайн усанд босч, анхны ургамал ургасан. Фотосинтезийн харагдах байдал (автотрофи), бэлгийн үйл явц, олон талт байдал нь ургамлын ертөнцийг хөгжүүлэх хамгийн чухал үе шат юм. Бүх ургамал нь эукариотуудын дээд зэргийн төлөөлөгчид юм.

"Ургамлын ертөнцийн хөгжил" хэсэгт та дараахь зүйлийг сурч болно.

Ургамлын ертөнцийн хувьслын тухай ойлголт

Танилцуулга

Дэлхий дээр амьдрал хэзээ үүссэн бэ гэдэг асуулт зөвхөн эрдэмтэд төдийгүй бүх хүмүүст үргэлж санаа зовдог. Амьдралын гарал үүсэл, амьд оршихуйнууд үүсэх нь байгалийн ухааны гол асуудлуудын нэг юм. Амьд организмууд нь амьд биетүүдээс ялгаатай нь метаболизм ба энерги, ургах, хөгжүүлэх, нөхөн үржих чадвар, тодорхой найрлагыг хадгалах чадвартай байдаг. Нэмж дурдахад, тэдгээр нь өөрөө зохицуулах бодисын солилцооны систем (бодисын солилцоо) байдаг ба тэдгээр нь бодисын солилцооны системийг зөв хуулбарлах чадвартай байдаг (ДНХ-ийн репликаци, түүний матрицыг хуулбарлах, уураг ферментийн тусгайлан тодорхойлсон синтез гэх мэт).

Орчин үеийн үзэл баримтлалын дагуу амьдрал нь түүний хөгжлийн явцад тодорхой нөхцөлд байгалийн гаралтай байдаг материйн оршин тогтнох хэлбэрийн нэг юм. Амьдралын гарал үүслийн талаархи янз бүрийн санааны мөн чанарыг гурван үндсэн ойлголтоос илэрхийлж болно. Тэдгээрийн нэг нь амьд бүхнийг Бүтээгчээс бүтээсэн тухай идеалист шашны итгэл үнэмшил, нөгөө нь абиогенез 1, гуравдугаарт биогенез 2 юм.
^

Дэлхий дээрх амьдралын гарал үүслийн талаархи санаа бодлын түүх

  Абиогенезийн онолд хоёр өөр өөр хандлага байдаг: эртний Грекүүдийн амьд организмын амьд биетээс аяндаа үүсэх тухай гэнэн материалист үзэл, амьдралын гарал үүслийн тухай орчин үеийн диалектик материалист үзэл. Тэр тусмаа Аристотель  зарчмын хувьд тэрээр органик бус шинж чанараас амьд оршихуйн абиогенезийн тухай материалист санааг баримталдаг байв. Гэсэн хэдий ч түүний үзэл бодол болон түүний дундад зууны үеийн дагалдагчид органик бус бодисоос шууд гаралтай өндөр хөгжсөн органик хэлбэр (ургамал, амьтан хоёулаа), түүнчлэн зарим хэлбэрээр бусад хүмүүс үүсэх тухай механик үзэл баримтлал болж хувирав ( жишээ нь, галуу, хонь - модны жимснээс).

Өөрөөр хэлбэл ялаа үүсгэх боломжгүй гэдгийг нотолсон Флоренцийн байгалийн судлаач Франческо Редигийн хийсэн туршилт аяндаа үүссэн. Туршилтын үеэр махтай нээлттэй савнуудтай хамт самбайгаар уяж, ялаа хүртээмжтэй байсан. Хяналтын судаснуудад өт (ялаа авгалдай) үрэлзэж чадахгүй байв. Гэсэн хэдий ч Франческо Редигийн хийсэн эдгээр туршилтууд нь олон зууны туршид байгуулагдсан аяндаа үүссэн үеийн ойлголтыг үгүйсгэж чадахгүй юм.

Туршилтаас хэдэн жилийн дараа Голландын эрдэмтэн Франческо Реди ^ Антони Левенгук “дуслаар үүсэх” \u200b\u200bболомжтой бичил биетийг нээсэн. Антони Левенгук хэмээх бичил ертөнцийн энэхүү нээлт нь аяндаа үүсэх тухай санаа бодлыг хөгжүүлэхэд түлхэц болсон боловч микроэлементийн түвшинд аль хэдийн бий болжээ. Микроскопик амьд биетүүдийг битүүмжилсэн найрлагад буцалгасны дараа шим тэжээлийн шингэн, шөлөнд бий болгох боломжгүй гэдгийг харуулсан Италийн эрдэмтэн Лаззаро Спалланзанигийн хийсэн туршилтууд эцсийн хариу өгсөнгүй. Лаззаро Спалланзанигийн дүгнэлттэй санал нийлэхгүй байгаа нь эрдэмтэд түүний туршилтаар агаарт агуулагдах бөгөөд аяндаа үүсэхэд шаардлагатай гэж үзсэн идэвхтэй зарчим бүхий судаснуудад нэвтрэх чадварыг бууруулсан гэж үзжээ. Зөвхөн Францын нэрт эрдэмтэн-микробиологич Луис Пастерийн хиймэл туршилтууд нь бүх эргэлзээг итгүүлж, аяндаа үүсэх үеийн санааг үгүй \u200b\u200bхийж чадсан юм.

Биогенезийн тодорхойлолтыг анх удаа туршилтын үндсэн дээр гаргаж авсан ^ Луис ПастерБайна. Тэрбээр шөлийг урт, хоёр муруй үзүүртэй колбонд халаадаг бөгөөд дотор нь агаарт орсон агаарт агуулагдах бүх бичил биетний шөл нь шөл буцалгасны дараа суурьшжээ. Энэ колбоны дизайн нь агаарт нэвтрэхэд саад болоогүй, жишээ нь. "идэвхтэй зарчим". Колбо хэдэн сарын турш ариутгасан хэвээр байсан боловч нугалсан өвдөгийг шөлөөр норгосон даруйд колбонд бичил биетний эрчимтэй хөгжил эхэлсэн. Луис Пастерийн хийсэн туршилт нь аяндаа үүсэх үеийн талаархи санал бодлыг задлахад чухал үүрэг гүйцэтгэж, биогенезийн таамаглалыг тогтооход тусалсан юм. Биологийн шинжлэх ухааны хөгжилд чухал ач холбогдолтой байсан "Бүх зүйл амьд байхаас амьд" гэсэн хуулийг боловсруулсан бөгөөд үүнээс гадна хагас зуун гаруй жилийн турш амьд материалыг үүссэн абиоген (органик бус шинж чанараас) замыг авч үзэх боломжийг хассан. Амьдралын гарал үүслийн тухай таамаглал болгон биогенез нь Орчлон ертөнцөд органик бодисын гадаад төрх үүссэн тухай асуултанд материалист хариулт өгдөггүй. Гэсэн хэдий ч энэ нь дэлхий дээрх амьдралын гарал үүслийг бичил биетний болон бусад амьдралын доод хэлбэрүүдтэй колоничлон судалж материаллаг байдлаар тайлбарлаж чаддаг.
^

Дэлхий дээрх амьдралын гарал үүслийн тухай таамаглал

4 тэрбум жилийн өмнө хурдан урагшилна. Агаар мандал нь чөлөөт хүчилтөрөгч агуулдаггүй, зөвхөн исэлдсэн найрлагад ордог. Салхины шүгэл, лаавтай усаар шуугиан, дэлхийн гадаргуу дээрх солирын нөлөөнөөс бусад бараг ямар ч чимээ алга. Ургамал, амьтан, бактери байхгүй. Амьдарч харахад Дэлхий иймэрхүү харагдаж байсан болов уу? Хэдийгээр энэ асуудал олон судлаачдын анхаарлыг удаан хугацаагаар байсаар ирсэн боловч энэ сэдвээр тэдний санал бодол харилцан адилгүй байна. Тухайн үед чулуулгууд Дэлхий дээрх нөхцөл байдлын талаар гэрчилж болох байсан боловч геологийн үйл явц, дэлхийн царцдасын хөдөлгөөний үр дүнд тэд нэлээд эртнээс нуран унасан юм.

Амьдрал үүсэх асуудлын талаар сайн мэддэг мэргэжилтэн Стэнли Миллерийн үзэж байгаагаар органик молекулууд өөрсдийгөө бүтээж чаддаг бүтэц болгон зохион байгуулалтад орсноос хойш амьдралын гарал үүсэл, түүний хувьслын тухай ярьж болно. Гэхдээ энэ нь бусад асуултуудыг тавьдаг: молекулууд хэрхэн үүссэн; яагаад өөрсдийгөө нөхөн үржүүлж, амьд биетийг бий болгосон бүтцэд нэгтгэж болох вэ; Үүний тулд ямар нөхцөл шаардлагатай вэ?

1924 онд Оросын биохимич ^ Александр Иванович Опарин ба хожим 1929 онд Ж.Халдане орчин үеийн үзэл баримтлалын үндэс болсон нүүрстөрөгчийн нэгдлүүдийн урт хувьслын үр дүнд амьдрал үүссэн тухай таамаглалыг дэвшүүлжээ. Александр Иванович Опарин орчин үеийн нөхцөлд амьд амьтдын гарал үүсэл нь боломжгүй байдаг гэсэн үндэслэлээс үүджээ. Амьд биетний абиоген тохиолдсон байдал магадгүй эртний уур амьсгалтай нөхцөлд л байсан байх. Үүнийг дэлхийн түүх, агаар мандлын үүслийг шинжлэх замаар логикоор нотолж болно.

Дэлхийн нас 5 тэрбум орчим жил байна. Нар, нарны аймгийн гаригууд сансрын тоосны үүлнээс үүссэн гэж таамаглаж байна. Хөдөлгөөн (эргэлт) болон таталцлын хүчний нөлөөгөөр улам олон шинэ тоосонцор дэлхийн массыг ихэсгэв. Үүний зэрэгцээ таталцлын хүч нэмэгдэж, дэлхийн нягтрал нэмэгдэж, халаалт явагдлаа. Ямар ч халсан бие шиг дэлхий хөрж, хийнээс шингэн төлөвт шилжиж, дараа нь түүний гадаргуу дээр хатуу царцдас үүсч эхлэв. Эдгээр үйл явцын үр дүнд химийн урвал явагдаж, хүнд бодисууд төвд суурьшиж, дэлхийн цөм, хөнгөн бодисууд нь бүрхүүл үүсгэв. Таталцлын хүчний ачаар Дэлхий нь хийн бүрхүүлийг барьж байв. Хөргөх тусам дээд агаар мандалд конденсацлагдсан усны уурнаас үүссэн тэнгис, далай тэнгис үүсдэг. Дэлхийн дулаарсан гадаргуугаас усыг эрчимтэй ууршуулж, халуун далай, далай тэнгис нь агаар мандлын дээд хэсэгт хуримтлагдаж хүнд шүршүүр хэлбэрээр буцаж ирэв. Энэ бүхэн аянга цахилгаан шуургатай хамт байв. Тогтмол, хүчтэй цахилгаан цэнэг нь органик нэгдлүүдийн абиоген синтез хийхэд ашиглаж болох эрчим хүчний эх үүсвэрүүдийн нэг юм. Үүнтэй ижил зорилгоор энергийн эх үүсвэр нь хэт ягаан туяаны цацраг (дэлхийн агаар мандалд хүчилтөрөгч дутагдаж, улмаар озоны дэлгэц), өндөр энерги цацраг туяа, дэлхийн гэдэсний дулааны энерги байж болно.

Ихэнх судлаачид агаар мандал үүсэх үйл явц нь олон тооны хийн нэгдлүүд үүссэн урвалд оролцдог гэдэгтэй санал нэгддэг. Хамгийн гол нь гидрид (метан, аммиак, хийн ус), устөрөгч болон бусад хийнүүд боловч хийн хүчилтөрөгч бүрэн байхгүй тохиолдолд байдаг.

Нэгэн таамаглалаар амьдрал мөсөн хэсгээр эхэлсэн. Хэдийгээр олон эрдэмтэд агаар мандалд агуулагдах нүүрстөрөгчийн давхар исэл нь хүлэмжийн төлөвийг хадгалж байдаг гэж үздэг бол зарим нь дэлхий дээр өвөл давамгайлсан гэж үздэг. Бага температурт бүх химийн нэгдлүүд илүү тогтвортой байдаг тул өндөр температуртай харьцуулахад их хэмжээгээр хуримтлагдах боломжтой байдаг. Сансраас авч ирсэн солирын хэлтэрхий, устөрөгчийн эх үүсвэрээс ялгарах ялгаруулалт, агаар мандалд цахилгаан хаях үед үүсэх химийн урвалууд нь аммиак, формальдегид, цианид зэрэг органик нэгдлүүдийн эх үүсвэр байв. Далай тэнгисийн ус руу ороход тэд түүнтэй хамт хөлджээ. Мөсний массад органик бодисын молекулууд хоорондоо нягт уялдаж, харилцан үйлчлэлд орсноор глицин болон бусад амин хүчлүүд үүсдэг. Далайг мөсөн бүрхэж, улмаар шинээр үүссэн нэгдлүүдийг хэт ягаан туяаны нөлөөнөөс устгалд оруулав. Энэ мөсөн ертөнц, жишээлбэл, гариг \u200b\u200bдээр асар том солир унах үед хайлж магадгүй юм.

Эсвэл галт уулын идэвхитэй үйл ажиллагаа явагдаж буй газарт амьдрал үүссэн үү? Үүсгэн байгуулагдсаны дараахан Дэлхий бол галаар амьсгалдаг магмын бөмбөлөг байв. Галт уулын дэлбэрэлт болон хайлсан магмаас ялгарсан хийнүүдтэй хамт органик молекулын синтез хийхэд шаардлагатай олон төрлийн химийн бодисыг дэлхийн гадарга руу авав. Ийнхүү нэг удаа катализатор шинж чанартай пиритийн эрдэс бодисын гадаргуу дээр нүүрстөрөгчийн дутуу ислийн молекулууд метилийн бүлэглэлтэй нэгдэж, цууны хүчил үүсгэдэг ба үүнээс бусад органик нэгдлүүд нийлэгждэг.
^

Анхдагч органик нэгдлүүдийн үүсэлт

Америкийн эрдэмтэн Стэнли Миллер анх 1952 онд лабораторийн нөхцөлд органик молекул буюу амин хүчлийг олж авах боломжтой болжээ. Дараа нь эдгээр туршилтууд сенсаац болж, тэдний зохиогч дэлхий даяар алдар нэрийг олж авав. Одоогийн байдлаар тэрээр Калифорнийн их сургуульд пребиотик (наснаасаа өмнө) химийн чиглэлээр судалгаа хийж байна. Эхний туршилтыг хийж гүйцэтгэсэн уг суурилуулалт нь колбоны систем байсан бөгөөд тэдгээрийн нэгэнд 100 кВ хүчдэлд хүчирхэг цахилгаан цэнэглэх боломжтой байв. Миллер энэ колбыг байгалийн хий - метан, устөрөгч, аммиакаар дүүргэсэн бөгөөд энэ нь анхдагч дэлхийн агаар мандалд байсан. Доорх колбонд далайг дуурайсан бага хэмжээний ус байв. Цахилгаан цэнэг нь аянгад ойртоход Миллер түүний үйл ажиллагааны дор химийн нэгдлүүд үүсч, улмаар усанд орж бие биетэйгээ урвалд орж илүү төвөгтэй молекулууд үүснэ гэж таамаглаж байв. Үр дүн нь бүх хүлээлтээс давсан. Орой нь машинаа унтраагаад маргааш өглөө нь буцаж ирэхэд Миллер колбонд байгаа ус шаргал өнгөтэй болсныг олж мэдэв. Үүссэн зүйл бол амин хүчлүүдийн шөл буюу уургийн барилгын эс юм. Ийнхүү энэхүү туршилт нь амьд хүний \u200b\u200bанхдагч орц хэрхэн бүрдэх боломжтойг харуулав. Шаардлагатай бүх зүйл бол хийн холимог, жижиг далай, жижиг аянга байв.

^

Амьдрал гэж юу вэ?

  Амьд организмын онцлог шинж чанартай байхын тулд системийн ямар элементүүд шаардлагатай байсан бэ? Олон тооны биохимичид ба молекул биологичид РНХ молекулууд шаардлагатай шинж чанаруудтай байсан гэж үздэг. Рибонуклеины хүчил нь тусгай молекул юм. Тэдгээрийн зарим нь хуулбарлах, мутацлах, улмаар мэдээлэл дамжуулах, улмаар байгалийн сонгон шалгаруулалтад оролцох боломжтой. Үнэн бол тэд хуулбарлах үйл явцыг өөрсдөө өдөөж чадахгүй байгаа боловч ойрын ирээдүйд ийм функц бүхий РНХ-ийн фрагмент олно гэж эрдэмтэд найдаж байна. Бусад РНХ молекулууд нь удамшлын мэдээллийг "уншиж", уургийн молекулууд нийлэгждэг рибосомуудад шилжүүлэхэд оролцдог бөгөөд үүнд гуравдагч хэлбэрийн РНХ молекулууд оролцдог.

Ийнхүү хамгийн энгийн амьд системийг РНХ-ийн молекулууд давхарлаж, мутацлаж, байгалийн жамаар сонгож болно. РНХ-д суурилсан хувьслын явцад ДНХ-ийн тусгай молекулууд гарч ирэв. Энэ нь генийн мэдээлэл хадгалагчид бөгөөд одоо мэдэгдэж байгаа бүх биологийн молекулуудын нийлэгжилтийг хангах катализаторын үүргийг гүйцэтгэсэн тусгай уургийн молекулууд гарч ирэв.

Зарим үед ДНХ, РНХ, уураг агуулсан "амьд систем" нь липидийн мембранаас үүссэн цүнхний дотор байрласан байсан бөгөөд гадны нөлөөнөөс илүү хамгаалагдсан энэхүү бүтэц нь хамгийн анхны эсийн прототип болж үйлчилдэг байв. Ийм анхдагч эсүүдийн үүссэн огноо, дарааллын тухайд энэ нь нууцлаг хэвээр байна. Нэмж дурдахад энгийн магадлалын тооцоогоор органик молекулаас анхны организмд хувьслын шилжилт хийхэд хангалттай хугацаа байдаггүй - анхны энгийн организм хэтэрхий гэнэт гарч ирэв.

Олон жилийн турш эрдэмтэд Дэлхий том комета, солиртой мөргөлдөхөд энэ цаг үед амьдрал үүсч хөгжинө гэж бараг үгүй \u200b\u200bбайсан ба энэ үе нь ойролцоогоор 3.8 тэрбум жилийн өмнө дууссан юм. Гэсэн хэдий ч саяхан Гренландын баруун өмнөд хэсэгт олдсон Дэлхий дээрх хамгийн эртний тунамал чулуулгийн дор хамгийн багадаа 3.86 тэрбум жилийн настай нарийн төвөгтэй эсийн бүтцүүдийн ул мөр олджээ. Энэ нь анхны гараг хэлбэрүүд манай гаригийг том сансрын биетүүд бөмбөгдөхөөс хэдэн сая жилийн өмнө үүссэн байж болзошгүй гэсэн үг юм. Гэхдээ дараа нь огт өөр хувилбар боломжтой болно. Органик бодис дэлхий дээр үүссэн цагаасаа хэдэн зуун сая жилийн турш бөмбөгдөж ирсэн солир, бусад гадны биетүүдтэй хамт сансраас гарч ирсэн. Өнөө үед солиртой мөргөлдөх нь нэн ховор үзэгдэл болж байгаа боловч амьдралын эхэн үед яг ижил холболтууд нь сансраас гариг \u200b\u200bхоорондын материалын хамт Дэлхий дээр ирсээр байна.

Дэлхий дээр унасан сансрын биетүүд манай гариг \u200b\u200bдээрх амьдралын гарал үүсэлд гол үүрэг гүйцэтгэдэг байсан тул зарим судлаачдын үзэж байгаагаар бактери мэтийн эсүүд өөр гараг дээр гарч ирээд астероидтой хамт Дэлхийд хүрч болзошгүй юм. Амьдралын гаднах гарал үүслийн онолыг батлах нэг нотолгоо бол солирын дотор төмстэй төстэй хэлбэр бөгөөд ALH84001 нэртэй байжээ. Эхэндээ энэ солир бол 16 сая жилийн өмнө Ангараг гаригийн гадаргуу дээр асар том астероид мөргөлдөх үед дэлбэрсний үр дүнд сансарт хаягдсан байсан Марийн царцдасын хэсэг байв. Мөн 13 мянган жилийн өмнө нарны аймгийн дунд удаан аялж явсны дараа Антарктид руу солирын хэлбэртэй Ангарын чулуулгийн хэсэг энэ газарт саяхан нээгдсэн байв. Солирыг нарийвчлан судалж үзэхэд түүний дотор саваа хэлбэртэй бүтэц олдсон бөгөөд хэлбэр нь чулуужсан нянтай төстэй байв. Энэ нь Марийн царцдасын гүнд амьдрах боломжийн талаар эрдэм шинжилгээний маргаан үүсгэсэн юм.
^

Дэлхий дээрх амьдралын хувьсал

  Өнөө үед, магадгүй ирээдүйд шинжлэх ухаан дэлхий дээр гарч ирсэн хамгийн анхны организм - амьд модны гурван гол салбар үүссэн өвөг дээдэс нь ямар байсан бэ гэсэн асуултанд хариулах боломжгүй юм. Салбаруудын нэг нь эукариотууд бөгөөд эсүүд нь удамшлын материал агуулсан цөм хэлбэртэй, тусгай органеллууд: энерги, вакуол гэх мэт үүсгэдэг митохондри, замаг, мөөгөнцөр, ургамал, амьтан, хүн бол эукариот организм юм.

Хоёрдахь салбар нь бактери юм - тодорхой цөм, органелл байдаггүй нэг эсийн прокариот (цөмийн) организм. Эцэст нь гуравдахь салбар нь нуман хаалга буюу архаг бактери гэж нэрлэгддэг нэг эсийн организм бөгөөд эсүүд нь прокариотуудтай ижил бүтэцтэй, харин липидийн огт өөр химийн бүтэцтэй байдаг.

Олон тооны арха бактери нь хүрээлэн буй орчны эрс тэс нөхцөлд амьдрах чадвартай. Тэдгээрийн зарим нь термофил бөгөөд зөвхөн 90 ° C ба түүнээс дээш температуртай халуун булагт амьдардаг бөгөөд бусад организм зүгээр л үхэх болно. Ийм нөхцөлд маш сайхан мэдрэмж төрж эдгээр нэг эсийн организмууд нь төмрийн болон хүхэр агуулсан бодис, түүнчлэн амьдралын бусад хэлбэрт хортой олон тооны химийн нэгдлүүдийг хэрэглэдэг. Эрдэмтдийн үзэж байгаагаар олдсон термофил архаактери нь маш анхдагч организм бөгөөд хувьслын үүднээс дэлхий дээрх хамгийн эртний амьдралын хэлбэрүүд юм. Хамгийн сонирхолтой нь амьдралын бүхий л гурван салбарын орчин үеийн төлөөлөгчид, өвөг дээдэстэйгээ хамгийн төстэй бөгөөд өнөө үед өндөр температуртай газар амьдардаг. Үүн дээр үндэслэн зарим эрдэмтэд 4 тэрбум жилийн өмнө метал болон өндөр энерги бүхий бодис урсдаг халуун булгийн ойролцоо далайн ёроолд амьдрал үүссэн гэж үзэх хандлагатай байна. Бие биетэйгээ болон дараа нь ариутгасан далайн усаар харилцан үйлчилж, олон төрлийн химийн урвалд орсноор эдгээр нэгдлүүд нь цоо шинэ шинэ молекулуудыг гаргаж ирэв. Тиймээс хэдэн арван сая жилийн туршид энэхүү "химийн гал тогоонд" хамгийн том хоол бэлтгэгдсэн юм - амьдрал. Мөн 4.5 тэрбум жилийн өмнө дэлхий дээр нэг эсийн организмууд гарч ирсэн бөгөөд энэ нь Прекамбрийн үе хүртэл ганцаар оршин байсан юм.

Олон эсийн организмыг өдөөсөн хувьслын тэсрэлт хэсэг хугацааны дараа буюу хагас тэрбум жилийн өмнө болсон юм. Хэдийгээр бичил биетний хэмжээ маш жижиг бөгөөд нэг дусал усанд хэдэн тэрбум багтах боломжтой ч тэдний ажлын цар хүрээ асар том юм.

Эхлээд дэлхийн агаар мандал, Дэлхийн далайд чөлөөт хүчилтөрөгч байхгүй байсан ба эдгээр нөхцөлд зөвхөн анаэроб бичил биетүүд амьдарч, хөгжсөн гэж үздэг. Амьд биетийн хувьсал дахь онцгой алхам бол гэрэл энерги ашиглан нүүрстөрөгчийн давхар ислийг бусад бичил биетний хоол хүнс болгон ашигладаг нүүрсхүчлийн нэгдэл болгон хувиргасан фотосинтетик бактери үүссэн явдал юм. Хэрэв анхны фотосинтетикууд метан буюу устөрөгчийн сульфидийг ялгаруулж байсан бол нэг удаа гарч ирсэн мутантууд фотосинтезийн үед хүчилтөрөгч үүсгэж эхэлжээ. Агаар мандал, усанд хүчилтөрөгч хуримтлагдах тул хортой байдаг анаэроб бактери нь хүчилтөрөгчгүй үүрийг эзэлжээ.

Нас нь 3.46 тэрбум жилийн настай Австралид олдсон эртний чулуужсан олдворуудаас цианобактерийн үлдэгдэл гэж тооцогддог байгууламжууд буюу анхны фотосинтетик бичил биетүүд олджээ. Анаэробын бичил биетэн ба цианобактерийн өмнөх давамгайлал нь бохирдоогүй давстай усны бичил гүехэн эрэг орчмоос олдсон стоматолитуудаас нотлогддог. Хэлбэрийн хувьд тэд том чулуутай төстэй бөгөөд тэдгээрийн амин чухал үйл ажиллагааны үр дүнд бий болсон шохойн чулуу эсвэл доломит чулуулагт амьдардаг бичил биетний сонирхолтой бүлгийг төлөөлдөг. Гадаргуунаас хэдхэн сантиметр гүнд байрлах стоматолитууд нь бичил биетнээр ханасан байдаг: хүчилтөрөгч үүсгэдэг фотосинтетик цианобактери нь дээд давхаргад амьдардаг; тодорхой хэмжээгээр хүчилтөрөгчд тэсвэртэй, гэрэл хэрэггүй бактерийг илүү гүнзгий олсон; доод давхаргад зөвхөн хүчилтөрөгч байхгүй үед л амьдардаг бактериуд байдаг. Өөр өөр давхаргад байрладаг эдгээр бичил биетүүд нь хоол хүнсийг оруулаад тэдгээрийн хоорондох нарийн төвөгтэй харилцаа холбоог бий болгодог. Микробын хальсны цаана үхсэн бичил биетний үлдэгдэл усанд ууссан кальцийн карбонаттай харилцан үйлчлэх үр дүнд үүссэн чулуу олддог. Эрдэмтдийн үзэж байгаагаар эртний дэлхий дээр ямар ч тив байхгүй байсан бөгөөд зөвхөн далайн гадарга дээрх цамхаг галт уулын архипелагууд, гүехэн ус нь стоматолитоор дүүрэн байв.

Фотосинтетик цианобактерийн үйл ажиллагааны үр дүнд далайд хүчилтөрөгч гарч ирсэн бөгөөд үүнээс хойш 1 тэрбум жилийн дараа агаар мандалд хуримтлагдаж эхэлжээ. Эхлээд үүссэн хүчилтөрөгч нь төмрийг усанд уусган харилцан үйлчлэлцэж байсан бөгөөд энэ нь төмрийн исэл үүсч, улмаар ёроолд нь аажмаар хурдасдаг байв. Тиймээс бичил биетний оролцоотойгоор сая сая жилийн туршид төмрийн хүдрийн асар их орд бий болсон бөгөөд үүнээс өнөөдрийг хүртэл ган хайлуулж байна.

Дараа нь далай тэнгис дэх төмрийн ихэнх хэсэг нь исэлдэж, хүчилтөрөгч ялгаруулж чадахгүй болж агаар мандалд хийн хэлбэрээр оржээ.

Цианобактери фотосинтез хийхдээ нүүрстөрөгчийн давхар ислээс эрчим хүчээр баялаг органик бодисын тодорхой хангамжийг бүрдүүлж, дэлхийн агаар мандлыг хүчилтөрөгчөөр баяжуулж эхэлсний дараа шинэ бактериуд гарч ирэв. Органик нэгдлүүдийг исэлдүүлэх (шатаахад) тэдэнд хүчилтөрөгч хэрэгтэй байдаг бөгөөд олж авсан энергийн ихээхэн хэсэг нь биологийн боломжтой хэлбэр болох adenosine triphosphate (ATP) болж хувирдаг. Энэ процесс нь маш их ашиг тустай байдаг: anaerobic бактери нь нэг глюкозын молекулыг задалж, зөвхөн хоёр ATP молекул, харин хүчилтөрөгч хэрэглэдэг аэроб бактери - 36 ATP молекул.

Аэробик амьдралын хэв маягт хангалттай хэмжээний хүчилтөрөгч бий болсноор эукариот эсүүд дебют хийж, бактериудаас ялгаатай нь замаг ба түүнээс дээш ургамал ургадаг митохондри, лизосом, хлоропласт зэрэг цөм, органеллууд үүсдэг.

Геологийн янз бүрийн үеийн чулуулаг дахь организмын чулуужсан үлдэгдлийг судалснаар эукариот амьдралын хэлбэрүүд гарч ирснээс хойш хэдэн зуун сая жилийн турш мөөгөнцрийн гэх мэт микроскопик бөмбөрцөг хэлбэртэй нэгдмэл организмууд оршиж байсан бөгөөд тэдгээрийн хувьслын хөгжил маш хурдацтай явагдаж байжээ. Гэхдээ 1 тэрбум гаруй жилийн өмнө эукариотын олон шинэ төрлүүд гарч ирсэн нь амьдралын хувьслын огцом өсөлтийг харуулж байна.

Юуны өмнө энэ нь бэлгийн нөхөн үржихүйн дүр төрхтэй холбоотой байв. Хэрэв бактери ба нэг эсийн эукариотууд үржиж, өөрсдийгөө генетикийн ижил хуулбар гаргаж, бэлгийн хамтрагч авах шаардлагагүй бол илүү өндөр зохион байгуулалттай эукариот организмд бэлгийн нөхөн үржихүй дараах байдлаар явагдана. Хоёр хаплоид нь эцэг эхийн хромосомын бэлгийн эсийн нэг багцыг нэгтгэснээр хоёр түншийн генүүдтэй хос хромосом агуулсан зигот үүсгэдэг бөгөөд энэ нь генийн шинэ хослол үүсгэх боломжийг бий болгодог. Бэлгийн нөхөн үржихүй үүссэн нь хувьслын талбарт орж ирсэн шинэ организм гарч ирэв.

Дэлхий дээрх бүхэл бүтэн амьдралын дөрөвний гурвыг нь зөвхөн бичил биетүүд төлөөлж, хувьслын чанарын үсрэлт үүссэн бөгөөд энэ нь өндөр зохион байгуулалттай организм, түүний дотор хүн төрөлхтнийг бий болгоход хүргэсэн. Бид дэлхий дээрх амьдралын түүхэн дэх хамгийн чухал үе шатуудыг тэмдэглэх болно.

^ Дөрвөн тэрбум жилийн өмнө РНХ нууцлаг байдлаар босов. Энэ нь эртний дэлхий дээр гарч ирсэн энгийн органик молекулуудаас үүссэн байж болох юм. Эртний РНХ молекулууд нь удамшлын мэдээлэл, уураг катализаторын үүргийг гүйцэтгэдэг байсан бөгөөд тэдгээр нь хуулбарлах чадвартай, өөрөө мутацитай, байгалийн сонгон шалгаруулалтад өртдөг байв. Орчин үеийн эсүүдэд РНХ нь эдгээр шинж чанарыг агуулдаггүй эсвэл огт харуулдаггүй боловч генийн мэдээллийг ДНХ-ээс уургийн нийлэгжилт явагдаж буй рибосом руу дамжуулахад зуучлагчийн үүрэг гүйцэтгэдэг.

^ 3,9 тэрбум жилийн өмнө   нэг эсийн организмууд гарч ирсэн бөгөөд энэ нь орчин үеийн бактери, арха бактери шиг харагдаж байв. Эртний болон орчин үеийн прокариот эсүүд нь бүтэц нь харьцангуй энгийн байдаг: тэдгээр нь чимэглэгдсэн цөм, тусгай органелл, ДНХ-ийн макромолекулгүй байдаг - удамшлын мэдээлэл зөөгч, уургийн нийлэгжилт явагддаг рибосомууд, энерги нь тэдгээрийг хүрээлэн буй цитоплазмын мембран дээр байрладаг. торонд.

^ Хоёр тэрбум жилийн өмнө   Нийлмэл эукариот эсүүд бусад прокариот эсүүдийг шингээж авснаас болж нэг эсийн эсүүд бүтцийг нь хүндрүүлдэг. Тэдний нэг нь - аэробик бактери, митохондри болж хувирдаг - хүчилтөрөгчийн амьсгалын энергийн станцууд. Бусад нь - фотосинтетик бактери нь хост эс дотор фотосинтез хийж эхэлсэн бөгөөд замаг, ургамлын эсэд хлоропласт болж хувирав. Эдгээр органеллуудтай эукариот эсүүд ба тодорхой тусгаарлагдсан цөм, түүний дотор генетикийн материал нь орчин үеийн бүх нарийн төвөгтэй хэлбэрийг бүрдүүлдэг.

^ 1.2 тэрбум жилийн өмнө   бэлгийн нөхөн үржихүйн дүр төрхтэй холбоотойгоор үүссэн бөгөөд өндөр зохион байгуулалттай амьдралын хэлбэр - ургамал үүссэнтэй холбоотойгоор хувьслын тэсрэлт гарсан.
^

Геохронологийн хүснэгт

Эрин үе		Хугацаа ба тэдгээрийн үргэлжлэх хугацаа (сая сая жилээр)	Амьтан ба ургамлын ертөнц
Нэр ба хугацаа (сая сая жил)	Нас (сая сая жил)
Кейнозой (шинэ амьдрал), 67	67	Антропоген, 1.5	Хүний үүсэл ба хөгжил. Амьтан, ургамлын ертөнц орчин үеийн дүр төрхийг олж авсан.
		Неоген, 23.5	Хөхтөн амьтад, шувуудын давамгайлал
		Палеоген, 42 настай	Сүүлт lemurs, tarsiers-ийн дүр төрх, дараа нь - parapithecus, drepithecus. Шавьжны хурдан цэцэглэлт. Том хэвлээр явагчдыг устгах ажиллагаа үргэлжилсээр байна. Цефалоподын олон бүлгүүд алга болдог. Ангиопермуудын давамгайлал.
Мезозой (дунд амьдрал), 163	230	Мелова, 70 настай	Өндөр хөхтөн амьтад ба жинхэнэ шувуудын дүр төрх хэдий ч шүдний шувууд элбэг хэвээр байна. Ястай загас зонхилдог. Ферн, гимнастопермуудыг багасгах. Ангиосперм үүсэх ба тархах
		Юрийн галав, 58 настай	Хөхтөн амьтдын давамгайлал. Археоптериксийн дүр төрх. Цефалоподын хөгжил цэцэглэлт. Гимнастопын давамгайлал.
		Гурвалсан, 35 настай	Гүрвэл мөлхөгч амьтдын өдөр. Анхны хөхтөн амьтад, жинхэнэ ястай загасны дүр төрх.
Палеозой (эртний амьдрал), 340 он	Магадгүй 570 байх	Перм, 55 настай	Хэвлээр явагчдын хурдацтай хөгжил. Мөлхөгчид мөлхөгчид гарч ирэх. Трилобит устах. Нүүрсний ой мод алга болох. Гимнастопын баялаг ургамал.
		Нүүрс, 75-65	Хоёр нутагтан амьтдын өдөр. Эхний хэвлээр явагчдын гарал үүсэл. Шавьж, аалз, хилэнцэт хорхойн нисдэг хэлбэрийн дүр төрх. Трилобитын хэмжээ буурч байгааг анзаарсан. Ойн цэцэг. Үрний ойд харагдах байдал.
		Девони, 60 настай	Карапакийн өдөр. Сойзны загасны дүр төрх. Stegocephals-ийн дүр төрх. Өндөр спор бүхий газруудад тараах.
		Силуриан, 30 настай	Шүрэн, трилобитын гайхамшигтай хөгжил. Эрүүгүй сээр нуруутан амьтдын төрх байдал - corymbose. Ургамлыг газардуулж гадагшлуулах - псилофит. Өргөн замаг.
		Ордовикчин, 60 настай Кембриж, 70 настай	Далайн сээр нуруугүй амьтад цэцэглэн хөгжиж байна. Өргөн тархсан трилобит, замаг.
Протерозой (амьдралын эхний үе), 2000-аас дээш	2700		Органик үлдэгдэл нь ховор, ховор боловч бүх төрлийн сээр нуруугүй амьтдад хамаарна. Анхдагч хөвсгөрүүдийн гадаад төрх нь салгагдаагүй дэд зүйл юм.
Археан (дэлхийн түүхэн дэх хамгийн эртний), 1000 орчим	Магадгүй\u003e 3,500		Амьдралын ул мөр

1 Абиогенез  - ферментийн оролцоогүйгээр бие махбодоос гадна амьд байгальд түгээмэл тохиолддог органик нэгдлүүд үүсэх; амьд бус амьдралаас үүсэх.

2 Биогенез- амьд организмын органик нэгдлүүд үүсэх; бүх амьд биетүүд амьд зүйлээс гаралтай гэж үздэг эмпирик дүгнэлт.

Танилцуулга .......................................................... 3

1. Амьд организмын үүсэл ...................................................... 4

2. Амьдралын хөгжлийн үе шатууд ба тэдгээрийн дэлхийн хувьсал дахь үүрэг ................................ 7

3. Вернадский дэлхийн бүрхүүлийн хувьсал дахь амьд бодисын гүйцэтгэх үүрэг ба

биосфер ................ ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

Дүгнэлт …………………………………………………… .14

Ашигласан зохиолын жагсаалт ………………………………………………………………………… ... 16

Танилцуулга

Амьд ертөнц химийн системээс өөрөө зохион байгуулсны үр дүнд ойролцоогоор 3,5 тэрбум жилийн өмнө дэлхий дээр оршин тогтноход амьд дэлхий үүссэн. Энэ үеэс хойш популяци, олон нийтийн газар нутаг, биогеоценоз дахь амьд организмууд эргэлт буцалтгүй түүхэн хөгжилд - филогенез. Биологийн хувьсал нь зэрэгцээ явагддаг бөгөөд дэлхийн геологийн бүтцийн өөрчлөлттэй харилцан хамааралтай байдаг.

Үүссэн биологийн олон янз байдал нь хувьслын хувьд залуу бүлгүүд, мөн шинэ, илүү нарийн төвөгтэй организмуудтай оршин тогтнохын төлөөх тэмцлийг ялах чадвартай, чөлөөт экологийн үүрийг эзэлж байсан эртний бүлгүүдийг агуулдаг. Тиймээс орчин үеийн Дэлхий дээр бактери, вирусаас эхлээд өндөр ургамал, амьтад хүртэл төрөл бүрийн организмууд хоорондоо цогц байдлаар биогеоценозоор харилцан үйлчилж, харилцан үйлчилдэг.

Биосфер дахь амьд бодисын ажил нэлээд олон янз байдаг. Амьд материалыг биосферийн бүх химийн процессыг шингээж, шингээж авдаг. Амьд биет бол цаг хугацаа өнгөрөх тусам ургадаг хамгийн хүчирхэг геологийн хүч юм. Химийн элементүүдийн дэлхийн гадаргуу болон биосфер дахь нүүдэл нь амьд бодисын шууд оролцоотойгоор (биогенийн нүүдэл) явагддаг эсвэл геохимийн шинж чанарууд (O 2, CO 2, H 2 S гэх мэт) байдаг орчинд тохиолддог. амьд биет, одоогийн байдлаар энэ системд амьдардаг, мөн дэлхий дээр геологийн түүхэнд үйл ажиллагаа явуулдаг нэгэн.

Энэхүү ажлын зорилго нь амьд организмын дэлхийн хувьсал дахь үүргийг илрүүлэх явдал юм.

Ажлын даалгавар:

• Амьд организмын гадаад төрхийг тайлбарлах;
• Амьдралын хөгжлийн үе шатууд ба тэдгээрийн дэлхийн хувьсал дахь үүргийг авч үзэх;
• Вернадскийн "дэлхийн бүрхүүлийн хувьсал дахь амьд бодисын үүрэг" талаар хийсэн бүтээлүүдэд дүн шинжилгээ хийх.

1. Амьд организмын гадаад төрх

Эрт дээр үеэс Дундад зууны үеэс олон философич, эрдэмтэд амьд биетүүд амьд биетүүдээс болж үүсдэг гэж үздэг байв. Гэхдээ энэ нэн чухал ач холбогдолтой бодол нь ямар ч нотолгоо аваагүй.

Францын нэрт микробиологич Луи Пастер амьдралын аяндаа үүссэн амьдралын тухай маргааныг эцэслэж, тэр ч байтугай хамгийн жижиг эрхтэн, чөлөөт амьд эсүүд микробууд үхсэн, буцалгасан тэжээллэг бодисоор үүсч чадахгүй гэдгийг баталжээ. Тэрбээр урт S хэлбэрийн хүзүүтэй алдартай колбыг авчирсан. Шөл буцалгасны дараа хүзүү нь нээлттэй, "амьдралын хүч" -т нэвтрэх боломжтой байсан ч микробууд гараагүй байсан.

Хууль ялав: бүх амьд зүйл амьд амьтдаас бий болно. Гэхдээ энэ нь эрт дээр үеэс организм байхгүй үед дэлхий дээр амьгүй субстратаас амьдрал үүсч чадахгүй байсан гэсэн үг үү, мөн дэлхийн гадаргуугийн бүтэц орчин үеийнхтэй харьцуулахад өөр байсан байж болох юм.

19-р зууны сүүлчээр явагдсан Шведийн физикч-химич Аррениусын үзэл баримтлалд панпермиагийн онол гэж нэрлэгддэг амьдралын мөнх байдлын тухай сонирхолтой таамаглал байдаг. Энэхүү таамаглалаар амьдрал нь сансарт үргэлж байдаг бөгөөд том орон зайг гаталсан гариг, галактикуудаас бүрдсэн гаригууд, галактикууд хоорондоо нүүж байдаг бичил биетний хамгийн жижиг спор хэлбэрээр оршдог.

Зориулсан панспермиа гэсэн онол байдаг бөгөөд түүний дагуу энгийн организмын амьдралыг харь гаригийнхан дэлхий дээр авчирсан бөгөөд энэ нь олон тэрбум жилийн турш хөгжлөөрөө бидний өмнө байдаг.

Орчин үеийн биологийн хувьд эдгээр механизмыг тайлбарлах хоёр хандлага байдаг бөгөөд үүний дагуу амьдралын абиоген гарал үүслийн хоёр загвар байдаг: шөл-коферватрат ба хатуу матриц загварууд.

Bouillon-coacervate загвар нь органик бодисын нийлмэл уусмалууд уусмалд ("шөл" дотор) үүссэн гэж үздэг бөгөөд үүнээс уусдаг энерги үүсгэгч бодисууд шууд үүсгэдэг. 1802 онд Ламарк нь "шингэн" - дулаан ба цахилгаан гэсэн нөлөөн дор амьдрах аяндаа үүсэх цөмийн тухай санааг илэрхийлсэн. Хожим нь Чарльз Дарвин өөрийн хувийн захидалдаа Дэлхий дээрх аяндаа бий болох амьдралыг зарим талаар "жижиг дулаан цөөрөмд" байгуулах санааг илэрхийлжээ. Тэрээр амьдрал нь нарийн төвөгтэй нэгдлүүдийг үйлдвэрлэхэд гэрэл, дулаан, цахилгаан зэрэг үйлчилдэг химийн молекулуудаас үүссэн гэж үздэг. Үүний зэрэгцээ, Дарвин үүнийг зөвхөн анхдагч Дэлхий ертөнцийн эрин үед л боломжтой гэдгийг анзаарсан, учир нь орчин үеийн нөхцөлд аливаа шинэ организм одоо байгаа организмын өрсөлдөөн, махчин зүйлийн золиос болж хувирах болно.

20-р зууны 20-аад оны үед химийн хувьслын үндсэн дээр амьдрал үүсэх тухай таамаглалыг Оросын академич А.О.Опарин нар боловсруулж, үүнээс үл хамааран Америкийн Ж.Холден нар боловсруулж, дараа нь зарим туршилтын баталгааг авчээ. Орчин үеийн тайлбарт энэхүү таамаглалын дагуу органик бус бодисуудаас амьдрал хэд хэдэн үе шатанд гарч химийн хувьсал нь биологийн хувьсал болж хувирав.

Дэлхийн насыг 5-7 тэрбум жилээр тодорхойлдог. Энэ эхэн үед манай гараг халуун хийн тоосны үүл байв. 4 тэрбум жилийн өмнө царцдас үүссэн. Ойролцоогоор 3.6 тэрбум жилийн өмнө амьдрал хэдийнэ үүссэн байв. Геологийн мэдээллээр анхны организм болох бактери, цэнхэр ногоон замаг зэрэг нь далайн тэнгисийн усанд амьдардаг байжээ: тэнгис, усан сан, усан ванн, гидротермаль (халуун хийн гарах цэгүүд). Гэхдээ бичил биетний дүр төрх удаан хугацааны химийн хувьсал үүсэхээс өмнө үүссэн бөгөөд эхний үе шатанд органик биополимерууд органик бус бодисоос нийлэгжжээ.

Опариний хэлснээр 4 тэрбум жилийн өмнө дэлхийн агаар мандал нь аммиак (NH 3), метан (CH 4), нүүрстөрөгчийн давхар исэл (CO 2) болон усны уур (H 2 O) -ээс бүрдсэн байв. Одоогийн мэдээллээр аммиак ба метан байхгүй байж болох ч устөрөгч (H 2), хлор (Cl 2), азот (N 2), устөрөгчийн сульфид (H 2 S) агуулагдахгүй. Газ нь дэлхийн "үүл" -ийн хөргөлтийн төвөөс зугтав. Хүчилтөрөгч агаар мандалд хүрээгүй тул зам дагуу янз бүрийн бодисыг исэлдүүлдэг. Гадаргын температур 100 хэмээс доош буухад халуун бороо орж, дэлхийн далай, олон тооны тэнгис, гүехэн усан сангууд бий болжээ.

1953 онд Америкийн залуу төгсөгч оюутан С. Миллер органик бодисын хиймэл абиоген синтезийг колбонд хуулбарлах боломжтой болжээ. Метан, аммиак, устөрөгч, уснаас Цельсийн 80 градусын температурт, өндөр даралттай, 60 мянган вольтын цахилгаан гүйдэл дамжуулах үед тэрээр өөх тосны хүчил, мочевин, цууны хүчил, хамгийн чухал нь шууд уургийн урьдчилсан бодис - амин хүчил олж авсан. Хожим нь Америкийн С.Фокс амин хүчлийн холимог халаахад уураг өөрөө - энгийн полипептид хэлбэрээр синтезжүүлжээ. ДНХ, РНХ-ийн урьдал нөхцөл болох нуклеотидуудыг мөн олж авсан.

Ийнхүү Опарин-Холдений онол 20-р зууны дунд үе дэх биохимийн лабораторид ялалт байгуулах явцыг хийжээ. Гэсэн хэдий ч органик материалыг Дэлхий рүү сүүл, солирын нэг хэсэг болгон авчрах өөр хувилбар гарч ирэв. Гэхдээ органик бодисоос хамгийн энгийн эс хүртэл ийм том зайтай байх ёстой. Опариний төсөөлж байснаар химийн хувьслын хоёр дахь шатанд органик бодисууд өтгөн дусал - коакерватт төвлөрсөн байв.

Амьдралын гарал үүслийн хатуу матрицын загвар нь органик бодисууд уусмалаар биш харин ашигт малтмалын хатуу фаз дээр үүссэнтэй холбоотой юм. Ашигт малтмалын гадаргуу нь катализаторын үүрэг гүйцэтгэж, өөрөөр хэлбэл синтезийн урвалыг эрс хурдасгаж, үүн дээр нийлэгжсэн химийн бүтцийг дээж (матриц) болгож чаддаг.

Орчин үеийн шинжлэх ухаан нь анхдагч Дэлхий дээр органик бус субстратыг органик макромолекулын цогцолбор болгон хувиргах үндсэн дээр өөрийгөө зохион байгуулах үйл явцын хувьд анхдагч Дэлхий дээр үүссэн. Органик цогцолбор үүсэх өвөрмөц механизмын тухайд, сүүлийн материалаас харахад хатуу матрицын загваруудын ирээдүй мэдээж апатит матрицын загвар нь хамгийн бүтээмжтэй байдаг.

2. Амьдралын хөгжлийн үе шатууд ба дэлхийн хувьсал дахь үүрэг

Дээр дурдсанчлан, Дэлхий дээрх амьдралын анхны ул мөр нь ойролцоогоор 3.6 тэрбум буюу 3,600 сая жилийн настай байдаг. Ийнхүү дэлхийн царцдас үүссэний дараахан амьдрал босов. Амьд организмын үүсгэсэн олон тооны олдворууд дэлхийн гадаргуугийн бүтцэд хадгалагдаж байдаг тул амьдралын хөгжлийн түүхийг геологи, палеонтологийн дагуу судалж үздэг. Эдгээр нь шохой, элсэн чулуу болон бусад чулуулгийн асар их давхаргыг агуулдаг тунамал чулуулаг бөгөөд нэг эсийн фораминиферийн кальцийн бүрхүүл, шүр, нялцгай биет, цахиурын араг яс болон эртний организмын бусад хатуу үлдэгдэл юм.

Дэлхий дээрх амьдралын хэлбэрүүдийн өөрчлөлт нь дэлхийн царцдас, атмосферийн бүтэц, далай тэнгисийн хил хязгаар болон бусад геологийн процессын геологийн өөрчлөн байгуулалтын зэрэгцээ явагдаж байв. Эдгээр өөрчлөлт нь биологийн хувьслын чиглэл, динамикийг шийдвэрлэх хэмжээнд тодорхойлсон. Дэлхийн түүхэн дэх гео-биологийн хувьслын хамгийн чухал үйл явдлын дагуу цаг хугацааны том интервалуудыг ялгаж харуулав - эрин үе, тэдгээрийн доторхи үе, эрин үе гэх мэт. Бид мөн манай гаригийн биосферийг алхам алхамаар өөрчилдөг хамгийн чухал үйл явдлыг ажиглах болно.

Дараа нь Дэлхий дээрх амьдралын хөгжлийн бүх үе нь бидний хуанлийн нэг нөхцөлт жилийг бий болгоно - 1-р сарын 1-ээс (3600 сая жилийн өмнө), анхны протокелл үүссэн үед, 12-р сарын 31 (0 жил) хүртэл бид амьдарч байна. Таны харж байгаагаар геологийн цагийг тоолох нь ихэвчлэн урвуу дарааллаар явагддаг.

Архейн эрин үе (эртний амьдралын эрин үе) - 3,600 сая жилээс 2,600 сая жил, 1 тэрбум жилийн урт - амьдралын бүхий л түүхийн дөрөвний нэг орчим (бидний болзсон хуанли дээр 1, 2, 3, 4-р сарын хэдэн өдөр орно). Архейн эрин үед янз бүрийн төрлийн хоол тэжээл, энергийн хангамж бүхий про- ба эукариот эсүүд гарч ирж, олон эсийн организмд шилжих шилжилтийг тодорхойлжээ.

Протерозойн эрин (эхэн үеийн эрин үе) - 2600-аас 570 сая жилийн хооронд - хамгийн урт нас, 2 тэрбум жилийг хамарсан, энэ нь амьдралын бүхий л түүхийн талаас илүү хувийг эзэлдэг (манай болзолт хуанли дээр энэ бол 4-р сараас 11-р сарын эхэн үе юм). Протерозойн төгсгөл нь цаашдын биологийн хувьсалд ихээхэн нөлөөлсөн маш чухал геологийн үйл явдалаар тэмдэглэгдсэн байв. Протерозойн эрин үед прокариотуудын давамгайлал нь эукариотуудын давамгайллаар солигдож, нэг эсээс олон эсийн хэлбэрт шилжих радикал шилжилт явагдаж, амьтны ертөнцийн бүх үндсэн хэлбэрүүд үүссэн.

Палеозойн эрин (эртний амьдралын эрин үе) - 570-аас 230 сая жилийн хооронд - нийт урт 340 сая жил. Протерозой ба палеозойнуудыг салгасны дараа эрчимтэй уулын барилгын дараагийн үе нь дэлхийн гадаргуугийн хөнгөвчлөлийн өөрчлөлтөд хүргэсэн. Хуучин далайн голд тивүүд босч, хуучин газрын газрууд усан дор байв. Ийм нөхцөлд организмын ихэнх бүлгүүдийн хувь тавилан эрс шийдэгдсэн - байх эсвэл үгүй \u200b\u200bбайх. Зарим бүлгүүд устаж үгүй \u200b\u200bболсон, харин бусад нь газрын гадаргуу, цаг уурын өөрчлөлтийн дасан зохицож, шинэ амьдрах орчинг хөгжүүлжээ. Өмнөх эрин үеэс үүссэн организмын ихэнх бүлгүүд шинээр гарч ирж буй залуу бүлгүүдтэй хавсарч байгааг тэмдэглэх нь зүйтэй бөгөөд хэдийгээр тэдний хэмжээ багасч байгаа юм. Байгаль нь өөрчлөгдөж буй нөхцөлд нийцдэггүй хүмүүстэй салсан боловч хамгийн амжилттай сонголтуудыг хэвээр үлдээж, тэдгээрээс хамгийн дасан зохицсоныг нь сонгон хөгжүүлж, үүнээс гадна шинэ хэлбэрийг бий болгодог.

Палеозойн нийт үр дүн бол ургамал, мөөг, амьтантай газар суурьших явдал юм. Үүний зэрэгцээ, эдгээр болон бусад хүмүүс, тэдний хувьслын явцад гуравдугаарт, анатомийн хувьд төвөгтэй болж, нөхөн үржихүй, амьсгалах, хоол тэжээлийн шинэ бүтэц, функциональ төхөөрөмжийг олж авах, шинэ амьдрах орчныг хөгжүүлэхэд хувь нэмэр оруулах. Эволюци нь морфофизиологийн дэвшлийн замаар явдаг. Палеозой манай хуанли дээр 12-р сарын 7-ны өдөр дуусахад дуусдаг. Байгаль нь яарч байна, бүлгүүдийн хувьслын хурд өндөр, өөрчлөлтийн цаг хугацаа багасаж байгаа боловч анхны мөлхөгчид зөвхөн тайзан дээр гарч ирэх бөгөөд шувуу, хөхтөн амьтдын цаг хугацаа одоог хүртэл хол байна.

Мезозойн эрин (дунд амьдралын эрин) - 230-аас 67 сая жилийн хооронд - нийт урт 163 сая жил. Өмнөх үеэс эхэлсэн газрын өсөлт үргэлжилсээр байна. Ганц эх газар байдаг. Түүний нийт талбай маш том бөгөөд одоогийнхоос хамаагүй том байна. Тив нь уулсаар хучигдсан, Урал, Алтай болон бусад уулархаг газрууд үүссэн. Уур амьсгал улам ширүүсч байна. Мезозойн үеийг зөв мөлхөгчдийн эрин гэж нэрлэдэг. 160 сая жилийн туршид тэд өөрсдийн амьдрах орчинд хамгийн өргөн тархсан ялгаатай байдлаасаа салж, зайлшгүй элементүүдийн эсрэг тэмцэлд устаж үгүй \u200b\u200bболжээ. Эдгээр үйл явдлын дундаас халуухан цуст организмууд - хөхтөн амьтад, шувууд асар их давуу талыг олж авч, чөлөөлөгдсөн экологийн бөмбөрцгийн хөгжилд шилжив. Гэхдээ энэ нь аль хэдийн шинэ эрин үе байсан. "Шинэ жил" -ээс өмнө 7 хоног байв.

Кайнозойн эрин (шинэ амьдралын эрин) - 67 сая жилээс өнөөг хүртэл. Энэ бол цэцэглэдэг ургамал, шавьж, шувуу, хөхтөн амьтдын эрин үе юм. Энэ эрин үед хүн бас гарч ирсэн.

Ийнхүү дэлхийн гадаргуугийн дараагийн том хэмжээний сэргээн босголт тус бүр нь амьд ертөнцөд зайлшгүй хувьслын өөрчлөлтийг хийжээ. Шинэ хөргөлт бүр нь ашиггүй болоход хүргэсэн. Тивийн нүүлгэн шилжүүлэлт нь изолят дахь хувьслын хурд ба чиглэлүүдийн зөрүүг тодорхойлсон.

Нөгөө талаар ургамал, амьтны бүлгийн дэвшилтэт хөгжил, тархалт нь геологийн хувьсалд өөрөө нөлөөлсөн.

3. Вернадский дэлхийн бүрхүүл, биосферийн хувьсал дахь амьд бодисын үүрэг

Вернадский нь геохимийн судалгаа, дэлхийн царцдасын хувьслыг судлах замаар дэлхийн бүрхүүл ба биосферийн хувьсал дахь амьд бодисын үүргийг судлах асуудалтай тулгарав. Тэрээр дэлхийн анхны нүүр царай, түүний ландшафтууд, далайн химийн найрлага, агаар мандлын бүтэц - энэ бүхэн амьдралын бүтээгдхүүн гэдгийг хамгийн түрүүнд ойлгосон. Үүний үр дүнд шинжлэх ухааны шинэ салбар үүссэн - биогеохими.

Дэлхий ертөнцийг сансрын бие болгон хөгжүүлэх энэ дүрсийн үндэс нь манай гараг дээр амьдралыг бий болгосон баримтыг тогтоож, зарим нэг эхний таамаглал байсан байх ёстой. Вернадский амьдралын гарал үүслийн асуудлыг тусгайлан шийдээгүй бөгөөд энэ нь эмпирик баримтаар нотолж өөрийгөө хязгаарлаагүй: Дэлхий дээр амьдрал гарч ирэв. Одоо байгаа бүх организмын (түүний дотор микроскопийн хувьд) организмын нийт зүйлийн хувьд тэрээр амьд материалыг нэрлэж, түүний бүрэн химийн найрлагыг олж мэдээд амьд материалыг агуулж байдаг дэлхийн бүрхүүлд явагдаж буй бүх химийн болон энерги процессуудыг судалжээ. биосфер дахь.

Биосфер бол дэлхийн бүрхүүл бөгөөд түүний бүтэц, бүтэц, энерги нь амьд организмын нэгдмэл үйл ажиллагаагаар тодорхойлогддог. Биосфер гэдэг нэр томъёог Э.Сюсс (1875) боловсруулсан бөгөөд үүнийг дэлхийн гадаргуу дээрх амьдралын нимгэн хальс хэмээн ойлгодог байсан бөгөөд энэ нь ихэнхдээ "дэлхийн нүүр царайг" тодорхойлдог. Биосферийн цогц сургаалийг бий болгох ач тус нь Вернадскийнх юм.

Биосфер нь агаар мандлын нэг хэсгийг озоны дэлгэцийн өндөр хүртэл (20-25 км), литосферын хэсэг, ялангуяа цаг уурын царцдас, гидросферийн бүх хэсгийг хамардаг. Доод хил нь газрын гадаргаас дунджаар 2-3 км, далайн ёроолоос 1-2 км доогуур унадаг. Вернадский нь биосферийг амьдралын нэг хэсэг, түүний дотор организм, түүний амьдрах орчин гэж үздэг байв. Тэрээр долоон өөр, гэхдээ геологийн хувьд хоорондоо уялдаатай 7 төрлийн бодисыг тодорхойлжээ: амьд бодис, тэжээллэг бодис (шатамхай ашигт малтмал, шохойн чулуу гэх мэт. оролцсон), биосалозын бодис (амьд организмын нэгэн зэрэг үүсгэсэн ба органик бус байгалийн үйл явцад, тухайлбал хөрс гэх мэт), цацраг идэвхт бодис, тархсан атомууд, сансрын гарал үүсэл (солир, сансрын тоос).

Вернадскийн биосферийн үзэл баримтлалын гол холбоос нь амьд биетийн тухай санаа юм. “Амьд организмууд нь биосферийн үүрэг бөгөөд үүнийг нягт уялдаатай материаллаг, эрчим хүчээр холбодог. Үүнийг тодорхойлдог асар том геологийн хүч юм. Үүнд итгэхийн тулд бид амьд организмыг бүхэл бүтэн, нэгдмэл байдлаар илэрхийлэх ёстой. Ийнхүү илэрхийлсэн организмууд амьд материалыг, өөрөөр хэлбэл одоо байгаа бүх амьд организмын нийлбэр, химийн энгийн элементээр, жингээр, энергээр илэрхийлэгддэг. Энэ нь атомын биогенийн гүйдэл, түүний амьсгал, хоол тэжээл, нөхөн үржих чадвартай хүрээлэн буй орчинтой холбоотой юм. ”Гэж В.И. Вернадский "Дэлхийн биосферийн химийн бүтэц ба түүний хүрээлэн буй орчин" номондоо.

Амьд материалыг биосферд жигд бус хуваарилдаг. Үүний хамгийн их хэмжээ нь газрын болон гидросферын ойролцоо газар нутагт тохиолддог бөгөөд тэдгээрийн зардлаар амьдардаг ногоон ургамал, гетеротрофийн организмууд (экзоген органик бодисыг ашигладаг организм) бөөнөөр үүсдэг. Гол төлөв нүүрстөрөгч, хүчилтөрөгч, азот, устөрөгч зэргээс бүрддэг биосферийн бүх амьд зүйлийн 90 гаруй хувь нь хуурай газрын ургамалжилтад (газрын биомассын 97-98%) тохиолддог.

Биосфер дахь амьд бодисын нийт массыг 1.8-2.5 · 10 18 г (хуурай бодисын хувьд) бөгөөд биосферийн массын зөвхөн бага хэсгийг л эзэлдэг (3 · 10 24 гр). Гэсэн хэдий ч Вернадский олон тооны өгөгдөл дээр тулгуурлан амьд материалыг хамгийн хүчирхэг геохимийн ба энергийн хүчин зүйл, гаригийн хөгжлийн тэргүүлэх хүчин гэж үздэг байв.

Организмын биохимийн үйл ажиллагааны үндсэн эх үүсвэр нь ногоон ургамал, зарим бичил биетэн фотосинтезийн явцад бусад бүх организмд хоол хүнс, энерги өгдөг органик материалыг бий болгоход ашигладаг нарны энерги юм. Хоёр тэрбум жилийн өмнө фотосинтетик организмын үйл ажиллагааны ачаар агаар мандалд чөлөөт хүчилтөрөгч хуримтлагдаж эхэлсэн бөгөөд дараа нь сансрын хатуу цацраг туяанаас хамгаалдаг озон давхарга үүссэн. Ногоон ургамлын фотосинтез ба амьсгал нь орчин үеийн хийн найрлагыг дэмждэг. Дэлхийн анхдагч хүчилтөрөгчгүй агаар мандалд хүчилтөрөгч үүсэх нь биосферийн хувьслын хамгийн чухал үе шат гэж тооцогддог.

Геологийн хувьд харагдахуйц дэлхий дээрх амьдрал нь янз бүрийн организмын цогц биоценоз (биоценоз) хэлбэрээр үргэлж байсаар ирсэн. Үүний зэрэгцээ амьд организм ба тэдгээрийн хүрээлэн буй орчин нь хоорондоо нягт уялдаатай, бие биетэйгээ харилцаж, салшгүй систем болох биогеоценоз үүсгэдэг. Организмын хоол тэжээл, амьсгалах, нөхөн үржихүй, түүнтэй холбоотой органик бодисын үүсэх, хуримтлагдах, ялзрах үйл явц нь материалыг тогтмол эрчим хүчээр хангаж байдаг. Химийн элементүүдийн атомуудын нүүдэл - тэдгээрийн биогеохимийн мөчлөг, энэ үеэр ихэнх химийн элементүүдийн атомууд амьд материалыг дамжуулж олон удаа өнгөрдөг.

Амьдралын хөгжлийн явцад организмын хэд хэдэн бүлгийг бусад хүмүүс олон удаа сольж байсан боловч нэгэн зэрэг тодорхой геохимийн функцийг гүйцэтгэсэн хэлбэрүүдийн харьцангуй бага эсвэл тогтмол харьцааг хэвээр хадгалсаар байв.

Дэлхий дээрх амьд бодисын нэгдмэл үйл ажиллагаа нь амьдралын оршин тогтноход шаардагдах органик бус орчныг тасралтгүй дэмжиж байв. харьцангуй гомеостаз (биологийн системийн өөрчлөлтийг тэсвэрлэх чадвар, найрлага, шинж чанарын тогтвортой байдлыг хадгалах чадвар) нь В.И.Вернадский зохион байгуулалт гэж үздэг онцлог шинж чанаруудын нэг юм. Иймд биосферийг мөн амьд биет ба хүрээлэн буй орчны хооронд бодисын солилцоогоор дамжуулан энерги хуримтлуулж, хуримтлуулж, дамжуулдаг цогц динамик систем гэж тодорхойлж болно.

Ийнхүү цаг хугацааны явцад амьд материйн түүх нь генетикийн хувьд тасралтгүй холбогдсон, амьд биетний хэлбэр, амьд организмын хэлбэр өөрчлөгдөх замаар удаашралтайгаар илэрхийлэгддэг. Олон зууны турш энэ санааг таамаглал болгон илэрхийлсээр ирсэн. 1859 онд эцэст нь зүйл (ургамал, амьтан, түүний дотор хүн төрөлхтөн) хувьслын талаарх C. Дарвиний (1809-1882) агуу сургаалд баттай үндэслэл олж авсан.

Биосферийн тухай ойлголтын гол холбоосуудын нэг нь амьд материйн тухай сургаал юм. Зүйлийн хувьслын явцад атомуудын биогенийн нүүдэл, тухайлбал, биосферийн амьд биетийн энерги олон удаа нэмэгдэж, элементүүдийн үргэлжлэн нэмэгдсээр байна. Амьд материалыг мөн амьд биетэй харьцуулахад химийн урвал ихтэй байдаг ба үүнтэй төстэй процесс хэдэн мянган, сая дахин удаашралтай байдаг.

Түүний химийн нэгдлүүд болох уураг нь зөвхөн амьд организмд тогтвортой байдаг нь амьд бодисын онцлог шинж юм. Амьдралын процесс дууссаны дараа анхны амьд органик бодис химийн бүрдэл хэсгүүдэд задардаг. Амьд материалыг дэлхий дээр үе үе тасралтгүй ээлжлэн сольж байгаа бөгөөд үүнээс үүдэн шинээр үүссэн нь өнгөрсөн үеийн эрин үеийн амьд материтай удамшлын холбоотой байдаг. Энэ бол биосферийн үндсэн бүтцийн нэгж бөгөөд дэлхийн царцдасын бусад бүх үйл явцыг тодорхойлдог. Амьд материалыг хувьслын үйл явц байгаагаараа тодорхойлдог. Аливаа организмын генетикийн мэдээллийг түүний эс бүрт шифрлэдэг.

Орчин үеийн биосфер нь сансар огторгуй, геофизик, геохимийн хүчин зүйлийн хосолсон нөлөөн дор удаан хугацааны хувьслын үр дүнд үүссэн. Дэлхий дээр болж буй бүх үйл явцын анхдагч эх сурвалж нь Нар байсан бол фотосинтез нь биосферийн үүсэх, цаашдын хөгжилд чухал үүрэг гүйцэтгэдэг байв. Биосферийн удамшлын үндэс нь гадны энерги, энэ тохиолдолд Нарны энерги ашиглан амьдрахад шаардлагатай хамгийн энгийн нэгдлээс органик бодис үүсгэх организмын үүсэлтэй холбоотой юм.

Өнөөдөр В.В.Вернадскийн бүтээсэн биосферийн талаархи үзэл бодлын систем, энэ нь J. B-г илэрхийлдэг. Ламарк "тэрээр бидэнд манай гаригийн түүхэн дэх биосферийн үүрэг ролийн талаар ойлголт өгсөн юм."

“Амьд биет” -ийн геологийн функцын тухай ойлголтыг анх удаа бүхэл бүтэн органик ертөнцийг “салшгүй тусгаар тогтнол” хэлбэрээр илэрхийлсэн болно. В.И.Вернадский. 1919 онд В.И.Вернадский амьд материйн талаархи хамгийн анхны тодорхойлолтуудынхаа нэгийг өгчээ: "Амьд бодисын нэрээр би организм, ургамал, амьтдын, түүний дотор хүний \u200b\u200bнийт зүйлийг хэлнэ." Үүний дараа тэрээр энэ тодорхойлолтыг тодруулав. Энэхүү шинэчилсэн найруулга нь янз бүрийн энергийн хэлбэр өөрчлөгдөх (хувиргах), тэдгээрийн "амьд материйн" үйл ажиллагаа, Дэлхий дээрх химийн элементүүдийн түүхэн дэх "амьд материйн" үүрэг ролийн талаархи дүгнэлтүүдтэй холбоотой байв. Вернадскийн хэлснээр амьд зүйл бол химийн элементүүдийн түүхийг организм ба хүн төрөлхтний хувьсал, түүнчлэн бүх биосферийн хувьсал бүхий уялдуулдаг холбоос юм.

Ашигласан зохиолын жагсаалт

1. Vonsovsky S.V. Орчин үеийн шинжлэх ухааны дэлхийн зураг. -М .: НОРМА, 2008. -686б.
2. Горелов А.А. Орчин үеийн шинжлэх ухааны тухай ойлголт. -М .: Эв нэгдэл, 2007. -632с.
3. Ж.Фейберг. Дэлхийг юу бүтээв. -М .: Мир, 1989.299 с.
4. Карпенков С.Х. Орчин үеийн шинжлэх ухааны үзэл баримтлал. Ахлах сургуулийн сурах бичиг. -М .: КноРус, 2007. -412с.
5. Орчин үеийн шинжлэх ухааны үзэл баримтлал. - М .: Дээд сургууль, 2004. -455с.
6. Колчинский E.I. Биосферийн хувьсал. -М: Мэдлэг, 2001. -259хамт
7. Рузавин Г.И. Орчин үеийн шинжлэх ухааны тухай ойлголт. -М .: НОРМА, 2007. -395с.
8. Садохин А.П. Орчин үеийн шинжлэх ухааны үзэл баримтлал: гарын авлага. -Омега-Л, 2008. -632с.

Суханов А.Д. Орчин үеийн шинжлэх ухааны үзэл баримтлал. Ахлах сургуулийн сурах бичиг. -М .: Дрофа, 2007. -642с.

Амьд организмууд оршин тогтнох эхний тэрбум жилийн хугацаанд дэлхий дээр гарч ирэв

Эртний олдворууд Дэлхий дээрх амьдрал нь манай гаригийн түүхийн ихэнх хугацаанд оршин тогтнож байсныг харуулж байна. Австралийн баруун хэсэгт палеонтологчид дор хаяж 3,4 тэрбум жилийн өмнө нянгийн үйл ажиллагааны үр дүнд үүссэн стоматолит гэж нэрлэгддэг тусгай эрдэс формацыг олж илрүүлсэн бөгөөд радиометрийн болзооны дагуу нас нь ойролцоогоор 3.5 тэрбум орчим байдаг чулуужсан нянгийн үлдэгдэл юм. настай. Дэлхий гадаргуу хөрч, хатуурснаас хойш эхний хэдэн зуун сая жилийн дараа амьдрал нэлээд эрт үүссэн байж болзошгүйг бусад баримт нотолгоо харуулж байна.

Амьдрал хэрхэн төрсөн бэ гэдэг асуулт нь хамгийн сонирхолтой бөгөөд нарийн төвөгтэй шинжлэх ухааны асуудлын нэг юм. Одоогоос 3.9 тэрбум жилийн тэртээгээс илүү эртний оршин тогтнох талаар ямар ч хуурамч баримт бидэнд байдаггүй. Эрт дээр үед организмын үүссэн нөхцөл байдлыг сэргээхэд маш хэцүү байдаг, яагаад гэвэл эрт дээр үед дэлхий дээрх химийн болон физикийн нөхцөл байдлын талаар бидний мэдлэг бүрэн төгс бус байсан. Гэсэн хэдий ч судлаачид өөрийгөө нөхөн үржихүйн организм хэрхэн үүсч, хувьсаж эхэлж болох талаар хэд хэдэн таамаг дэвшүүлжээ. Хэдийгээр нэг таамаглал хараахан хүлээн зөвшөөрөгдөөгүй байгаа ч шинжлэх ухаан эдгээр үндсэн асуудлуудад тодорхой ойлголттой болсон.

XX зууны 50-аад оноос хойш явуулсан олон зуун лабораторийн туршилтаар Дэлхий дээрх хамгийн энгийн химийн нэгдлүүд, түүний дотор ус, галт уулын хий зэрэг нь амьд эсийн, түүний дотор молекулын барилгын материалыг бүрдүүлдэг олон тооны молекулуудыг бүрдүүлдэг болохыг харуулсан. уураг, ДНХ, эсийн мембран үүсгэдэг бодисууд. Сансраас ирсэн метеоритууд нь эдгээр барилгын зарим хэсгийг агуулдаг бөгөөд радио дуран ашигладаг одон орон судлаачид эдгээр молекулуудын ихэнхийг од хоорондын зайнд олжээ.

Амьдрал босохын тулд гурван нөхцөлийг биелүүлэх ёстой байв. Нэгдүгээрт, өөрийгөө нөхөн үржих чадвартай молекулуудын бүлгүүд үүссэн байх ёстой. Хоёрдугаарт, эдгээр молекулын цогцолборын хуулбарууд нь хувьсах шинж чанартай байх ёстой бөгөөд ингэснээр тэдгээрийн зарим нь нөөцийг илүү үр ашигтай ашиглаж, бусадтай харьцуулахад хүрээлэн буй орчны үйл ажиллагаанд илүү тэсвэртэй байдаг. Гуравдугаарт, байгаль орчны таатай нөхцөлд зарим хэлбэрийг тоогоор нэмэгдүүлэх боломжийг олгодог энэхүү хувьсах чанарыг өвлөсөн байх ёстой.

Молекулын аль нэгдэл нь дээрх нөхцлийг хамгийн түрүүнд хангаж байгааг одоог хүртэл хэн ч мэдэхгүй боловч эрдэмтэд РНХ хэмээх бодисын молекулыг судалж эдгээр процессын боломжит зарчмыг харуулав. Саяхан зарим РНХ молекулууд химийн урвалын хурдыг олон удаа, түүний дотор бусад РНХ молекулуудын элементүүдийн нөхөн үржихүйн хурдыг хурдасгаж чаддаг болохыг олж мэдсэн. Хэрэв РНХ шиг молекулууд нь өөрөө нөхөн үржих чадвартай байсан бол (бусад молекулуудын тусламжтайгаар) тэд маш энгийн амьд организм үүсэх үндэс суурийг бий болгож чадна. Хэрэв ийм нөхөн үржихүйн цогцолборууд тодорхой химийн бодисоос мембранаас үүссэн весикулуудаар бүрхэгдсэн бол тэдгээр нь хамгийн энгийн эсийн хамгийн эртний хэлбэр болох протоцеллуудыг үүсгэж чаддаг. Молекултай холбоотой өөрчлөлтүүд нь жишээлбэл, тодорхой орчинд илүү үр дүнтэй үржих хэлбэрийг бий болгодог. Ийнхүү байгалийн сонгон шалгаруулах арга хэмжээ эхлэх бөгөөд энэ нь давуу молекулын шинж чанар бүхий протокеллуудыг илүү амжилттай үржүүлж, улам хэцүү болох боломжийг олгоно.

Амьдралын гарал үүслийн талаар таамаглал дэвшүүлэхийн тулд өөр олон асуултанд хариулах шаардлагатай. Амьдралын гарал үүслийг судалж буй судлаачид химийн нэгдлүүдийн цогцолборууд өөрсдийгөө нөхөн үржүүлж эхлэхээ мэдэхгүй байна. Химийн энгийн нэгдлүүдийн үндсэн дээр лабораторид амьд эс бий болгож чадвал энэ нь олон жилийн өмнө, залуу Дэлхий дээр байгальд ийм зүйл тохиолдсон гэсэн үг биш юм. Гэхдээ амьдралын химийн эх үүсвэрийг үндэслэсэн зарчим, түүнчлэн үүсэх үйл явцын нарийвчилсан мэдээлэл нь бусад байгалийн үзэгдлийн нэгэн адил шинжлэх ухааны судалгааны объект юм. Шинжлэх ухааны түүх нь амьдрал хэрхэн үүссэн гэсэн нарийн төвөгтэй асуултуудыг онол боловсруулж, шинэ тоног төхөөрөмж боловсруулж, шинэ баримт олж мэдсэний үр дүнд шинжлэх ухааны шийдэлд хүрэх боломжтой болохыг харуулж байна.