Pagtatanim ng mundo

Ang mga pananim ba ng ating planeta ay palaging paraan na nakikita natin sa kasalukuyan? Mayroon bang mga halaman na nakapaligid sa amin ngayon ay laging lumago sa Earth? Mahahanap mo ang mga sagot sa mga ito at iba pang mga katanungan sa kabanata tungkol sa pag-unlad ng mundo ng halaman sa Lupa.

Ang konsepto ng ebolusyon ng mundo ng halaman.   Sa Daigdig, mayroong isang malaking iba't ibang mga primitive at mataas na binuo halaman. Ang lahat ng pagkakaiba-iba ng kaharian ng halaman ay lumitaw sa Daang sa kasaysayan, samakatuwid nga, binuo ito mula sa simple hanggang kumplikado nang paunti-unti sa mahabang panahon ng pagkakaroon ng ating planeta at nauugnay sa pagbabago ng mga kondisyon sa kapaligiran. Mula sa unang mga organismo na nakabatayprogresibo   (mula sa lat. progreso   - "sumusulong", "progresibo") ng pag-unlad, lumitaw ang mas kumplikadong mga anyo ng mga halaman. Ang prosesong ito ay sinamahan ng pagkalipol ng mga organismo na hindi inangkop na umiiral sa mga nabagong kondisyon, at ang paglitaw ng mga bagong form, na mas nabagay. Natapos at ang lahat ng umiiral na mga halaman ay lumitaw sa proseso ng isang palaging pagbabago sa mga katangian ng mga species, i.e., lumitaw sa prosesoebolusyon   (mula sa lat. evolutiono   - "paglawak").

Ebolusyon ay isang hindi maibabalik na proseso ng makasaysayang (umaagos sa oras) pagbabago (pag-unlad) ng buhay na mundo.

Ebolusyon ng halaman   Nagsimula ito sa Daigdig ng napakatagal na panahon, mula nang ang hitsura ng mga unang nabubuhay na organismo, at nagpapatuloy hanggang sa kasalukuyan.

Higit sa 3.5 bilyong taon na ang nakalilipas, ang unang naninirahan na naninirahan ay lumitaw sa Earth sa isang sinaunang mainit na karagatan. Ang mga ito ay primitive (i.e., hindi nabubuo, simple) unicellular organismo na katulad ng mga modernong bakterya. Pinakain nila kung ano ang nasa nakapaligid na tubig ng karagatan: natunaw na mineral at organikong sangkap (heterotrophically).

Pagkalipas ng maraming libu-libong taon, ang mga organismo na may kloropila sa kanilang mga cell ay lumitaw sa tubig sa karagatan. Ang ganitong mga organismo ay nagsimulang gumamit ng solar radiation (radiation) bilang isang mapagkukunan ng enerhiya para sa synthesis (produksyon) ng mga organikong sangkap na kailangan nila. Kaya lumitaw ang mga unang autotrophna nakakain sa pamamagitan ng fotosintesis.

Ang paglitaw ng fotosintesis ay ang pinakamalaking kaganapan sa kasaysayan ng pag-unlad ng buhay sa ating planeta. Ang photosynthesis ay nagbigay ng isang bagong paraan ng pamumuhay na mga organismo na nauugnay sa nutrisyon ng autotrophic.

Ang mga unang autotroph, bagaman ginamit nila ang enerhiya ng solar radiation, ay hindi pa naglalabas ng libreng oxygen sa kalangitan, dahil ang lahat ng ito ay ginamit. Sa pagdating lamangcyanobacteria , masigasig na isinasagawa ang fotosintesis, isang unti-unting pagtipon ng oxygen sa kapaligiran ng Earth. Lumikha ito ng isang pagkakataon para sa pagbuo ng mga organismo na nangangailangan ng oxygen para sa proseso ng paghinga.

Ang Cyanobacteria ay ang pinakalumang grupo ng mga nabubuhay na organismo na lumitaw mga 2.6 bilyong taon na ang nakalilipas. Ang Cyanobacteria ay umiiral sa kasalukuyang oras. Ang mga ito ay unicellular at multicellular (filamentous) na mga organismo sa mga cell na kung saan walang nabuo na nucleus. Ayon sa tampok na ito, pati na rin ang pangkalahatang istraktura ng mga cell, tinutukoy ang mga itosa kaharianPrenuklear , o Prokaryotes   (mula sa lat. tungkol sa - "bago", "mas maaga" at Greek.pagkahapo   - "pangunahing").

Sa mahabang panahon, tanging ang bakterya at cyanobacteria ang namuno sa ating planeta. Sa paglipas ng panahon, pinagkadalubhasaan nila ang lupain at nabuo ang isang layer ng mayabong na lupa, lumikha ng isang biosoffer.

Mga 1.3 bilyong taon na ang nakalilipas, lumitaw ang mas kumplikadong mga organismo kaysa sa cyanobacteria -ang berde   at ginintuang algae . Sila ay naninirahan ng sariwa at brackish na mga katawan ng tubig. Sa mga pangkat na ito ng algae   sa kauna-unahang pagkakataon sa Earth, ang nucleus ay mahusay na nakahiwalay sa cell, maraming mga intracellular organelles ang lumitaw, at ang sekswal na pagpaparami ay lumitaw   - ang pagsasanib ng dalawang mga cell at pagbuo ng isang zygote, na nagbibigay ng pagtaas sa isang bagong organismo.

Ang lahat ng mga organismo sa mga cell na kung saan mayroong isang nucleus ay inuri bilangsa kaharianNukleyar , o Eukaryotes   (mula sa Greek eu   - "mabuti", "ganap"). Ang mga halaman, fungi, hayop at tao ay mga kinatawan ng eukaryotes.

Sa panahon ng ebolusyon ng berdeng algae (naninirahan sa sariwa o brackish na mga katawan ng tubig), lumabas ang photosynthetic na mas mataas na terrestrial na halaman.

Ang unicellular green algae ay naging mga ninuno ng lahat ng mga modernong pangkat ng halaman. Mula sa kanila 600-700 milyong taon na ang nakalilipas maraming kulay berde, kayumanggi, pulang algae sa aquatic environment. Sa kapaligiran ng lupa, ang mga kinatawan ng ibang kaharian ay bumangon - mga kabute. Ang paglitaw ng multicellularity ay humantong sa pag-unlad ng iba't ibang uri ng mga tisyu.

Ang paglitaw ng sekswal na pagpaparami at ang paglitaw ng mga multicellular organismo - ang pinakadakilang kaganapan sa pagbuo ng buhay sa ating planeta .

Bagaman noon, 600 milyong taon na ang nakalilipas, mayroong kaunting oxygen sa kapaligiran (100 beses na mas mababa kaysa sa ngayon), ngunit nabuo na itoscreen ng osono sa buong mundo. Matapos ang isa pang 200 milyong taon, ang screen ng ozon ay naging napakalakas na pinoprotektahan nito ang mga naninirahan na naninirahan mula sa mapanirang radiation ng solar. Salamat sa ito, ang buhay ay nagsimulang aktibong umunlad hindi lamang sa tubig, kundi pati na rin sa lupa.

Ang mga unang halaman (ngayon mahaba nang maubos), na kung saan ay naayos ang 450-420 milyong taon na ang nakalilipas sa mga wet shores ng mga sariwang katawan ng tubig, ayrhinophytes . Galing sila mula sa berdeng algae na nakakabit sa ilalim ng isang lawa.. Ang antas ng tubig ay nagbago, ang mga halaman ay pana-panahong lumilitaw sa tubig, pagkatapos ay sa lupa. Rhinophytesumabot sa taas na 20-25 cm, walang tunay na dahon, ngunit ang integumentary tissue ay nakabuo na   na may stomata, anti-pagpapatayo, tela ng makina, pinapalakas ang katawan ng halaman sa hangin, ang mga formasyong tulad ng ugat na naka-attach sa halaman sa lupaat pagsipsip ng tubig na may natunaw na mineral, isang primitive conductive system. Wala pa rin silang mga ugat at dahon, mayroon lamang mga berdeng tangkay at sporangia kung saan nabuo ang mga spores.

Mula noon, ang ebolusyon ng mga halaman ay nasa landas ng pagtaas ng pagbagay sa mga kondisyon ng pagkakaroon ng terrestrial.

Pagkaraan ng 100 milyong taon, namatay ang mga rhinophytes, ngunit sa oras na ito ay lumitaw ang mga mosses,hock, horsetails at ferns.

350-370 milyong taon na ang nakalilipas, ang klima sa buong ibabaw ng Earth ay mainit-init at mahalumigmig, tulad ng sa isang greenhouse. Ang mga sinaunang fern, horsetail, at thrills ay lumaki sa malaking puno. Mayroon silang mga berdeng dahon at ugat. Ang tangkay ay gumanap ng papel ng isang organ para sa paggalaw ng mga sustansya.

Ang lahat ng mga iba't ibang mga buhay na organismo at halaman sa Earth ay lumitaw sa proseso ng ebolusyon. Ang unang primitive na organismo ay lumitaw sa mga tubig ng karagatan, na pinalalaki ang mga unang halaman. Ang hitsura ng fotosintesis (autotrophy), ang proseso ng sekswal, at multicellularity ay ang pinakamahalagang yugto sa pag-unlad ng mundo ng halaman. Ang lahat ng mga halaman ay kinatawan ng kataas-taasang kahusayan ng mga eukaryotes.

Sa seksyon na "Pag-unlad ng mundo ng halaman" maaari mong pag-aralan:

Ang konsepto ng ebolusyon ng mundo ng halaman

Panimula

Ang tanong kung kailan lumitaw ang buhay sa Earth palaging nag-aalala hindi lamang mga siyentipiko, kundi pati na rin ang lahat ng mga tao. Ang pinagmulan ng buhay, ang paglitaw ng mga buhay na nilalang ay isa sa mga pangunahing suliranin ng likas na agham. Ang mga nabubuhay na organismo, hindi tulad ng mga walang buhay, ay may isang kumbinasyon ng mga katangian: metabolismo at enerhiya, ang kakayahang lumaki at makabuo, magparami, at mapanatili ang isang tiyak na komposisyon. Bilang karagdagan, ang mga ito ay nailalarawan sa pamamagitan ng pagkakaroon ng isang metabolic system (metabolismo) sa sarili at may kakayahan silang tumpak na muling paggawa ng sarili ng kanilang sariling metabolic system (replication ng DNA, pagkopya ng matrix at partikular na tinukoy na synthesis ng protina-enzymes), atbp.

Ayon sa mga modernong konsepto, ang buhay ay isa sa mga anyo ng pagkakaroon ng bagay na natural na bumabangon sa ilalim ng ilang mga kundisyon sa proseso ng pag-unlad nito. Ang kakanyahan ng iba't ibang mga ideya tungkol sa pinagmulan ng buhay ay maipahayag sa tatlong pangunahing konsepto. Ang isa sa mga ito ay idealistic paniniwala sa relihiyon tungkol sa paglikha ng lahat ng mga bagay na nabubuhay mula sa hindi mapaglalang Maylalang, ang iba pa ay abiogenesis 1 at ang pangatlo ay biogenesis 2.
^

Ang kasaysayan ng mga ideya tungkol sa pinagmulan ng buhay sa Earth

  Sa teorya ng abiogenesis mayroong dalawang pangunahing pagkakaiba-iba ng mga diskarte: ang naive materialistic na mga ideya ng mga sinaunang Greeks tungkol sa kusang henerasyon ng mga buhay na organismo mula sa walang buhay na kalikasan at modernong dialectical materialistic na ideya tungkol sa likas na pinagmulan ng buhay. Sa partikular Aristotle   sa prinsipyo, sumunod siya sa mga materyalistikong ideya tungkol sa abiogenesis ng mga nabubuhay na nilalang mula sa likas na kalikasan. Gayunpaman, ang kanyang mga pananaw at ang kanyang mga tagasunod sa medieval ay naging mga ideya ng mekaniko tungkol sa kusang henerasyon ng lubos na binuo na mga organikong anyo (parehong halaman at hayop) nang direkta mula sa di-organikong bagay (dumi, silt, pawis, atbp.), Pati na rin ang henerasyon ng iba ng ilang mga form ( halimbawa, gansa, tupa - mula sa mga bunga ng mga puno).

Ang unang pumutok sa mga ideya ng kusang henerasyon ay ang mga eksperimento ng Florentine natural na siyentipiko na si Francesco Redi, na nagpatunay sa imposibilidad ng kusang henerasyon ng mga langaw sa karne. Kasabay ng mga eksperimentong bukas na sasakyang-dagat na may karne, ginamit niya ang kontrol, na nakatali sa gasa at hindi naa-access sa mga langaw. Sa mga vessel ng control, ang mga bulate (larvae ng mga langaw) ay hindi maaaring magbuka. Gayunpaman, ang mga eksperimento na ito ni Francesco Redi ay hindi maaaring tanggihan ang mga paniwala ng kusang henerasyon na naitatag sa loob ng maraming siglo.

Ilang taon pagkatapos ng mga eksperimento, si Francesco Redi, isang siyentipikong Dutch ^ Anthony Levenguk natuklasan mga mikroskopiko na nilalang na ang "kusang salinlahi" ay maaaring sundin sa isang patak ng purong tubig. Ang pagtuklas na ito ni Anthony Levenguk ng microworld ay nagbigay ng kadahilanan sa pagbuo ng mga ideya tungkol sa kusang henerasyon, ngunit nasa antas na ng microworld. Ang mga eksperimento ng siyentipikong Italyano na si Lazzaro Spallanzani, na nagpakita ng imposibilidad ng kusang henerasyon ng mga mikroskopikong nabubuhay na nilalang sa mga pagkaing nakapagpapalusog at sabaw pagkatapos na kumukulo ang mga ito sa mga selyadong retorts, ay hindi nagbigay ng pangwakas na sagot. Hindi sumasang-ayon sa mga konklusyon ng Lazzaro Spallanzani, naniniwala ang mga siyentipiko na sa kanyang mga eksperimento ang pag-access sa mga sisidlan ng aktibong alituntunin, na parang nakapaloob sa hangin at kinakailangan para sa kusang henerasyon, ay may kapansanan. Tanging ang mga nakakatawang eksperimento ng mga natitirang Pranses na siyentipiko-microbiologist na si Louis Pasteur ay nakumbinsi ang lahat ng mga nag-aalinlangan at crush ang ideya ng kusang henerasyon.

Sa kauna-unahang pagkakataon, ang kahulugan ng biogenesis ay nagmula sa batayan ng mga eksperimento ^ Louis Pasteur. Pinainit niya ang sabaw sa isang plato na may isang mahaba at dobleng dulo na dulo, kung saan ang lahat ng mga spores ng mga microorganism na nakapaloob sa hangin na pumapasok sa flask ay naayos pagkatapos na kumukulo ang sabaw. Ang disenyo ng flask na ito ay hindi makagambala sa pag-access ng hangin, i.e. "aktibong prinsipyo". Ang flask ay nanatiling payat para sa mga buwan, ngunit sa sandaling ang baluktot na tuhod ay moistened na may sabaw, ang masinsinang pag-unlad ng mga microorganism ay nagsimula sa bahid. Ang mga eksperimento ni Louis Pasteur ay may mahalagang papel sa mga debunking na ideya tungkol sa kusang henerasyon at nakatulong upang maitaguyod ang hypothesis ng biogenesis. Ang batas na "Lahat ng nabubuhay mula sa pamumuhay" ay nabalangkas, na kung saan ay may kahalagahan para sa pagpapaunlad ng biological science at sa parehong oras higit sa kalahating siglo ay hindi kasama ang posibilidad na isaalang-alang ang abiogenic (mula sa hindi likas na kalikasan) landas ng paglitaw ng bagay na may buhay. Ang Biogenesis bilang isang hypothesis tungkol sa pinagmulan ng buhay ay hindi nagbibigay ng isang materyalistikong sagot sa tanong tungkol sa pinagmulan ng hitsura ng organikong bagay sa Uniberso. Gayunpaman, maaari nitong lubos na ipaliwanag ang pinagmulan ng buhay sa Earth sa pamamagitan ng kolonisasyon nito ng mga spores ng microorganism at iba pang mga mas mababang anyo ng buhay.
^

Mga hipotesis ng pinagmulan ng buhay sa mundo

Mabilis na pasulong sa 4 bilyong taon na ang nakalilipas. Ang kapaligiran ay hindi naglalaman ng libreng oxygen, nasa komposisyon lamang ito ng mga oxides. Halos walang tunog maliban sa paghagupit ng hangin, ang pag-aaksaya ng tubig na may pagsabog ng lava at ang epekto ng mga meteorite sa ibabaw ng Lupa. Walang mga halaman, walang mga hayop, walang bakterya. Marahil ito ang hitsura ng Earth kung kailan lumitaw ang buhay dito? Bagaman ang problemang ito ay matagal nang nag-aalala sa maraming mga mananaliksik, ang kanilang mga opinyon sa paksang ito ay magkakaiba-iba. Ang mga Rocks ay maaaring magpatotoo sa mga kondisyon sa Earth sa oras na iyon, ngunit matagal na silang gumuho bilang resulta ng mga proseso ng geological at paggalaw ng crust ng lupa.

Ayon kay Stanley Miller, isang kilalang dalubhasa sa larangan ng problema sa paglitaw ng buhay, maaaring magsalita ang isa tungkol sa pinagmulan ng buhay at pagsisimula ng ebolusyon nito mula sa sandaling ang mga organikong molecule na nag-aayos ng sarili sa mga istruktura na maaaring magparami ng kanilang sarili. Ngunit nagtaas ito ng iba pang mga katanungan: kung paano lumitaw ang mga molekula; kung bakit maaari silang magparami ng sarili at magtipon sa mga istruktura na nagbigay ng buhay sa mga organismo; Anong mga kundisyon ang kinakailangan para dito?

Noong 1924, isang isang biochemist ng Russia ^ Alexander Ivanovich Oparin , at nang maglaon, noong 1929, inilagay ni J. Haldane ang isang hypothesis tungkol sa paglitaw ng buhay bilang isang resulta ng mahabang ebolusyon ng mga compound ng carbon, na nabuo ang batayan ng mga modernong konsepto. Si Alexander Ivanovich Oparin ay nagpatuloy mula sa katotohanan na ang paglitaw ng mga nabubuhay na nilalang mula sa walang buhay na kalikasan ay imposible sa mga modernong kondisyon. Ang pagkakasunud-sunod tungkol sa buhay na bagay, marahil, ay nasa mga kondisyon lamang ng sinaunang kapaligiran. Mapapatunayan ito nang lohikal sa pamamagitan ng pagsusuri ng kasaysayan ng Earth at ang pagbuo ng kapaligiran.

Ang edad ng Earth ay halos 5 bilyong taon. Ipinapalagay na ang araw at ang mga planeta ng solar system ay lumitaw mula sa isang ulap ng kosmiko na alikabok. Dahil sa paggalaw (pag-ikot) at mga puwersa ng grabidad, higit pa at higit pang mga bagong partikulo ang nadagdagan ang masa ng Earth. Kasabay nito, ang mga puwersa ng grabidad ay tumaas, nadagdagan ang density ng Earth at naganap ang pag-init nito. Tulad ng anumang pinainit na katawan, ang Earth ay pinalamig, naipasa mula sa isang gas sa isang likido na estado, at pagkatapos ay isang matigas na crust ang nagsimulang mabuo sa ibabaw nito. Bilang resulta ng mga prosesong ito, naganap ang mga reaksyon ng kemikal, ang mga mabibigat na sangkap na naayos sa gitna at nabuo ang core ng Earth, at mas magaan - ang shell. Dahil sa mga puwersa ng grabidad, hawak ng Earth ang gas shell. Habang pinapalamig ito, ang mga dagat at karagatan ay nabuo mula sa condensed na singaw ng tubig na naka-condense sa itaas na kapaligiran. Ang tubig ay pinalamig nang masinsinang mula sa pinainit na ibabaw ng Earth, ang mainit na dagat at karagatan, na, na nagpapalubha sa itaas na kapaligiran, bumalik muli sa anyo ng mga mabibigat na shower. Ang lahat ng ito ay sinamahan ng mga bagyo. Ang madalas at malakas na mga paglabas ng kuryente ay isa sa mga mapagkukunan ng enerhiya na maaaring magamit para sa abiogen synthesis ng mga organikong compound. Para sa parehong layunin, ang mapagkukunan ng enerhiya ay maaaring maging hard ultraviolet radiation (dahil sa kakulangan ng oxygen sa kapaligiran ng Earth, at samakatuwid ang ozone screen), high-energy radiation at thermal energy ng mga bituka ng mundo.

Karamihan sa mga mananaliksik ay sumasang-ayon na ang proseso ng pagbuo ng kapaligiran ay may kasamang reaksyon na bumubuo ng maraming mga sangkap na gas. Ang pangunahing mga ito ay hydrides (mitein, ammonia, gas ng tubig), pati na rin ang hydrogen at ilang iba pang mga gas, ngunit sa kumpletong kawalan ng gas ng gas.

Ayon sa isang hypothesis, ang buhay ay nagsimula sa isang piraso ng yelo. Kahit na maraming mga siyentipiko ang naniniwala na ang carbon dioxide na naroroon sa kapaligiran ay pinananatili ang mga kondisyon ng greenhouse, ang iba ay naniniwala na ang taglamig ay nanaig sa Earth. Sa mababang temperatura, ang lahat ng mga compound ng kemikal ay mas matatag at samakatuwid ay maaaring makaipon sa mas malaking dami kaysa sa mataas na temperatura. Ang mga fragment ng meteorite na dinala mula sa panlabas na espasyo, paglabas mula sa mga mapagkukunan ng hydrothermal at mga reaksyon ng kemikal na nagaganap sa mga de-koryenteng paglabas sa kalangitan ay mga mapagkukunan ng ammonia at mga organikong compound tulad ng formaldehyde at cyanide. Pagkapasok sa tubig ng mga karagatan, sila ay nagyelo. Sa masa ng yelo, ang mga molekula ng mga organikong sangkap na malapit na nagkakabit at pumasok sa mga pakikipag-ugnayan na humantong sa pagbuo ng glycine at iba pang mga amino acid. Ang karagatan ay natatakpan ng yelo, na nagpoprotekta sa mga bagong nabuo na compound mula sa pagkawasak ng radiation ng ultraviolet. Ang yelo ng mundo na ito ay maaaring matunaw, halimbawa, kapag ang isang malaking meteorite ay bumagsak sa planeta.

O marahil ay nabuhay ang buhay sa mga lugar ng aktibidad ng bulkan? Kaagad pagkatapos ng pagbuo nito, ang Earth ay isang bola ng paghinga ng apoy. Sa panahon ng pagsabog ng bulkan at sa mga gas na inilabas mula sa tinunaw na magma, ang iba't ibang mga kemikal na kinakailangan para sa synthesis ng mga organikong molekula ay dinala sa ibabaw ng lupa. Sa gayon, ang mga molekulang carbon monoxide, minsan sa ibabaw ng isang mineral na pyrite na may mga catalytic properties, ay maaaring gumanti sa mga compound na mayroong mga grupo ng methyl at bumubuo ng acetic acid, mula sa kung saan ang iba pang mga organikong compound ay na-synthesize.
^

Ang pagbuo ng pangunahing organikong compound

Sa kauna-unahang pagkakataon, ang siyentipikong Amerikano na si Stanley Miller ay nakakuha ng mga organikong molekula - mga amino acid - sa mga kondisyon ng laboratoryo, na ginagaya ang mga nasa pangunahin na Daigdig, noong 1952. Pagkatapos ang mga eksperimento na ito ay naging isang pandamdam, at ang kanilang may-akda ay nakakuha ng katanyagan sa buong mundo. Sa kasalukuyan, siya ay patuloy na nagsasaliksik sa larangan ng prebiotic (bago buhay) kimika sa University of California. Ang pag-install kung saan isinasagawa ang unang eksperimento ay isang sistema ng mga flasks, sa kung saan posible na makakuha ng isang malakas na paglabas ng kuryente sa isang boltahe na 100 kV. Pinuno ng Miller ang basang ito ng mga likas na gas - mitein, hydrogen at ammonia, na naroroon sa kapaligiran ng pangunahin na Daigdig. Sa flask sa ibaba, mayroong isang maliit na halaga ng tubig na gayahin ang karagatan. Ang paglabas ng kuryente sa lakas nito ay lumapit sa kidlat, at inaasahan ni Miller na sa ilalim ng kanyang pagkilos ng mga compound ng kemikal ay bubuo, na, pagkatapos ay bumabagsak sa tubig, ay magiging reaksyon sa bawat isa at bubuo ng mas kumplikadong mga molekula. Ang resulta ay lumampas sa lahat ng mga inaasahan. Ang pag-on ng makina sa gabi at bumalik sa susunod na umaga, natagpuan ni Miller na ang tubig sa flask ay naging dilaw. Ang nabuo ay isang sabaw ng mga amino acid - ang mga bloke ng gusali ng mga protina. Sa gayon, ipinakita ng eksperimentong ito kung gaano kadali ang mabubuo ng pangunahing sangkap ng buhay. Ang kailangan lamang ay isang halo ng mga gas, isang maliit na karagatan at isang maliit na kidlat.

^

Ano ang buhay?

  Anong mga elemento ng system ang kinakailangan para magkaroon ito ng mga katangian ng isang buhay na organismo? Ang isang malaking bilang ng mga biochemists at molekular na biologist ay naniniwala na ang mga molekula ng RNA ay nagtataglay ng mga kinakailangang katangian. Ang mga ribonucleic acid ay mga espesyal na molekula. Ang ilan sa mga ito ay maaaring magtiklop, mutate, sa gayon ay paghahatid ng impormasyon, at, samakatuwid, maaari silang lumahok sa natural na pagpili. Totoo, hindi nila ma-catalyze ang proseso ng pagtitiklop sa kanilang sarili, bagaman inaasahan ng mga siyentipiko na sa malapit na hinaharap ang isang fragment ng RNA na may tulad na isang function ay matatagpuan. Ang iba pang mga molekula ng RNA ay kasangkot sa "pagbabasa" ng impormasyon ng genetic at paglilipat nito sa mga ribosom, kung saan ang mga molekula ng protina ay synthesized, kung saan ang mga molekula ng RNA ng pangatlong uri ay nakikibahagi.

Kaya, ang pinaka primitive na sistema ng pamumuhay ay maaaring kinakatawan ng mga molekula ng RNA na doble, mutating, at natural na pagpili. Sa kurso ng ebolusyon na nakabase sa RNA, lumitaw ang mga dalubhasang molekula ng DNA - ang mga tagapag-alaga ng impormasyon ng genetic - at hindi kukulangin sa dalubhasang mga molekula ng protina na naganap sa mga pag-andar ng mga catalysts para sa synthesis ng lahat ng mga kasalukuyang kilalang biological molecule.

Sa ilang oras, isang "buhay na sistema" ng DNA, RNA, at protina ay natagpuan ang kanlungan sa loob ng isang supot na nabuo ng isang lipid membrane, at ang istraktura na ito, na higit na protektado mula sa mga panlabas na impluwensya, ay nagsisilbing isang prototype ng pinakaunang mga cell. Tulad ng para sa petsa at pagkakasunud-sunod ng paglitaw ng naturang pangunahing mga cell, nananatili itong misteryo. Bilang karagdagan, ayon sa mga simpleng pagtatantya ng probabilista, walang sapat na oras para sa paglipat ng ebolusyon mula sa mga organikong molekula hanggang sa mga unang organismo - ang unang simpleng mga organismo ay biglang lumitaw.

Sa loob ng maraming taon, naniniwala ang mga siyentipiko na ang buhay ay halos hindi na lumitaw at umunlad sa isang oras na ang Earth ay patuloy na nakalantad sa mga banggaan na may malalaking kometa at meteorite, at natapos ang panahong ito mga 3.8 bilyong taon na ang nakakaraan. Kamakailan lamang, gayunpaman, ang mga bakas ng mga kumplikadong mga istruktura ng cellular, hindi bababa sa 3.86 bilyong taong gulang, ay natuklasan sa pinakalumang sedimentary rock sa Earth na natagpuan sa timog-kanlurang bahagi ng Greenland. Nangangahulugan ito na ang mga unang anyo ng buhay ay maaaring lumitaw milyon-milyong taon bago tumigil ang pagbomba sa ating planeta ng mga malalaking kosmiko. Ngunit pagkatapos ay isang ganap na magkakaibang senaryo ay posible. Ang organikong bagay ay dumating sa Daigdig mula sa kalawakan kasama ang mga meteorite at iba pang mga extraterrestrial na bagay na bumomba sa planeta sa daan-daang milyong taon mula sa pagsisimula nito. Ngayon, ang isang banggaan sa isang meteorite ay isang bihirang kaganapan, ngunit kahit na ngayon, eksaktong pareho ng mga koneksyon tulad ng sa bukang-liwayway ng buhay ay patuloy na darating sa Earth mula sa puwang kasama ang mga materyal na pang-planeta.

Ang mga puwang na nahuhulog sa Earth ay maaaring maglaro ng isang pangunahing papel sa pinagmulan ng buhay sa ating planeta, dahil, ayon sa ilang mga mananaliksik, ang mga cell tulad ng bakterya ay maaaring lumitaw sa isa pang planeta at pagkatapos ay makarating sa Earth kasama ang mga asteroid. Ang isa sa mga katibayan na pabor sa teorya ng extraterrestrial na pinagmulan ng buhay ay natagpuan sa loob ng isang meteorite, sa isang hugis na kahawig ng isang patatas at tinawag na ALH84001. Sa una, ang meteorite na ito ay isang maliit na butil ng Martian crust, na pagkatapos ay itinapon sa kalawakan bilang isang resulta ng pagsabog kapag ang isang malaking asteroid ay bumangga sa ibabaw ng Mars, na naganap noong 16 milyong taon na ang nakalilipas. At 13 libong taon na ang nakalilipas, matapos ang isang mahabang paglalakbay sa loob ng solar system, ang fragment ng Martian rock na ito sa anyo ng isang meteorite na nakarating sa Antarctic, kung saan ito ay natuklasan kamakailan. Sa isang detalyadong pag-aaral ng meteorite, natagpuan ang mga istraktura na hugis ng baras sa loob nito, na kahawig ng fossilized na bakterya na hugis, na nagbunsod sa pinainit na pang-agham na debate tungkol sa posibilidad ng buhay sa kailaliman ng crust ng Martian.
^

Ebolusyon ng buhay sa mundo

  Sa kasalukuyan, at marahil sa hinaharap, hindi masasagot ng agham ang tanong kung ano ang hitsura ng una na organismo na lumitaw sa Earth - ang ninuno kung saan nagmula ang tatlong pangunahing mga sanga ng puno ng buhay. Ang isa sa mga sanga ay eukaryotes, ang mga cell na kung saan ay may nabuo na nucleus na naglalaman ng genetic material, at dalubhasang mga organelles: mitochondria na gumagawa ng enerhiya, vacuoles, atbp. Algae, fungi, halaman, hayop, at mga tao ay mga eukaryotic organismo.

Ang pangalawang sangay ay bakterya - prokaryotic (nuclear) mga organismo na single-celled na walang binibigkas na nucleus at organelles. At sa wakas, ang ikatlong sangay ay mga unicellular organismo, na tinatawag na mga arko, o archaebacteria, na ang mga cell ay may parehong istraktura tulad ng sa prokaryotes, ngunit may isang ganap na magkakaibang kemikal na istruktura ng lipids.

Maraming archaebacteria ang nakaligtas sa sobrang masamang kalagayan sa kapaligiran. Ang ilan sa mga ito ay thermophile at nakatira lamang sa mga maiinit na bukal na may temperatura na 90 ° C at kahit na mas mataas, kung saan ang ibang mga organismo ay mamamatay lamang. Napakasarap sa pakiramdam, ang mga unicellular organismong ito ay kumokonsumo ng iron at asupre na naglalaman ng mga sangkap, pati na rin ang isang bilang ng mga kemikal na compound na nakakalason sa iba pang mga anyo ng buhay. Ayon sa mga siyentipiko, ang thermophilic archaebacteria na natagpuan ay napaka-primitive na organismo at, sa mga term na pang-ebolusyon, ay mga malapit na kamag-anak ng pinaka sinaunang anyo ng buhay sa Earth. Kapansin-pansin, ang mga modernong kinatawan ng lahat ng tatlong mga sanga ng buhay, ang pinaka katulad sa kanilang mga ninuno, at ngayon ay nakatira sa mga lugar na may mataas na temperatura. Batay dito, ang ilang mga siyentipiko ay may posibilidad na maniwala na, malamang, ang buhay ay lumitaw mga 4 bilyong taon na ang nakalilipas sa sahig ng karagatan malapit sa mga mainit na bukal na dumadaloy sa mga daloy na mayaman sa mga metal at mga sangkap na may enerhiya. Nakikipag-ugnay sa bawat isa at sa tubig ng pagkatapos ng maringal na karagatan, na pumapasok sa isang malawak na iba't ibang mga reaksyon ng kemikal, ang mga compound na ito ay nagbigay ng panimula sa mga bagong molekula. Kaya, para sa sampu-sampung milyong taon sa "kemikal na kusina" na ang pinakamalaking ulam ay inihanda - buhay. At mga 4.5 bilyong taon na ang nakalilipas, lumitaw ang mga unicellular na organismo sa Earth, ang malungkot na pagkakaroon ng kung saan ay nagpatuloy sa buong panahon ng Precambrian.

Ang pagsabog ng ebolusyon, na nagbunga sa maraming organismo ng multicellular, naganap nang maglaon, kaunti pa sa kalahati ng isang bilyong taon na ang nakalilipas. Bagaman ang laki ng mga microorganism ay napakaliit na ang bilyun-bilyong maaaring magkasya sa isang patak ng tubig, napakalaking sukat ng kanilang trabaho.

Ito ay pinaniniwalaan na sa una ay walang libreng oxygen sa kapaligiran ng Earth at ang World Ocean, at sa ilalim ng mga kondisyong ito ay may anaerobic microorganism lamang ang nabuhay at umunlad. Ang isang espesyal na hakbang sa ebolusyon ng mga nabubuhay na bagay ay ang paglitaw ng mga photosynthetic bacteria, na, gamit ang enerhiya ng ilaw, naging carbon dioxide sa mga compound ng karbohidrat, na nagsisilbing pagkain para sa iba pang mga microorganism. Kung ang unang photosynthetics ay naglabas ng mitein o hydrogen sulfide, pagkatapos ang mga mutants na lumitaw sa sandaling nagsimulang gumawa ng oxygen sa panahon ng fotosintesis. Tulad ng naipon ng oxygen sa kapaligiran at tubig, ang mga anaerobic bacteria, kung saan nakakapinsala ito, ay sinakop ang mga niches na walang oxygen.

Sa mga sinaunang fossil na natagpuan sa Australia, na ang edad ay 3.46 bilyong taong gulang, natuklasan ang mga istruktura na itinuturing na mga labi ng cyanobacteria - ang unang photosynthetic microorganism. Ang dating pangingibabaw ng anaerobic microorganism at cyanobacteria ay napatunayan ng mga stromatolite na natagpuan sa mababaw na baybayin ng tubig ng mga hindi nabubuong mga tubig na may tubig na asin. Sa hugis, kahawig nila ang mga malalaking bato at kumakatawan sa isang kagiliw-giliw na komunidad ng mga microorganism na naninirahan sa apog at dolomite na mga bato na nabuo bilang isang resulta ng kanilang mga mahahalagang pag-andar. Sa lalim ng ilang sentimetro mula sa ibabaw, ang mga stromatolites ay puspos ng mga microorganism: photosynthetic cyanobacteria na gumagawa ng oxygen na nakatira sa pinakamataas na layer; mas malalim na natagpuan na bakterya na sa isang tiyak na lawak na mapagparaya sa oxygen at hindi nangangailangan ng ilaw; sa ibabang layer ay may mga bakterya na mabubuhay lamang sa kawalan ng oxygen. Matatagpuan sa iba't ibang mga layer, ang mga microorganism na ito ay bumubuo ng isang sistema na pinagsama ng mga kumplikadong relasyon sa pagitan nila, kabilang ang pagkain. Sa likod ng microbial film, natuklasan ang isang bato na nabuo bilang isang resulta ng pakikipag-ugnayan ng mga labi ng mga patay na microorganism na may calcium carbonate na natunaw sa tubig. Naniniwala ang mga siyentipiko na kapag walang mga kontinente sa pangunahin na Daigdig, at ang mga archipelagos lamang ng mga bulkan ay nakabalot sa ibabaw ng karagatan, ang mababaw na tubig ay napuno ng stromatolite.

Bilang resulta ng aktibidad ng photosynthetic cyanobacteria, lumitaw ang oxygen sa karagatan, at mga 1 bilyong taon pagkatapos nito, nagsimula itong mag-ipon sa kapaligiran. Sa una, ang nabuo na oxygen ay nakikipag-ugnay sa iron na natunaw sa tubig, na humantong sa hitsura ng mga iron oxides, na unti-unting napaungol sa ilalim. Kaya't sa paglipas ng milyun-milyong taon kasama ang pakikilahok ng mga microorganism, ang mga malalaking deposito ng bakal na bakal ay lumabas, mula sa kung saan ang asero ay naamoy ngayon.

Pagkatapos, kapag ang karamihan ng bakal sa mga karagatan ay sumailalim sa oksihenasyon at hindi na makagapos ang oxygen, napunta ito sa kapaligiran sa mabagsik na anyo.

Matapos makagawa ng photosynthesizing cyanobacteria ang isang tiyak na supply ng mayaman na organikong bagay mula sa carbon dioxide at pinayaman ang kapaligiran ng lupa na may oxygen, lumitaw ang mga bagong bakterya - aerobes, na maaaring umiiral lamang sa pagkakaroon ng oxygen. Kailangan nila ang oxygen para sa oksihenasyon (nasusunog) ng mga organikong compound, at isang makabuluhang bahagi ng enerhiya na nakuha ay na-convert sa isang form na bioavailable - adenosine triphosphate (ATP). Ang prosesong ito ay masiglang kapaki-pakinabang: ang anaerobic bacteria ay nabubulok sa isang molekula ng glucose at nakakakuha lamang ng dalawang molekulang ATP, at aerobic bacteria na gumagamit ng oxygen - 36 na mga molekula ng ATP.

Sa pagdating ng sapat na oxygen para sa isang aerobic lifestyle, ang mga eukaryotic cells ay nag-debut din, pagkakaroon, kaiba sa bakterya, isang nucleus at organelles tulad ng mitochondria, lysosome, at chloroplast, kung saan nagaganap ang mga photosynthetic na reaksyon, sa algae at mas mataas na halaman.

Ang mga pag-aaral ng labi ng fossil ng mga organismo sa mga bato na may iba't ibang edad na heolohikal na ipinakita na sa daan-daang milyong taon pagkatapos ng paglitaw ng mga eukaryotic life form ay kinakatawan ng mikroskopiko na spherical unicellular na mga organismo tulad ng lebadura, at ang kanilang pag-unlad ng ebolusyon ay nagpatuloy sa napakabagal na tulin. Ngunit ng kaunti pa kaysa sa 1 bilyong taon na ang nakalilipas, maraming mga bagong uri ng eukaryote ang lumitaw, na nagpapahiwatig ng isang matalim na pagtalon sa ebolusyon ng buhay.

Una sa lahat, ito ay dahil sa hitsura ng sekswal na pagpaparami. At kung ang mga bakterya at unicellular eukaryotes ay dumami, na gumagawa ng genetically magkaparehong mga kopya ng kanilang sarili at hindi nangangailangan ng isang sekswal na kasosyo, kung gayon ang sekswal na pagpaparami sa mas mataas na organisadong eukaryotic organismo ay nangyayari tulad ng sumusunod. Dalawa ang nakalulugod, ang pagkakaroon ng isang solong hanay ng mga cell ng chromosome sex ng mga magulang, pagsasama, ay bumubuo ng isang zygote na may dobleng hanay ng mga kromosom na may mga gen ng parehong mga kasosyo, na lumilikha ng mga pagkakataon para sa mga bagong kumbinasyon ng gene. Ang paglitaw ng sekswal na pagpaparami ay humantong sa paglitaw ng mga bagong organismo na pumasok sa arena ng ebolusyon.

Tatlong quarters ng buong oras na ang buhay sa Earth ay kinatawan ng eksklusibo ng mga microorganism, hanggang sa isang husay na tumalon sa ebolusyon ang naganap, na humantong sa paglitaw ng lubos na organisadong organismo, kabilang ang mga tao. Susubaybayan namin ang pangunahing milestone sa kasaysayan ng buhay sa Earth.

^ Apat na bilyong taon na ang nakalilipas Misteryosong bumangon si RNA. Posible na ito ay nabuo mula sa mas simpleng mga organikong molekula na lumitaw sa pangunahin na Daigdig. Ito ay pinaniniwalaan na ang mga sinaunang molekula ng RNA ay may mga pag-andar ng genetic na impormasyon at mga protina-katalista, may kakayahang mag-ulol (self-doble), na-mutate at sumailalim sa natural na pagpili. Sa mga modernong selula, ang mga RNA ay hindi o hindi nagpapakita ng mga katangiang ito, ngunit gumaganap ng isang napakahalagang papel bilang tagapamagitan sa paglilipat ng impormasyon ng genetic mula sa DNA hanggang sa mga ribosom kung saan nangyayari ang synt synthesis.

^ 3.9 bilyong taon na ang nakalilipas   lumitaw ang mga organismo na single-celled, na marahil ay mukhang mga modernong bakterya at archaebacteria. Ang parehong mga sinaunang at modernong mga prokaryotic na cell ay medyo simple sa istraktura: wala silang isang pinalamutian na nucleus at dalubhasang mga organelles, DNA macromolecules - mga tagadala ng impormasyon ng genetic, at mga ribosom na kung saan nangyayari ang synthesis ng protina, at ang enerhiya ay ginawa sa cytoplasmic membrane na nakapalibot sa kanila ay matatagpuan sa kanilang jelly-like cytoplasm ang hawla.

^ Dalawang bilyong taon na ang nakalilipas   Ang mga komplikadong eukaryotic cells ay lumitaw kapag ang mga unicellular na organismo ay kumplikado ang kanilang istraktura dahil sa pagsipsip ng iba pang mga prokaryotic cells. Ang isa sa mga ito - aerobic bacteria - naging mitochondria - mga istasyon ng enerhiya ng paghinga ng oxygen. Ang iba pa - photosynthetic bacteria - nagsimulang magsagawa ng fotosintesis sa loob ng host cell at naging mga chloroplas sa mga selula ng algae at halaman. Ang mga cell ng Eukaryotic na mayroong mga organelles at isang malinaw na nakahiwalay na nucleus, kabilang ang genetic material, ay bumubuo ng lahat ng mga modernong kumplikadong porma ng buhay - mula sa mga hulma sa mga tao.

^ 1.2 bilyong taon na ang nakalilipas   isang pagsabog ng ebolusyon ang naganap dahil sa hitsura ng sekswal na pagpaparami at minarkahan ng paglitaw ng lubos na naayos na mga porma ng buhay - mga halaman.
^

Talahanayan ng Geochronological

Era		Panahon at kanilang tagal (sa milyun-milyong taon)	Mundo ng hayop at halaman
Pangalan at tagal (sa milyun-milyong taon)	Edad (sa milyun-milyong taon)
Cenozoic (bagong buhay), 67	67	Antropogen, 1.5	Ang paglitaw at pag-unlad ng tao. Ang hayop at halaman ng mundo ay ipinapalagay ng isang modernong hitsura.
		Neogene, 23.5	Ang pangingibabaw ng mga mammal, ibon
		Paleogene, 42	Ang hitsura ng tailed lemurs, tarsier, kalaunan - parapithecus, driepithecus. Ang mabilis na pamumulaklak ng mga insekto. Patuloy ang pagkalipol ng mga malalaking reptilya. Maraming mga grupo ng cephalopods ang nawawala. Ang pangingibabaw ng angiosperms.
Mesozoic (gitna ng buhay), 163	230	Melova, 70	Ang hitsura ng mas mataas na mga mammal at totoong mga ibon, bagaman ang mga ibon ng toothy ay pangkaraniwan. Pangunahin ang bony fish. Pagbawas ng mga pako at gymnosperm. Ang paglitaw at pagkalat ng mga angiosperma
		Jurassic, 58	Ang pangingibabaw ng mga mammal. Ang hitsura ng Archeopteryx. Ang kasaganaan ng cephalopods. Pangingibabaw ng gymnosperms.
		Triassic, 35	Ang simula ng heyday ng mga reptilya. Ang hitsura ng mga unang mammal, tunay na isda ng bony.
Paleozoic (sinaunang buhay), 340	Siguro 570	Perm, 55	Ang mabilis na pag-unlad ng mga reptilya. Ang paglitaw ng mga reptilya na reptilya. Ang pagkalipol ng mga trilobite. Ang pagkawala ng mga gubat ng karbon. Ang mayamang flora ng gymnosperms.
		Coal, 75-65	Ang heyday ng amphibians. Ang paglitaw ng mga unang reptilya. Ang hitsura ng mga lumilipad na anyo ng mga insekto, spider, alakdan. Kapansin-pansin na pagbaba sa trilobites. Ang pamumulaklak ng mga ferns. Ang hitsura ng mga butil ng buto.
		Devonian, 60	Ang heyday ng carapace. Ang hitsura ng brushfish. Ang hitsura ng stegocephals. Pamamahagi sa lupain ng mas mataas na spores.
		Silurian, 30	Ang kahanga-hangang pag-unlad ng mga corals, trilobite. Ang hitsura ng jawless vertebrates - corymbose. Lumabas ng mga halaman upang mapunta - psilophytes. Malawak na algae.
		Ordovician, 60 Cambrian, 70	Ang mga invertebrates ng dagat ay umunlad. Malawak na trilobite, algae.
Proterozoic (maagang buhay), higit sa 2000	2700		Ang mga organikong nalalabi ay bihira at mahirap makuha, ngunit nalalapat sa lahat ng mga uri ng mga invertebrates. Ang hitsura ng mga pangunahing chordates ay isang subtype ng mga disembodied.
Archean (pinakaluma sa kasaysayan ng Daigdig), tungkol sa 1000	Siguro\u003e 3500		Ang mga bakas ng buhay ay bale-wala

1 Abiogenesis   - ang pagbuo ng mga organikong compound na pangkaraniwan sa pamumuhay na likas, sa labas ng katawan nang walang pakikilahok ng mga enzyme; ang paglitaw ng mga buhay mula sa hindi nagbibigay.

2 Biogenesis- ang pagbuo ng mga organikong compound sa pamamagitan ng mga buhay na organismo; isang empirical generalization na nagsasaad na ang lahat ng mga nabubuhay na bagay ay nagmula sa mga bagay na may buhay.

Panimula .......................................................... 3

1. Ang paglitaw ng mga buhay na organismo ...................................................... 4

2. Mga yugto ng pag-unlad ng buhay at ang kanilang papel sa ebolusyon ng Lupa …………………………… .7

3. Vernadsky sa papel na ginagampanan ng buhay na bagay sa ebolusyon ng shell ng lupa at

biosmos …………………………………………………………………………… .10

Konklusyon …………………………………………… ..

Listahan ng mga ginamit na panitikan …………………………………….....

Panimula

Ang isang buhay na mundo ay lumitaw sa planeta ng Earth ilang sandali matapos ang pagbuo nito - tungkol sa 3.5 bilyong taon na ang nakalilipas - bilang resulta ng self-organization mula sa mga hindi nabubuhay na mga sistemang kemikal. Mula noong panahong iyon, ang mga nabubuhay na organismo sa mga populasyon, pamayanan, biogeocenoses ay sumasailalim sa hindi maibabalik na pag-unlad ng kasaysayan - phylogenesis. Ang ebolusyon ng biyolohikal ay nagaganap nang magkatulad at nakasalalay sa geological na pagsasaayos ng Earth.

Ang nabuo na biodiversity ay nagsasama ng mga batang grupo ng ebolusyon, pati na rin ang mga sinaunang grupo na lumikha ng mga species na nagawang manalo ng pakikibaka para sa pagkakaroon ng bago, mas kumplikadong mga organismo at sakupin ang mga libreng ekolohikal na niches. Samakatuwid, sa modernong Daigdig, isang iba't ibang mga organismo, mula sa bakterya at mga virus hanggang sa mas mataas na mga halaman at hayop, ligtas na magkakasamang magkakasama at nakikipag-ugnay sa mga komplikadong biogeocenoses.

Ang gawain ng buhay na bagay sa biosephos ay magkakaiba. Ang bagay na nabubuhay ay yumayakap at namumuno sa lahat ng mga kemikal na proseso ng biosoffer. Ang bagay na nabubuhay ay ang pinakamalakas na puwersang heolohikal na lumalaki sa paglipas ng oras. Ang paglipat ng mga elemento ng kemikal sa ibabaw ng lupa at sa biosmos bilang kabuuan ay isinasagawa alinman sa direktang paglahok ng buhay na bagay (biogen migration) o nangyayari ito sa isang kapaligiran na ang mga tampok na geochemical (O 2, CO 2, H 2 S, atbp.) Ay pangunahin dahil sa buhay na bagay, kapwa ang kasalukuyang nakatira sa ibinigay na sistema, at ang isa na kumilos sa Earth sa buong kasaysayan ng heolohikal.

Ang layunin ng gawaing ito ay upang alisan ng takip ang papel ng mga buhay na organismo sa ebolusyon ng mundo.

Mga gawain ng trabaho:

• Ilarawan ang hitsura ng mga buhay na organismo;
• Isaalang-alang ang mga yugto ng pag-unlad ng buhay at ang kanilang papel sa ebolusyon ng mundo;
• Upang pag-aralan ang mga gawa ng Vernadsky "sa papel na ginagampanan ng buhay na bagay sa ebolusyon ng shell ng lupa."

1. Ang hitsura ng mga buhay na organismo

Mula sa mga sinaunang panahon hanggang sa Middle Ages, maraming pilosopo at siyentipiko ang naniniwala na ang mga nabubuhay na organismo ay maaaring lumabas mula sa walang buhay na bagay. Ngunit ang pangunahing kaisipan na ito ay hindi nakatanggap ng katibayan.

Ang natitirang Pranses na microbiologist na si Louis Pasteur ay nagtapos sa debate tungkol sa kusang henerasyon ng buhay, na nagpapatunay na kahit ang mga mikrobyo - ang pinakamaliit na mga cell na nabubuhay - ay hindi maaaring bumangon mula sa isang patay, pinakuluang daluyan ng nutrisyon. Siya ay dumating kasama ang sikat na flask na may isang mahabang hugis-leeg, kung saan, pagkatapos kumukulo ang sabaw, sa kabila ng katotohanan na ang leeg ay nanatiling bukas at naa-access sa "lakas ng buhay", ang mga microbes ay hindi nagsisimula, gayunpaman.

Ang batas ay nagtagumpay: lahat ng buhay na bagay ay mula sa mga nabubuhay na bagay. Ngunit ito ay nangangahulugan na ang buhay ay hindi maaaring lumitaw sa Earth mula sa isang walang buhay na substrate sa mga panahon ng sinaunang panahon, kapag walang mga organismo, at ang komposisyon ng ibabaw ng lupa ay marahil naiiba kaysa sa modernong panahon.

Mayroong isang kagiliw-giliw na pahiwatig ng kawalang-hanggan ng buhay, na sa mga konsepto ng Suweko pisika-kimista sa huling bahagi ng ika-19 na siglo si Arrhenius ay kilala bilang teorya ng panspermia. Ayon sa hypothesis na ito, ang buhay ay palaging naroroon sa espasyo sa anyo ng pinakamaliit na spores ng mga microorganism na lumilipat sa pagitan ng mga planeta, mga kalawakan na binubuo ng mga kometa, meteorite at iba pang kosmikong katawan na tumatawid sa malalaking puwang.

Mayroon ding teorya ng nakadirekta na panspermia, ayon sa kung aling buhay sa anyo ng mga simpleng organismo ay dinala sa Earth ng mga dayuhan, na nangunguna sa atin sa mga tuntunin ng pag-unlad ng bilyun-bilyong taon.

Sa modernong biology, mayroong dalawang mga diskarte sa pagpapaliwanag ng mga mekanismong ito at, nang naaayon, dalawang mga modelo ng abiogenic na pinagmulan ng buhay: sabaw-coacervate at solidong mga modelo ng matrix.

Ipinapalagay ng modelo ng bouillon-coacervate na ang kumplikadong mga organikong sangkap ay lumitaw sa mga solusyon (sa "sabaw"), mula sa kung saan ang mga coacervate - direktang protocol na progenitors. Nasa 1802, ipinahayag ni Lamarck ang ideya ng kusang nasyonalidad ng pamumuhay sa ilalim ng impluwensya ng "likido" - init at kuryente. Nang maglaon, ipinahayag ni Charles Darwin sa isa sa kanyang mga pribadong liham ang ideya ng kusang henerasyon ng buhay sa Earth sa ilang uri ng "maliit na mainit na lawa." Ipinagpalagay niya na ang buhay ay lumitaw mula sa mga molekula ng mga kemikal na nakikipag-ugnay sa ilalim ng pagkilos ng ilaw, init at kuryente upang makagawa ng mga kumplikadong compound. Kasabay nito, napansin ni Darwin na posible lamang ito sa panahon ng primitive Earth, dahil sa mga modernong kondisyon ang anumang bagong organismo ay magiging biktima ng kumpetisyon o predisyon ng umiiral na mga organismo.

Noong ika-20 ng ika-20 siglo, ang hypothesis ng paglitaw ng buhay batay sa ebolusyon ng kemikal ay binuo nang detalyado ng Russian academician na si A.O. Oparin at, nang nakapag-iisa dito, ang American J. Holden, at kalaunan ay nakatanggap ng ilang kumpirmasyong pang-eksperimento. Sa modernong pagpapakahulugan, ayon sa hypothesis na ito, ang buhay ay lumitaw mula sa mga sangkap na walang anuman sa ilang mga yugto, at ang ebolusyon ng kemikal ay naging evolution ng biological.

Ang edad ng Earth ay natutukoy sa 5-7 bilyong taon. Sa unang panahon na ito, ang ating planeta ay isang mainit na ulap ng alikabok ng gas. Mga 4 bilyong taon na ang nakalilipas, nabuo ang crust. Mga 3.6 bilyong taon na ang nakalilipas, lumitaw na ang buhay. Ayon sa geological data, ang unang mga organismo - bakterya at asul-berde na algae - pinaninirahan ang mga tubig ng mga karagatan: dagat, lagoons, paliguan, hydrothermal (mainit na mga exit ng gas point). Ngunit ang hitsura ng mga microorganism ay nauna sa isang mahabang ebolusyon ng kemikal, kung saan, sa unang yugto, ang mga organikong biopolymer ay synthesized mula sa mga di-organikong sangkap.

Ayon kay Oparin, 4 bilyong taon na ang nakalilipas, ang kapaligiran ng lupa ay binubuo ng ammonia (NH 3), mitein (CH 4), carbon dioxide (CO 2) at singaw ng tubig (H 2 O). Ayon sa kasalukuyang data, ang ammonia at mitein ay maaaring wala, ngunit ang pagkakaroon ng hydrogen (H 2), klorin (Cl 2), nitrogen (N 2), at hydrogen sulfide (H 2 S) ay hindi kasama. Ang mga gas ay nakatakas mula sa sentro ng paglamig ng "ulap" ng mundo. Hindi naabot ng oksiheno ang kapaligiran, na-oxidizing ang iba't ibang mga sangkap sa daan. Kapag bumaba ang temperatura ng ibabaw sa ibaba 100 degree, nagsimula ang isang panahon ng mainit na pag-ulan, ang mga karagatan sa mundo, maraming dagat at mababaw na mga reservoir na nabuo.

Noong 1953, isang batang Amerikanong nagtapos na estudyante na si S. Miller ay nagawang magparami sa flask artipisyal na abiogenic synthesis ng mga organikong sangkap. Mula sa mitein, ammonia, hydrogen at tubig sa temperatura ng 80 degree Celsius, sa mataas na presyon at kapag ang mga electric discharges na 60 libong volts ay nailipat, nakakuha siya ng mga fatty acid, urea, acetic acid, at, pinaka-mahalaga, direktang mga precursor ng protina - mga amino acid. Nang maglaon, ang American S. Fox, kapag nagpainit ng isang halo ng mga amino acid, synthesized ang protina mismo - sa anyo ng isang simpleng polypeptide. Ang mga nukleotide, ang mga nauna sa DNA at RNA, ay nakuha din.

Kaya, ang teorya ng Oparin-Holden ay gumawa ng isang matagumpay na prusisyon sa mga laboratoryo ng mga biochemist noong kalagitnaan ng ika-20 siglo. Gayunpaman, lumitaw ang isang alternatibong bersyon na ang organikong bagay ay maaaring dalhin sa Earth bilang bahagi ng mga kometa at meteorite. Ngunit maging tulad nito, mula sa organikong bagay hanggang sa pinakasimpleng cell - isang malaking distansya. Tulad ng naisip ni Oparin, sa ikalawang yugto ng ebolusyon ng kemikal, ang mga organikong sangkap ay puro sa siksik na mga patak - mga coacervate.

Ang solidong modelo ng matrix ng pinagmulan ng buhay ay nagmula sa katotohanan na ang mga organikong sangkap ay nabuo hindi sa solusyon, ngunit sa mga solidong yugto ng mineral. Ang mineral na ibabaw ay maaaring maglingkod bilang isang katalista, iyon ay, kapansin-pansing mapabilis ang reaksyon ng synthesis, at sa parehong oras bilang isang sample (matrix) para sa istrukturang kemikal na synthesized dito.

Ang modernong agham ay mayroon nang sapat na kaalaman upang igiit: ang buhay ay lumitaw sa primitive na Earth sa isang ganap na likas na paraan bilang isang proseso ng self-organization, sa batayan ng pagbabagong-anyo ng mga hindi organikong mga substrate sa mga organikong macromolecular complex at, higit pa, sa mga protocol. Tulad ng para sa mga tiyak na mekanismo ng pagbuo ng mga organikong kumplikado, tulad ng ipinakita sa huling materyal, ang hinaharap ay malinaw naman para sa mga solidong modelo ng matrix, na kung saan ang modelo ng apatite matrix ay ang pinaka-produktibo.

2. Mga yugto ng pag-unlad ng buhay at ang kanilang papel sa ebolusyon ng mundo

Tulad ng nabanggit sa itaas, ang unang mga bakas ng buhay sa Daigdig ay nakaraan hanggang sa 3.6 bilyon, o 3,600 milyon, taong edad. Sa gayon, ang buhay ay lumitaw sa ilang sandali matapos ang pagbuo ng crust sa lupa. Ang kasaysayan ng pag-unlad ng buhay ay pinag-aralan ayon sa heolohiya at paleontology, dahil maraming mga fossil na ginawa ng mga nabubuhay na organismo ay napanatili sa istraktura ng ibabaw ng lupa. Ito ang mga tinatawag na sedimentary rock na naglalaman ng malaking layer ng tisa, sandstones at iba pang mga bato, na kumakatawan sa mga ilalim na sediment ng single-celled foraminifera calcareous shells, corals, mollusks, silikon na balangkas at iba pang solidong labi ng mga sinaunang organismo.

Ang mga pagbabago sa mga porma ng buhay sa Daigdig ay magkatulad sa pag-aayos ng geological ng istraktura at topograpiya ng crust, komposisyon ng atmospera ng lupa, ang mga hangganan ng mga karagatan at iba pang mga proseso ng geolohiko. Ang mga pagbabagong ito ay natutukoy sa isang tiyak na saklaw ng direksyon at dinamika ng biological evolution. Alinsunod sa mga pinakamahalagang kaganapan ng ebolusyon ng geo-biological sa kasaysayan ng Daigdig, ang mga agwat ng oras sa oras ay nakikilala - mga eras, mga panahon sa loob ng mga ito, mga panahon sa loob ng mga eras, atbp. Susuriin din natin ang pinakamahalagang mga kaganapan na nagbabago sa planeta ng biosphere ng ating planeta hakbang-hakbang

Kung gayon ang buong panahon ng pag-unlad ng buhay sa Earth ay gagawa lamang ng isang kondisyon na taon ng ating kalendaryo - mula Enero 1 (3600 milyong taon na ang nakakaraan), nang nabuo ang unang mga protocol, hanggang Disyembre 31 (0 taon), kapag nabubuhay tayo. Tulad ng nakikita mo, ang pagbilang ng oras ng heolohikal ay karaniwang isinasagawa sa reverse order.

Ang panahon ng Archean (ang panahon ng sinaunang buhay) - mula sa 3,600 milyong taon hanggang 2,600 milyong taon, ang haba ng 1 bilyong taon - tungkol sa isang quarter ng buong kasaysayan ng buhay (sa aming kondisyong kalendaryo ito ay Enero, Pebrero, Marso at ilang araw ng Abril). Sa panahon ng Archean, ang mga pro- at eukaryotic cells na may iba't ibang uri ng nutrisyon at suplay ng enerhiya ay lumitaw at ang isang paglipat sa multicellular organismo ay nakabalangkas.

Ang panahon ng Proterozoic (ang panahon ng maagang buhay) - mula 2600 hanggang 570 milyong taon - ang pinakamahabang panahon, na sumasaklaw ng tungkol sa 2 bilyong taon, iyon ay, higit sa kalahati ng buong kasaysayan ng buhay (sa aming kondisyong kalendaryo, ito ang panahon mula Abril hanggang unang bahagi ng Nobyembre). Ang pagtatapos ng Proterozoic ay minarkahan din ng isang napakahalagang geological event, na lubos na naimpluwensyahan ang karagdagang biological evolution. Sa panahon ng Proterozoic era, ang pangingibabaw ng prokaryotes ay pinalitan ng pangingibabaw ng mga eukaryotes, mayroong isang radikal na paglipat mula sa unicellular hanggang multicellular, lahat ng mga pangunahing uri ng kaharian ng hayop ay nabuo.

Panahon ng Paleozoic (panahon ng sinaunang buhay) - mula 570 hanggang 230 milyong taon - isang kabuuang haba ng 340 milyong taon. Ang susunod na panahon ng matinding pagbuo ng bundok, ayon sa kung saan ang Proterozoic at Paleozoic ay pinaghiwalay, na humantong sa isang pagbabago sa kaluwagan ng ibabaw ng lupa. Sa gitna ng dating karagatan, tumayo ang mga kontinente, ang mga dating lugar ng lupa ay nasa ilalim ng tubig. Sa ilalim ng mga kondisyong ito, ang kapalaran ng karamihan sa mga pangkat ng mga organismo ay napagpasyahan nang radikal - maging o hindi. Ang ilang mga grupo ay nawala, ngunit ang iba ay umangkop at nakabuo ng mga bagong tirahan kasunod ng mga pagbabago sa ibabaw at klima ng lupa. Dapat pansinin na ang karamihan sa mga pangkat ng mga organismo na nagmula sa mga nakaraang mga erya ay patuloy na magkakasamang kasama ng mga bagong umuusbong na mga grupo, bagaman marami ang nagbabawas ng kanilang laki. Ang kalikasan ay nakipag-isa sa mga hindi nakakatugon sa pagbabago ng mga kondisyon, ngunit mapanatili ang pinakamatagumpay na mga pagpipilian, piliin at paunlarin ang pinaka inangkop mula sa kanila, at, bilang karagdagan, lumikha ng mga bagong form.

Ang pangkalahatang resulta ng Paleozoic ay ang pag-areglo ng lupa na may mga halaman, kabute at hayop. Kasabay nito, pareho at iba pa, at pangatlo sa kurso ng kanilang ebolusyon, ay naging kumplikado ng anatomically, kumuha ng mga bagong istruktura at functional na aparato para sa pagpaparami, paghinga, nutrisyon, na nag-aambag sa pagbuo ng isang bagong tirahan. Ang Ebolusyon ay sumusunod sa landas ng pag-unlad ng morphophysiological. Nagtatapos ang Paleozoic kapag ang Disyembre 7 ay nasa aming kalendaryo. Nagmamadali ang kalikasan, ang bilis ng ebolusyon sa mga grupo ay mataas, ang oras ng mga pagbabagong-anyo ay lumiliit, ngunit ang mga unang reptilya ay lilitaw lamang sa entablado, at ang oras ng mga ibon at mammal ay malayo pa sa unahan.

Panahon ng Mesozoic (panahon ng gitnang buhay) - mula 230 hanggang 67 milyong taon - isang kabuuang haba ng 163 milyong taon. Ang pagtaas ng lupa, na nagsimula sa nakaraang panahon, ay nagpapatuloy. May isang solong mainland. Ang kabuuang lugar nito ay napakalaking - mas malaki kaysa sa kasalukuyan. Ang kontinente ay natatakpan ng mga bundok, ang Urals, Altai at iba pang mga saklaw ng bundok ay nabuo. Ang klima ay nagiging mas malakas. Ang panahon ng Mesozoic ay tamang tinawag na panahon ng mga reptilya. Mahigit sa 160 milyong taon, nakaligtas sila sa kanilang heyday, ang pinakalawak na pagkakaiba-iba sa lahat ng mga tirahan at nawala sa paglaban sa mga hindi maiiwasang elemento. Laban sa background ng mga kaganapang ito, ang mga organismo na may mainit na init - mga mammal at ibon - ay nakakuha ng napakalaking pakinabang, na lumipat sa pagbuo ng mga liberated na ekolohikal na spheres. Ngunit ito ay isang bagong panahon. Bago ang "Bagong Taon" ay 7 araw.

Panahon ng Cenozoic (panahon ng bagong buhay) - mula 67 milyong taon hanggang sa kasalukuyan. Ito ang panahon ng mga namumulaklak na halaman, insekto, ibon at mammal. Sa panahong ito, lumitaw din ang tao.

Sa gayon, ang bawat kasunod na malaking-scale na muling pagtatayo ng lupa ay sumali sa hindi maiiwasang pagbabagong-anyo ng ebolusyon sa buhay na mundo. Ang bawat bagong paglamig ay humantong sa pagkalipol ng hindi karapat-dapat. Natukoy ng kontinental na pag-agos ang pagkakaiba sa mga rate at direksyon ng ebolusyon sa mga paghihiwalay.

Sa kabilang banda, ang progresibong pag-unlad at pagpapalaganap ng mga grupo ng halaman at hayop ay nakakaapekto sa ebolusyon ng geological mismo.

3. Vernadsky sa papel na ginagampanan ng buhay na bagay sa ebolusyon ng shell at biosphere ng lupa

Ang Vernadsky ay dumating sa mga problema sa pag-aaral ng papel na ginagampanan ng buhay na bagay sa ebolusyon ng shell at biosphere ng lupa sa pamamagitan ng mga pag-aaral sa geochemistry at pag-aaral ng ebolusyon ng crust ng lupa. Siya ang unang nauunawaan na ang buong mukha ng Daigdig, ang mga lupain nito, ang kimika ng karagatan, ang istraktura ng kapaligiran - lahat ito ay isang produkto ng buhay. Bilang isang resulta, isang bagong pang-agham na disiplina ang bumangon - biogeochemistry.

Ang batayan ng larawang ito ng pag-unlad ng Earth bilang isang kosmiko na katawan ay dapat na ilang paunang hypothesis, ang pag-aayos ng katotohanan ng pagbuo ng buhay sa ating planeta. Si Vernadsky ay hindi partikular na nakitungo sa problema ng pinagmulan ng buhay, na kinukumpirma ang kanyang sarili sa pagsasabi ng isang katotohanang empirikal: ang buhay sa Earth ay bumangon. Para sa kabuuan ng lahat ng umiiral na mga organismo (kasama na ang mga mikroskopiko), ipinakilala niya ang term na bagay na nabubuhay, at, natuklasan ang buong komposisyon ng kemikal, napunta sa pag-aaral ng lahat ng mga proseso ng kemikal at enerhiya na nagaganap sa shell ng Earth na kung saan umiiral ang buhay na bagay, i.e. sa biosoffer.

Ang biosfos ay ang shell ng Earth, ang komposisyon, istraktura at enerhiya na kung saan ay natutukoy ng pinagsamang aktibidad ng mga buhay na organismo. Ang salitang bioseph ay pinahusay ni E. Suess (1875), na nauunawaan ito bilang isang manipis na pelikula ng buhay sa ibabaw ng mundo, na sa malaking sukat ay tumutukoy sa "mukha ng Daigdig". Ang merito ng paglikha ng isang holistic na doktrina ng biosphere ay nabibilang sa Vernadsky.

Sinasaklaw ng biosopiya ang bahagi ng kapaligiran hanggang sa taas ng screen ng ozon (20-25 km), bahagi ng lithosphere, lalo na ang pag-ulik sa crust, at ang buong hydrosfos. Ang mas mababang hangganan ay bumaba sa average na 2-3 km sa ibaba ng ibabaw ng lupa at 1-2 km sa ilalim ng sahig ng karagatan. Itinuring ng Vernadsky ang biosmos bilang isang lugar ng buhay, kasama, kasama ang mga organismo, ang kanilang tirahan. Nakilala niya ang pitong magkakaiba, ngunit ang mga geologically na magkakaugnay na uri ng mga sangkap: buhay na bagay, nutrient (sunugin na mineral, limestones, atbp., I.e. isang sangkap na nilikha at pinoproseso ng mga nabubuhay na organismo), hindi gumagalaw na sangkap (nabuo sa mga proseso kung saan ang mga buhay na organismo ay hindi kasangkot), bagay na biocosal (nilikha nang sabay-sabay sa pamamagitan ng mga nabubuhay na organismo at sa proseso ng hindi likas na kalikasan, tulad ng lupa), radioactive matter, nakakalat na mga atomo at bagay ng kosmikong pinagmulan (meteorite, dustmic dust).

Ang gitnang link sa konsepto ng bioskopyo ng Vernadsky ay ang ideya ng bagay na buhay. "Ang mga nabubuhay na organismo ay isang pag-andar ng biosopiya at malalim na materyal at masipag na nauugnay dito, ang mga ito ay isang malaking puwersang geolohikal na tumutukoy dito. Upang makumbinsi ito, dapat nating ipahiwatig ang mga nabubuhay na organismo bilang isang buo at pinag-isa. Sa gayon, ang ipinahayag na mga organismo ay kumakatawan sa bagay na may buhay, i.e. ang kabuuan ng lahat ng mga nabubuhay na organismo na kasalukuyang mayroon, ayon sa bilang na ipinahayag sa komposisyon ng kemikal sa elementarya, sa timbang, sa enerhiya. Ito ay konektado sa kapaligiran sa pamamagitan ng biogenikong kasalukuyang ng mga atomo: ang paghinga nito, nutrisyon at pagpaparami, ”sulat ni V.I. Vernadsky sa kanyang libro na "Ang kemikal na istraktura ng bioseph ng Earth at ang kapaligiran."

Ang bagay na nabubuhay ay ibinahagi nang hindi pantay sa biosoffer. Ang pinakamataas na ito ay nangyayari sa mga malapit na lugar ng lupa at hydrosfro, kung saan ang mga berdeng halaman at heterotrophic na organismo na naninirahan sa kanilang gastos (ang mga organismo na gumagamit ng mga exogenous organikong sangkap) bilang isang mapagkukunan ng carbon ay bubuo ng bulk. Mahigit sa 90% ng lahat ng bagay na nabubuhay sa biosphere, na pangunahing nabuo sa pamamagitan ng carbon, oxygen, nitrogen at hydrogen, ay nangyayari sa terrestrial na pananim (97-98% ng biomass sa lupa).

Ang kabuuang misa ng buhay na buhay sa bioseksya ay tinatayang sa 1.8-2.5 · 10 18 g (sa mga tuntunin ng dry matter) at bumubuo lamang ng isang maliit na bahagi ng masa ng biosphere (3 · 10 24 g). Gayunpaman, ang Vernadsky, na umaasa sa maraming data, isinasaalang-alang ang buhay na bagay ang pinakamalakas na geochemical at energy factor, ang nangungunang puwersa sa pag-unlad ng planeta.

Ang pangunahing mapagkukunan ng biochemical na aktibidad ng mga organismo ay ang solar energy, na ginagamit sa proseso ng fotosintesis ng mga berdeng halaman at ilang mga microorganism upang lumikha ng organikong bagay na nagbibigay ng pagkain at enerhiya sa lahat ng iba pang mga organismo. Salamat sa aktibidad ng mga photosynthetic na organismo, mga 2 bilyong taon na ang nakalilipas, ang akumulasyon ng libreng oxygen sa kapaligiran ay nagsimula, pagkatapos ay nabuo ang isang layer ng osono, na pinoprotektahan laban sa matigas na cosmic radiation. Ang fotosintesis at paghinga ng mga berdeng halaman ay sumusuporta sa modernong komposisyon ng gas ng kapaligiran. Ang hitsura ng oxygen sa pangunahing kapaligiran na walang oxygen sa Earth ay itinuturing na pinakamahalagang yugto sa ebolusyon ng biosphere.

Ang Buhay sa Daigdig sa panahon na nakikita ng heolohikal ay palaging umiiral sa anyo ng mga kumplikadong organisadong mga komplikado ng iba't ibang mga organismo (biocenoses). Kasabay nito, ang mga nabubuhay na organismo at ang kanilang kapaligiran ay malapit na nauugnay, nakikipag-ugnay sa bawat isa, na bumubuo ng mga integral system - biogeocenoses. Ang nutrisyon, paghinga at pagpaparami ng mga organismo at ang mga proseso ng paglikha, akumulasyon at pagkabulok ng organikong bagay na nauugnay sa kanila ay nagbibigay ng isang palaging siklo ng bagay at enerhiya. Ang paglipat ng mga atom ng mga elemento ng kemikal - ang kanilang mga biogeochemical cycle, kung saan ang mga atomo ng karamihan sa mga elemento ng kemikal ay hindi na mabilang sa pamamagitan ng buhay na bagay - ay nauugnay sa siklo na ito.

Sa kurso ng pag-unlad ng buhay, maraming mga grupo ng mga organismo ang paulit-ulit na pinalitan ng iba, ngunit sa parehong oras, isang mas o hindi gaanong palagiang ratio ng mga form na nagsagawa ng ilang mga pag-andar ng geochemical ay palaging pinapanatili.

Ang pinagsamang aktibidad ng buhay na bagay sa Earth ay patuloy na sumusuporta sa hindi maayos na kapaligiran na kinakailangan para sa pagkakaroon ng buhay, i.e. kamag-anak na homeostasis (ang kakayahan ng mga biological system upang mapaglabanan ang mga pagbabago at mapanatili ang pagiging matatag ng komposisyon at mga katangian) sa biosmos, isa sa mga katangian na katangian ng kung saan itinuturing na V.I. Vernadsky na samahan. Samakatuwid, ang bioseph ay maaari ding tukuyin bilang isang kumplikadong dinamikong sistema na kumukuha, mag-iipon at maglilipat ng enerhiya sa pamamagitan ng metabolismo sa pagitan ng buhay na bagay at sa kapaligiran.

Kaya, ang kasaysayan ng buhay na bagay sa paglipas ng panahon ay ipinahayag sa isang mabagal na pagbabago sa mga porma ng buhay, mga anyo ng mga nabubuhay na organismo, na patuloy na naka-link na genetically, mula sa isang henerasyon hanggang sa isa pa, nang walang pagkagambala. Sa loob ng maraming siglo, ang ideyang ito ay ipinahayag bilang isang hula. Noong 1859, natanggap din nito ang isang matatag na katwiran sa dakilang doktrina ni C. Darwin (1809-1882) sa ebolusyon ng mga species (halaman at hayop, kabilang ang mga tao).

Ang isa sa mga sentral na link sa konsepto ng biosopiya ay ang doktrina ng bagay na may buhay. Sa proseso ng ebolusyon ng mga species, ang biogenic na paglipat ng mga atomo, i.e., ang enerhiya ng buhay na bagay ng biosephos, ay tumaas nang maraming beses at patuloy na lumalaki, ng mga elemento. Ang bagay na nabubuhay ay nailalarawan din ng isang mataas na rate ng mga reaksyon ng kemikal kumpara sa walang buhay na bagay, kung saan ang mga katulad na proseso ay libu-libo at milyun-milyong beses na mabagal.

Ito ay katangian ng buhay na bagay na ang mga kemikal na compound nito, ang pinakamahalaga sa mga ito ay mga protina, ay matatag lamang sa mga nabubuhay na organismo. Matapos makumpleto ang proseso ng buhay, ang orihinal na buhay na organikong bagay ay nabulok sa mga nasasakupang kemikal. Ang buhay na bagay ay umiiral sa planeta sa anyo ng isang tuluy-tuloy na kahalili ng mga henerasyon, dahil sa kung saan ang bagong nabuo ay genetically na nauugnay sa buhay na bagay ng mga nakaraang panahon. Ito ang pangunahing yunit ng istruktura ng biosphere, na tumutukoy sa lahat ng iba pang mga proseso ng ibabaw ng crust ng lupa. Ang bagay na nabubuhay ay nailalarawan sa pagkakaroon ng isang proseso ng ebolusyon. Ang genetic na impormasyon ng anumang organismo ay naka-encrypt sa bawat isa sa mga cell nito.

Ang modernong biosmos ay nabuo bilang isang resulta ng isang mahabang ebolusyon sa ilalim ng impluwensya ng isang kumbinasyon ng mga kosmiko, geophysical at geochemical factor. Ang paunang mapagkukunan ng lahat ng mga proseso na nagaganap sa Earth ay ang Araw, ngunit ang fotosintesis ay gumaganap ng isang pangunahing papel sa pagbuo at kasunod na pag-unlad ng biosphere. Ang biological na batayan ng genesis ng biosphere ay nauugnay sa paglitaw ng mga organismo na maaaring gumamit ng isang panlabas na mapagkukunan ng enerhiya, sa kasong ito ang enerhiya ng Araw, upang mabuo ang mga organikong sangkap mula sa pinakasimpleng mga compound na kinakailangan para sa buhay.

Ngayon, ang sistema ng mga pananaw sa biyosera na nilikha ni V. I. Vernadsky, na tumutukoy kay J. B. Ipinapansin ni Lamarck na "binigyan niya kami ng ideya ng papel ng biosmos sa kasaysayan ng ating planeta."

Sa kauna-unahang pagkakataon, ang ideya ng mga geological function ng "bagay na buhay", na kinakatawan ng kabuuan ng buong organikong mundo sa anyo ng isang "hindi mabubukod na buo," ay ipinahayag ni V. I. Vernadsky. Noong 1919, binigyan ng VI. Vernadsky ang isa sa pinakaunang kahulugan ng buhay na bagay: "Sa pamamagitan ng pangalan ng buhay na bagay ay sasabihin ko ang kabuuan ng mga organismo, halaman at hayop, kabilang ang mga tao." Kasunod nito, nilinaw niya ang kahulugan na ito. Ang mga pagwawasto tungkol sa mga paghuhusga tungkol sa pagbabagong-anyo (pagbabagong loob) ng iba't ibang anyo ng enerhiya, ang kanilang papel sa paggana ng "buhay na bagay" at ang papel ng "buhay na bagay" sa kasaysayan ng mga elemento ng kemikal sa Earth. Ayon kay Vernadsky, ang bagay na buhay ay ang link na pinagsasama ang kasaysayan ng mga elemento ng kemikal sa ebolusyon ng mga organismo at mga tao, pati na rin sa ebolusyon ng buong biosoffer.

Listahan ng mga ginamit na panitikan

1. Vonsovsky S.V. Modernong larawan sa agham ng mundo. -M .: NORMA, 2008. -686p.
2. Gorelov A.A. Ang konsepto ng modernong agham. -M .: Pagkakaisa, 2007. -632s.
3. J. Fakeberg. Ano ang Mundo ay gawa sa. -M .: Mir, 1989.299 s.
4. Karpenkov S.Kh. Mga konsepto ng modernong agham. Teksto para sa mataas na paaralan. -M .: KnoRus, 2007. -412s.
5. Mga konsepto ng modernong agham. - M .: Mas Mataas na Paaralan, 2004. -455s.
6. Kolchinsky E.I. Ebolusyon ng biosoffer. -M: Kaalaman, 2001. -259kasama
7. Ruzavin G.I. Ang konsepto ng modernong agham. -M .: NORMA, 2007. -395s.
8. Sadokhin A.P. Mga konsepto ng modernong agham: isang manu-manong. -Omega-L, 2008. -632s.

Sukhanov A.D. Mga konsepto ng modernong agham. Teksto para sa mataas na paaralan. -M .: Drofa, 2007. -642s.

Ang mga nabubuhay na organismo ay lumitaw sa Earth sa unang bilyong taon ng pagkakaroon nito

Ang mga sinaunang fossil ay nagpapahiwatig na ang buhay sa Earth ay umiiral para sa karamihan ng kasaysayan ng ating planeta. Sa kanlurang Australia, natuklasan ng mga paleontologist ang mga espesyal na formasyong mineral na tinatawag na stromatolite, na, tila, ay nabuo bilang isang resulta ng aktibidad ng bakterya ng hindi bababa sa 3.4 bilyong taon na ang nakalilipas, at ang mga labi ng bakterya ng fossil, na ang edad, ayon sa radiometric dating, ay halos 3.5 bilyon taong gulang. Ang iba pang katibayan ay nagmumungkahi na ang buhay ay maaaring lumitaw nang mas maaga, sa unang ilang daang milyong taon matapos na lumamig at tumigas ang ibabaw ng Lupa.

Ang tanong kung paano ipinanganak ang buhay ay isa sa mga pinaka-kagiliw-giliw at kumplikadong mga problemang pang-agham. Wala pa tayong anumang fossil na ebidensya ng pagkakaroon ng buhay nang mas maaga kaysa sa 3.9 bilyon na taon na ang nakalilipas, dahil hindi pa natuklasan ang mga matatandang sedimentary deposit. Napakahirap na muling likhain ang mga kondisyon kung saan nagmula ang mga pinakalumang mga organismo, dahil ang aming kaalaman sa mga kemikal at pisikal na kondisyon sa Lupa sa sinaunang panahon ay malayo mula sa kumpleto. Gayunpaman, ipinapasa ng mga mananaliksik ang isang bilang ng mga hypotheses tungkol sa kung paano maaaring lumabas ang mga organismo na self-reproduces at magsimulang umunlad. Kahit na hindi isang solong hypothesis ang naging pangkalahatang tinanggap, ang siyensya ay pinamamahalaang upang magaan ang mga pangunahing isyu na ito.

Daan-daang mga eksperimento sa laboratoryo na isinagawa mula noong ikalimampu ng ika-23 siglo ay nagpakita na ang pinakasimpleng mga compound ng kemikal na makukuha sa Earth, kasama ang tubig at mga bulkan na gas, ay maaaring mabuo ang marami sa mga molekula na bumubuo sa mga bloke ng gusali ng mga buhay na selula, kabilang ang mga molekula ang mga sangkap na bumubuo ng mga protina, DNA, at cell lamad. Ang mga Meteorite na nagmula sa kalawakan ay naglalaman din ng ilan sa mga bloke ng gusali na ito, at ang mga astronomo na gumagamit ng mga teleskopyo sa radyo ay natagpuan ang marami sa mga molekula na ito sa interstellar space.

Upang umangat ang buhay, tatlong kondisyon ang dapat tuparin. Una, ang mga pangkat ng mga molekula na may kakayahang muling paggawa ng sarili ay dapat nabuo. Pangalawa, ang mga kopya ng mga molekulang kompormasyong ito ay dapat magkaroon ng pagkakaiba-iba, upang ang ilan sa mga ito ay mas mahusay na gumamit ng mga mapagkukunan at mas matagumpay na labanan ang pagkilos ng kapaligiran kaysa sa iba. Pangatlo, ang pagkakaiba-iba na ito ay dapat na minana, na nagpapahintulot sa ilang mga form na madagdagan ang bilang sa ilalim ng kanais-nais na mga kondisyon sa kapaligiran.

Wala pang nakakaalam kung aling kumbinasyon ng mga molekula ang unang nasiyahan ang mga kondisyon sa itaas, ngunit ipinakita ng mga siyentipiko ang posibleng prinsipyo ng mga prosesong ito sa pamamagitan ng pag-aaral ng mga molekula ng isang sangkap na tinatawag na RNA. Kamakailan lamang, posible na malaman na ang ilang mga molekula ng RNA ay maaaring mapabilis ang rate ng mga reaksyon ng kemikal nang maraming beses, kasama na ang reaksyon ng pagpaparami ng mga elemento ng iba pang mga molekula ng RNA. Kung ang mga molekula tulad ng RNA ay may kakayahang magparami ng sarili (marahil sa tulong ng iba pang mga molekula), maaari silang lumikha ng batayan para sa paglitaw ng isang napaka-simpleng buhay na organismo. Kung ang mga tulad na self-reproduces complexes ay naka-enclosed sa mga vesicle na nabuo ng mga lamad mula sa ilang mga kemikal, maaari silang bumuo ng mga protocol - ang pinakalumang mga form ng pinakasimpleng mga cell. Ang mga pagbabagong naganap sa mga molekula ay maaaring humantong sa hitsura ng mga form na, halimbawa, ay muling nabuo sa isang partikular na kapaligiran nang mas mahusay. Sa gayon, magsisimula ang pagkilos ng likas na pagpili, na magpapahintulot sa mga protocol na may kapaki-pakinabang na mga tampok na molekula upang madagdagan ang mas matagumpay at maging mas mahirap.

Upang maipasa ang isang maaaring maging hypothesis ng pinagmulan ng buhay, maraming mga katanungan ang dapat na sagutin. Ang mga mananaliksik na nag-aaral ng pinagmulan ng buhay ay hindi alam kung ano ang mga komplikado ng mga compound ng kemikal na maaaring magsimulang magparami ng kanilang sarili. Kahit na makagawa tayo ng isang buhay na cell sa laboratoryo batay sa mga simpleng compound ng kemikal, hindi ito nangangahulugan na ang parehong bagay ay nangyari sa kalikasan, sa isang batang Earth, bilyun-bilyong taon na ang nakalilipas. Ngunit ang mga simulain na pinagbabatayan ng mga mapagkukunan ng kemikal ng buhay, pati na rin ang mga posibleng mga detalye ng proseso ng paglitaw nito, ay, tulad ng iba pang mga likas na phenomena, bagay ng pang-agham na pananaliksik. Ang kasaysayan ng agham ay nagpapakita na kahit na ang mga kumplikadong mga katanungan tulad ng tanong kung paano ang buhay ay maaaring makuha para sa pang-agham na solusyon bilang isang resulta ng pag-unlad ng mga teorya, pag-unlad ng mga bagong kagamitan at pagtuklas ng mga bagong katotohanan.