O'simlik dunyosining rivojlanishi
Xozirgi kunda bizning sayyoramizning o'simliklari har doimgiday ko'rinishda bo'lganmi? Endi bizni o'rab turgan o'simliklar doimo Yerda o'sganmi? Ushbu va boshqa savollarga siz Erdagi o'simlik dunyosining rivojlanishi bobida javob topasiz.
O'simlik dunyosi evolyutsiyasi haqida tushuncha. Er yuzida ibtidoiy va yuqori darajada rivojlangan o'simliklarning xilma-xilligi mavjud. O'simliklar qirolligining barcha bu xilma-xilligi Yerda tarixan paydo bo'lgan, ya'ni u sayyoramiz mavjud bo'lgan uzoq davr mobaynida oddiydan murakkabgacha asta-sekin rivojlanib, atrof-muhitning o'zgarishi bilan bog'liq bo'lgan. Birinchi organizmlarga asoslanganprogressiv (lat dan. progressus rivojlanishning "oldinga siljishi", "progressiv"), o'simliklarning yanada murakkab shakllari paydo bo'ldi. Bu jarayon o'zgargan sharoitda yashashga moslashmagan organizmlarning yo'q bo'lib ketishi va ko'proq moslashgan yangi shakllarning paydo bo'lishi bilan birga kechdi. Yo'qolib ketgan va mavjud bo'lgan barcha o'simliklar turlarning sifatini doimiy ravishda o'zgartirish jarayonida paydo bo'lgan, ya'ni bu jarayonda paydo bo'lganevolyutsiyasi (lat dan. evolyutsiya - "joylashtirish").
Evolyutsiya bu tirik olamning tarixiy (vaqt o'tishi bilan) o'zgarishi (rivojlanishi) ning qaytarib bo'lmaydigan jarayoni.
O'simlik evolyutsiyasi Bu Yerda juda uzoq vaqt oldin, birinchi tirik organizmlar paydo bo'lganidan beri boshlangan va hozirgi kungacha ham davom etmoqda.
Bundan 3,5 milliard yil oldin, birinchi tirik odamlar Yerda qadimgi iliq okeanda paydo bo'lgan. Ular zamonaviy bakteriyalarga o'xshash ibtidoiy (ya'ni rivojlanmagan, oddiy) bir hujayrali organizmlar bo'lgan. Ular atrofdagi okean suvida: erigan mineral va organik moddalarda (heterotrofik) oziqlanishgan.
Bir necha ming yillar o'tgach, hujayralarida xlorofill bo'lgan organizmlar okean suvlarida paydo bo'ldi. Bunday organizmlar zarur bo'lgan organik moddalarni sintez qilish (ishlab chiqarish) uchun energiya manbai sifatida quyosh nurlanishidan (nurlanish) foydalanishni boshladilar. Shunday qilib, birinchi avtotroflar paydo bo'ldiular fotosintez orqali ovqatlanishlari mumkin edi.
Fotosintezning paydo bo'lishi sayyoramizdagi hayotning rivojlanish tarixidagi eng katta voqea. Fotosintez tirik organizmlarning avtotrofik ovqatlanish bilan bog'liq bo'lgan yangi usulini yaratdi.
Birinchi avtotroflar, quyosh nurlari energiyasidan foydalansalar ham, atmosferaga erkin kislorod chiqarmadi, chunki bularning barchasi ishlatilgan edi. Faqat kelishi bilansiyanobakteriyalar , fotosintezni yanada faolroq olib borishi natijasida Yer atmosferasida asta-sekin kislorod to'planishi boshlandi. Bu nafas olish uchun kislorod talab qiladigan organizmlarning rivojlanishi uchun imkoniyat yaratdi.
Tsianobakteriyalar - bu 2,6 milliard yil oldin paydo bo'lgan tirik organizmlarning eng qadimgi guruhi. Siyanobakteriyalar hozirgi vaqtda mavjud. Bu hujayralar ichida hosil bo'lgan yadro mavjud bo'lmagan bir hujayrali va ko'p hujayrali (filamentli) organizmlar. Ushbu xususiyatga ko'ra, hujayralarning umumiy tuzilishi bilan bir qatorda, ularga murojaat qilinadisaltanat ustidanPrenuclear , yoki Prokaryotlar (lat dan. haqida - "oldin", "oldin" va yunoncha.karion - "yadro").
Uzoq vaqt davomida sayyoramizda faqat bakteriyalar va siyanobakteriyalar hukmronlik qildi. Vaqt o'tishi bilan ular erni o'zlashtirdilar va unumdor tuproq qatlamini hosil qildilar, biosferani yaratdilar.
Taxminan 1,3 milliard yil oldin siyanobakteriyalarga qaraganda murakkabroq organizmlar paydo bo'lgan -yashil rang va oltin yosunlar . Ular toza suvli suv havzalarida istiqomat qilishgan. Yosunlarning ushbu guruhlarida Yer yuzida birinchi marta yadro hujayrada yaxshi izolyatsiya qilingan, ko'plab hujayra ichidagi organellalar paydo bo'lgan va jinsiy ko'payish paydo bo'lgan. - ikkita hujayraning birlashishi va yangi organizm paydo bo'lishiga olib keladigan zigota hosil bo'lishi.
Hujayralaridagi yadro bo'lgan barcha organizmlar quyidagicha tasniflanadisaltanat ustidanYadro , yoki Eukaryotlar (yunon tilidan eu - "yaxshi", "to'liq"). O'simliklar, zamburug'lar, hayvonlar va odamlar eukaryotlar vakillari.
Yashil suvo'tlar evolyutsiyasi davrida (toza yoki toza suv havzalarida yashaydigan) fotosintetik yuqori er usti o'simliklari paydo bo'ldi.
Bir hujayrali yashil yosunlar barcha zamonaviy o'simlik guruhlarining ajdodlariga aylandi. Ulardan 600-700 million yil oldin suv muhitida ko'p hujayrali yashil, jigarrang, qizil suvo'tlar paydo bo'lgan. Tuproq muhitida boshqa bir shohlikning vakillari paydo bo'ldi - qo'ziqorinlar. Ko'p hujayralikning paydo bo'lishi turli xil to'qimalarning rivojlanishiga olib keldi.
Jinsiy ko'payish va ko'p hujayrali organizmlarning paydo bo'lishi - sayyoramizdagi hayot rivojlanishidagi eng katta voqea .
Garchi o'sha paytda, 600 million yil oldin, atmosferada ozgina kislorod mavjud edi (hozirgi vaqtga nisbatan 100 baravar kam), ammo u allaqachon shakllanganozon ekrani er atrofida. Yana 200 million yil o'tgach, ozon ekrani shu qadar kuchli bo'ldiki, u tirik odamlarni vayron qiluvchi quyosh nurlanishidan himoya qildi. Shu tufayli hayot nafaqat suvda, balki quruqlikda ham faol rivojlana boshladi.
450–420 million yil oldin chuchuk suv havzalarining ho'l sohillariga joylashtirilgan birinchi o'simliklar (hozir yo'q bo'lib ketayotgan) o'simliklarrinofitlar . Ular hovuz tubiga bog'langan yashil yosunlardan paydo bo'ldi.. Suv darajasi o'zgarib bordi, o'simliklar vaqti-vaqti bilan suvda, keyin quruqlikda paydo bo'ldi. Rinofitlar20-25 sm balandlikka etganda, haqiqiy barglar yo'q edi, ammo to'qima to'qima allaqachon rivojlangan edi stomata, quritishga qarshi, mexanik mato bilan, havoda o'simlik tanasini mustahkamlaydi, o'simlikni tuproqqa bog'laydigan ildizga o'xshash birikmalarsuvni erigan minerallar bilan singdirish, ibtidoiy Supero'tkazuvchilar tizim. Ularning baribir ildizlari va barglari yo'q edi, faqat yashil jarohatlaydi va sporangiya paydo bo'ldi, ularda sporalar paydo bo'ldi.
O'shandan beri o'simliklar evolyutsiyasi er yuzida yashash sharoitlariga ko'proq moslashish yo'lida bormoqda.
100 million yil o'tgach, rinofitlar yo'q bo'lib ketdi, ammo bu vaqtga kelib moxlar allaqachon paydo bo'lgan,palyaço, ot archa va fernnik.
350-370 million yil oldin, butun er yuzidagi iqlim issiqxonada bo'lgani kabi issiq va nam edi. Qadimgi dov-daraxtlar, archa va hayajon katta daraxtlarga aylandi. Ular allaqachon yashil barglari va ildizlari bor edi. Sopi ozuqa moddalarining harakatlanishi uchun organ vazifasini bajaradi.
Erdagi barcha tirik organizmlar va o'simliklar evolyutsiya jarayonida paydo bo'ldi. Birinchi primitiv organizmlar okean suvlarida paydo bo'lib, birinchi o'simliklarni paydo qildi. Fotosintezning paydo bo'lishi (avtotrofiya), jinsiy jarayon va ko'p hujayrali o'simlik dunyosi rivojlanishidagi eng muhim bosqichdir. Barcha o'simliklar eukaryotlar ustunligining vakillari.
"O'simlik dunyosining rivojlanishi" bo'limida siz quyidagilarni o'rganishingiz mumkin.
O'simlik dunyosi evolyutsiyasi haqida tushuncha
Kirish
Erda hayot qachon paydo bo'lishi haqidagi savol nafaqat olimlarni, balki barcha odamlarni tashvishga solmoqda. Hayotning paydo bo'lishi, tirik mavjudotlarning paydo bo'lishi tabiatshunoslikning markaziy muammolaridan biridir. Tirik organizmlar, jonsizlardan farqli o'laroq, xususiyatlarning kombinatsiyasiga ega: metabolizm va energiya, o'sish va rivojlanish, ko'payish va ma'lum bir tarkibni saqlab turish qobiliyati. Bundan tashqari, ular o'z-o'zini tartibga soluvchi metabolik tizim (metabolizm) mavjudligi bilan ajralib turadi va ular o'zlarining metabolik tizimini (DNK replikatsiyasi, uning matritsasini nusxalash va oqsil-fermentlarning sintezi) aniq aniq ishlab chiqarishga qodir.Zamonaviy tushunchalarga ko'ra, hayot materiyaning mavjud bo'lish shakllaridan biri bo'lib, uning rivojlanishi jarayonida muayyan sharoitlarda vujudga keladi. Hayotning kelib chiqishi haqidagi turli g'oyalarning mohiyati uchta asosiy tushunchada ifodalanishi mumkin. Ulardan biri tirik mavjudotning barcha tirik mavjudotlarini yaratishi haqidagi idealistik diniy e'tiqodlar, ikkinchisi - abiogenez 1, uchinchisi - biogenez 2.
^
Erdagi hayotning paydo bo'lishi haqidagi g'oyalar tarixi
Abiogenez nazariyasida ikkita tubdan farq qiladigan yondoshuvlar mavjud: qadimgi yunonlarning jonsiz tabiatdan tirik organizmlarning o'z-o'zidan paydo bo'lishi haqidagi sodda materialistik g'oyalari va hayotning tabiiy kelib chiqishi haqidagi zamonaviy dialektik materialistik g'oyalar. Xususan Aristotel printsipial jihatdan u noorganik tabiatdan tirik mavjudotlarning abiogenezisiga oid materialistik g'oyalarga sodiq qoldi. Biroq, uning qarashlari va uning o'rta asr izdoshlari fikri to'g'ridan-to'g'ri noorganik moddalardan (axloqsizlik, shilimshiq, ter va boshqalar) yuqori darajada rivojlangan organik shakllarning (o'simlik va hayvonlar) o'z-o'zidan paydo bo'lishi, shuningdek ba'zi bir shakllar bilan boshqalarning paydo bo'lishi (mexanik fikrlar) ga aylandi. masalan, g'ozlar, qo'ylar - daraxtlarning mevalaridan).
O'z-o'zidan avlod yaratish g'oyalariga birinchi zarba florentiyalik tabiatshunos Francesco Redi tomonidan o'tkazilgan tajribalar bo'lib, ular go'shtda o'z-o'zidan chivinlarning paydo bo'lishi mumkin emasligini isbotladi. Go'shtli eksperimental ochiq kemalar bilan bir qatorda, u doka bilan bog'lab qo'yilgan va chivinlarga etib bo'lmaydigan boshqaruvni qo'llagan. Boshqaruv tomirlarida qurtlar (chivinlarning lichinkalari) urug'lay olmadi. Biroq, Francesco Redi tomonidan o'tkazilgan ushbu tajribalar asrlar davomida shakllangan o'z-o'zidan paydo bo'lgan avlod tushunchalarini rad eta olmadi.
Tajribalardan bir necha yil o'tgach, gollandiyalik olim Francesco Redi ^ Entoni Levenguk Bir tomchi toza suvda «o'z-o'zidan paydo bo'ladigan» mikroskopik mavjudotlarni kashf qilishdi. Entoni Levengukning mikroto'lqinli kashfiyot o'z-o'zidan paydo bo'lishi haqidagi fikrlarni rivojlanishiga turtki berdi, ammo allaqachon mikroto'lqin darajasida. Oziqlantiruvchi suyuqlik va bulyonlarda mikroskopik tirik mavjudotlarni muhrlangan damlarda qaynatgandan so'ng, ular o'z-o'zidan paydo bo'lishi mumkin emasligini ko'rsatgan italiyalik olim Lazzaro Spallanzanining tajribalari yakuniy javob bermadi. Lazzaro Spallanzanining xulosalariga rozi bo'lmagan olimlar, o'z tajribalarida, havoda bo'lgan va o'z-o'zidan paydo bo'lishi uchun zarur bo'lgan, faol printsipga ega kemalarga kirish imkoniyati buzilgan deb hisoblashgan. Faqat taniqli frantsuz olimi-mikrobiologi Lui Pasterning aqlli tajribalari barcha skeptiklarni ishontirishga va o'z-o'zidan paydo bo'lish avlodini yo'q qilishga qodir edi.
Birinchi marta biogenezning ta'rifi eksperimentlar asosida olingan ^ Lui Paster. U bulyonni uzun, ikki kavisli uchi bilan idishda qizdirdi, unda havo ichiga kirgan mikroorganizmlarning barcha sporalari bulonni qaynatgandan keyin joylashdi. Flakonning bunday dizayni havoga kirishga xalaqit bermadi, ya'ni. "faol tamoyil". Kassa bir necha oy davomida steril bo'lib qoldi, ammo bukilgan tizzani bulyon bilan namlash bilanoq, shishada mikroorganizmlarning jadal rivojlanishi boshlandi. Lui Pasterning tajribalari o'z-o'zidan paydo bo'lish haqidagi g'oyalarni buzishda muhim rol o'ynadi va biogenez gipotezasini aniqlashga yordam berdi. "Tiriklikdan tirik barcha" qonuni shakllantirildi, bu biologiya fanining rivojlanishi uchun katta ahamiyatga ega edi va shu bilan birga yarim asrdan ko'proq vaqt davomida tirik materiyaning paydo bo'lishining abiogen (noorganik tabiatdan) yo'lini ko'rib chiqish imkoniyatini istisno qildi. Biogenez hayotning kelib chiqishi haqidagi gipoteza sifatida Olamda organik moddalar paydo bo'lishining kelib chiqishi haqidagi savolga materialistik javob bermaydi. Biroq, u Yerdagi hayotning paydo bo'lishini mikroorganizmlar va hayotning boshqa pastki shakllari bilan mustamlaka qilish orqali materialistik ravishda tushuntirishi mumkin.
^
Erdagi hayotning paydo bo'lishi gipotezalari
4 milliard yil oldin oldinga tez. Atmosferada erkin kislorod mavjud emas, u faqat oksidlar tarkibidadir. Shamolning hushtak chalishi, lava bilan to'lib toshgan suv shovqini va Yer yuzasiga meteoritlarning ta'siridan boshqa deyarli hech qanday tovush yo'q. Hech qanday o'simliklar, hayvonlar, bakteriyalar yo'q. Ehtimol, er yuzida hayot paydo bo'lganida bu qanday ko'rinishga ega edi? Ushbu muammo uzoq vaqt davomida ko'plab tadqiqotchilarni tashvishga solib kelgan bo'lsa-da, ularning bu boradagi qarashlari turlicha. Bu davrda tog 'jinslari er yuzidagi sharoitlar to'g'risida guvohlik berishlari mumkin edi, ammo ular allaqachon er qobig'ining geologik jarayonlari va harakatlari natijasida qulab tushgan.
Hayotning paydo bo'lishi muammosi bo'yicha taniqli mutaxassis Stenli Millerning so'zlariga ko'ra, hayotning paydo bo'lishi va uning evolyutsiyasining boshlanishi haqida organik molekulalar o'zlarini qayta yarata oladigan tuzilmalarga aylanishgan paytdan boshlab gapirish mumkin. Ammo bu boshqa savollarni tug'diradi: molekulalar qanday paydo bo'lgan; nega ular o'z-o'zidan ko'payishi va tirik organizmlarni vujudga keltirgan tuzilmalarga to'planishi mumkin edi; Buning uchun qanday sharoitlar kerak?
1924 yilda rus biokimyogari ^ Aleksandr Ivanovich Oparin va keyinchalik, 1929 yilda J. Xaldane zamonaviy tushunchalarning asosini tashkil etuvchi uglerod birikmalarining uzoq evolyutsiyasi natijasida hayotning paydo bo'lishi haqida gipoteza ilgari surdi. Aleksandr Ivanovich Oparin zamonaviy sharoitda tirik mavjudotlarning jonsiz tabiatdan paydo bo'lishi mumkin emasligiga asoslandi. Tirik materiyaning abiogenik paydo bo'lishi, ehtimol, faqat qadimiy atmosfera sharoitida bo'lgan. Buni Yerning tarixini va atmosferaning shakllanishini tahlil qilish orqali mantiqan isbotlash mumkin.
Erning yoshi 5 milliard yil. Quyosh va Quyosh tizimining sayyoralari kosmik chang bulutidan paydo bo'lgan deb taxmin qilinadi. Harakat (aylanish) va tortishish kuchlari tufayli tobora ko'proq yangi zarralar Yer massasini oshirdi. Shu bilan birga, tortishish kuchlari oshdi, Yerning zichligi oshdi va uning isishi sodir bo'ldi. Har qanday isitiladigan jism singari, Yer soviydi, gazsimon holatdan suyuq holatga o'tdi va shundan so'ng uning yuzasida qattiq qobiq shakllana boshladi. Ushbu jarayonlar natijasida kimyoviy reaktsiyalar sodir bo'ldi, og'ir moddalar markazga tushib, Yer yadrosini, engilroq esa qobiqni hosil qildi. Tortishish kuchi tufayli Yer gaz qobig'ini ushlab turdi. Soviganida, atmosferaning yuqori qismida kondensatsiyalanadigan suv bug'idan hosil bo'lgan dengiz va okeanlar paydo bo'ldi. Suv erning isigan joyidan, qizigan dengiz va okeanlardan jadal bug'lanib, yuqori atmosferada kondensatsiyalanib, yana og'ir yomg'ir shaklida qaytdi. Bularning barchasi momaqaldiroq bilan birga bo'ldi. Tez-tez va kuchli elektr zaryadlari organik birikmalarning abiogenik sintezi uchun ishlatilishi mumkin bo'lgan energiya manbalaridan biridir. Xuddi shu maqsadda qattiq ultrabinafsha nurlanish (Yer atmosferasida kislorod etishmasligi va shuning uchun ozon pardasi tufayli), yuqori energiyali nurlanish va er osti ichaklarining issiqlik energiyasi bo'lishi mumkin.
Ko'pgina tadqiqotchilar atmosferaning shakllanishi jarayonida ko'plab gazsimon birikmalar hosil bo'lgan reaktsiyalar ishtirok etganiga qo'shilishadi. Ularning asosiylari gidridlar (metan, ammiak, gazsimon suv), shuningdek vodorod va boshqa ba'zi gazlardir, ammo gazsiz kislorod to'liq bo'lmaganda.
Bir farazga ko'ra, hayot muz parchasida boshlangan. Garchi ko'plab olimlar atmosferadagi karbonat angidrid issiqxona sharoitini saqlab turadi, deb hisoblasalar-da, boshqalari Yer yuzida qish hukm surdi, deb hisoblashadi. Past haroratlarda barcha kimyoviy birikmalar barqarordir va shuning uchun yuqori haroratga nisbatan ko'proq miqdorda to'planishi mumkin. Atmosferada elektr zaryadlari paytida yuzaga keladigan meteoritlarning parchalari, gidrotermal manbalar chiqindilari va kimyoviy reaktsiyalar ammiak va formaldegid va siyanid kabi organik birikmalarning manbalari bo'lgan. Okeanlar suviga tushib, ular u bilan muzlab qolishdi. Muz massasida organik moddalarning molekulalari bir-biriga yaqinlashib, o'zaro ta'sirga tushib, glisin va boshqa aminokislotalarning paydo bo'lishiga olib keldi. Okean muz bilan qoplangan, bu esa yangi hosil bo'lgan birikmalarni ultrabinafsha nurlanishidan vayron qilishdan himoya qildi. Bu muzli dunyo, masalan, sayyoraga ulkan meteorit tushganda erishi mumkin.
Yoki hayot vulqon harakati sodir bo'lganmi? Yaratilganidan so'ng, Er olov bilan ishlaydigan magma to'pi edi. Vulkan otilishi va erigan magmadan chiqadigan gazlar natijasida er yuzasiga organik molekulalar sintezi uchun zarur bo'lgan turli xil kimyoviy moddalar olib kirildi. Shunday qilib, bir marta katalitik xususiyatlarga ega bo'lgan pirit mineralining yuzasida uglerod oksidi molekulalari metil guruhlari bo'lgan va sirka kislotasini tashkil etadigan birikmalar bilan reaksiyaga kirishishi mumkin edi, shundan keyin boshqa organik birikmalar sintez qilindi.
^
Birlamchi organik birikmalarning shakllanishi
1952 yilda amerikalik olim Stenli Miller birinchi marta Er yuzida bo'lganlarni taqlid qilib, laboratoriya sharoitida organik molekulalarni - aminokislotalarni olishga muvaffaq bo'ldi. Keyin ushbu eksperimentlar sensatsion holga aylandi va ularning muallifi butun dunyoda shuhrat qozondi. Hozirda u Kaliforniya universitetida prebiyotik (hayotdan oldin) kimyosi sohasida izlanishlarni davom ettirmoqda. Birinchi tajriba o'tkazgan uskuna flakonlar tizimi bo'lib, ulardan birida 100 kV kuchlanishda kuchli elektr zaryadini olish mumkin edi. Miller bu flakonni tabiiy gazlar - metan, vodorod va ammiak bilan to'ldirdi, ular ibtidoiy Er atmosferasida edi. Quyidagi shishada, okeanni simulyatsiya qiladigan oz miqdordagi suv bor edi. Elektr zaryadi o'z kuchida chaqmoqqa yaqinlashdi va Miller uning ta'siri ostida kimyoviy birikmalar paydo bo'lib, keyin suvga tushib, bir-biri bilan reaksiyaga kirishib, murakkabroq molekulalarni hosil qiladi. Natija barcha kutgandan oshdi. Kechqurun mashinani o'chirib, ertasi kuni ertalab qaytib kelgan Miller idishdagi suv sarg'ayganini aniqladi. Aminokislotalarning bir bulyoni - oqsillarning qurilish bloklari hosil bo'ldi. Shunday qilib, ushbu tajriba jonzotlarning boshlang'ich tarkibiy qismlari qanday oson shakllanishi mumkinligini ko'rsatdi. Buning uchun zarur narsa gazlar aralashmasi, kichik okean va kichik chaqmoq edi.
^
Hayot o'zi nima?
Tirik organizmning xususiyatlariga ega bo'lishi uchun tizimning qaysi elementlari zarur edi? Ko'p sonli biokimyogarlar va molekulyar biologlar, RNK molekulalari kerakli xususiyatlarga ega ekanligiga ishonishadi. Ribonuklein kislotalari maxsus molekulalardir. Ulardan ba'zilari ko'payishi, o'zgarishi va shu tariqa ma'lumotlarni uzatishi mumkin va shu sababli ular tabiiy tanlanishda ishtirok etishlari mumkin. To'g'ri, ular replikatsiya jarayonini o'zlari katalizatsiyalashga qodir emaslar, ammo olimlar yaqin kelajakda bunday funktsiyaga ega bo'lgan RNK fragmenti topilishiga umid qilishmoqda. Boshqa RNK molekulalari genetik ma'lumotni "o'qish" va uni oqsil molekulalari sintez qilingan, uchinchi turdagi RNK molekulalari ishtirok etadigan ribosomalarga topshirishda ishtirok etadilar.
Shunday qilib, eng ibtidoiy tirik tizim ikki baravar, mutatsion va tabiiy ravishda tanlanadigan RNK molekulalari bilan ifodalanishi mumkin edi. RNK asosidagi evolyutsiya jarayonida ixtisoslashgan DNK molekulalari paydo bo'ldi - genetik ma'lumotni saqlovchilar - va hozirda ma'lum bo'lgan barcha biologik molekulalarni sintez qilish uchun katalizator vazifasini bajaradigan ixtisoslashgan protein molekulalari paydo bo'ldi.
Ba'zi bir vaqtlarda DNK, RNK va oqsilning "tirik tizimi" lipid membranasi hosil qilgan xaltaning ichida boshpana topdi va tashqi ta'sirlardan himoyalangan bu struktura eng birinchi hujayralarning prototipi bo'lib xizmat qildi. Bunday boshlang'ich hujayralarning paydo bo'lish sanasi va ketma-ketligiga kelsak, bu sir bo'lib qolmoqda. Bundan tashqari, sodda ehtimoliy baholarga ko'ra, organik molekulalardan birinchi organizmlarga evolyutsion o'tish uchun etarli vaqt yo'q - birinchi oddiy organizmlar juda to'satdan paydo bo'lgan.
Ko'p yillar davomida olimlar, Er doimiy ravishda katta kometalar va meteoritlar bilan to'qnashuvga uchragan bir paytda, hayot 3,8 milliard yil oldin tugagan bir paytda paydo bo'lgan va rivojlangan bo'lishi mumkin deb ishonishgan. Ammo, yaqinda, Grenlandiyaning janubi-g'arbiy qismida topilgan eng qadimgi cho'kindi jinslardan, yoshi kamida 3,86 milliard yil bo'lgan murakkab uyali tuzilmalar izlari topildi. Bu degani, hayotning birinchi shakllari millionlab yillar oldin, bizning sayyoramizni yirik kosmik jismlar tomonidan bombardimon qilinishidan oldin paydo bo'lishi mumkin edi. Ammo keyin butunlay boshqa stsenariy mumkin. Organik moddalar Yerga kosmosdan meteoritlar va boshqa erdan tashqaridagi ob'ektlar bilan birga kelib, sayyorani paydo bo'lganidan beri yuz millionlab yillar davomida bombardimon qilgan. Hozirgi vaqtda meteorit bilan to'qnashuv juda kam uchraydigan hodisa, ammo hanuzgacha hayotning tongida xuddi shu ulanishlar kosmosdan sayyoralararo materiallar bilan birga Yerga kelishda davom etmoqda.
Erga tushgan kosmik jismlar sayyoramizda hayotning paydo bo'lishida markaziy rol o'ynashi mumkin, chunki ba'zi tadqiqotchilarning fikriga ko'ra bakteriyalar kabi hujayralar boshqa sayyorada paydo bo'lib, asteroidlar bilan birga Erga etib borishi mumkin edi. Yerdan tashqarida hayot paydo bo'lishi nazariyasi tarafdorlaridan biri meteorit ichida kartoshkaga o'xshash shaklda topilgan va ALH84001 deb nomlangan. Dastlab, bu meteorit mars qobig'ining zarrasi bo'lib, u taxminan 16 million yil oldin Mars yuzasiga ulkan asteroid to'qnashganda portlash natijasida kosmosga tashlangan. Va 13 ming yil oldin, quyosh tizimida uzoq sayohatdan so'ng, meteorit ko'rinishidagi marslik toshning bo'lagi Antarktidaga tushdi, u erda u yaqinda topildi. Meteoritni batafsil o'rganish davomida uning ichida toshsimon bakteriyalarga o'xshash, cho'kindi shaklidagi tuzilmalar topilgan, bu esa mars qobig'ining tubida yashash mumkinligi to'g'risida qizg'in ilmiy munozaralarga sabab bo'lgan.
^
Erdagi hayot evolyutsiyasi
Hozirgi vaqtda va kelajakda ilm-fan Yerda paydo bo'lgan eng birinchi organizm - hayot daraxtining uchta asosiy shoxlari kelib chiqqan ajdod qanday bo'lganligi haqidagi savolga javob bera olmaydi. Shoxlaridan biri bu eukaryotlar, hujayralarida genetik materialni o'z ichiga olgan yadroga ega bo'lgan maxsus organellalar: energiya ishlab chiqaradigan mitoxondriyalar, vakuolalar va boshqalar. Yosunlar, zamburug'lar, o'simliklar, hayvonlar va odamlar - eukaryotik organizmlar.
Ikkinchi tarmoq - bu bakteriyalar - aniq yadro va organellalarga ega bo'lmagan bitta hujayrali prokaryotik (yadroviy) organizmlar. Va nihoyat, uchinchi shox bu hujayralar yoki prokaryotlardagi tuzilishga ega bo'lgan, ammo lipidlarning mutlaqo boshqa kimyoviy tuzilishiga ega bo'lgan bir hujayrali hujayralardir.
Ko'plab arxaebakteriyalar o'ta noqulay ekologik sharoitlarda omon qolishga qodir. Ularning ba'zilari termofillardir va faqat 90 ° C va undan yuqori haroratli issiq buloqlarda yashaydilar, bu erda boshqa organizmlar o'lishlari mumkin. Bunday sharoitda o'zlarini juda yaxshi his qilib, bu bir hujayrali organizmlar temir va oltingugurt o'z ichiga olgan moddalarni, shuningdek hayotning boshqa shakllariga zaharli bo'lgan bir qator kimyoviy birikmalarni iste'mol qiladi. Olimlarning fikriga ko'ra, topilgan termofil archaebakteriyalar juda ibtidoiy organizmlar va evolyutsion nuqtai nazardan, Yerdagi eng qadimiy hayot shakllarining yaqin qarindoshlari. Qizig'i shundaki, hayotning har uchala sohasining zamonaviy vakillari, ota-bobolariga juda o'xshash va bugungi kunda yuqori haroratli joylarda yashaydilar. Shunga asoslanib, ba'zi olimlar, ehtimol, taxminan 4 milliard yil oldin hayot okean tubida metallarga va yuqori energiyali moddalarga boy oqimlarni to'kib yuborgan issiq buloqlar yaqinida paydo bo'lgan deb taxmin qilishadi. Bu aralashmalar bir-biri bilan va u erdagi steril okean suvi bilan o'zaro ta'sirlanib, turli xil kimyoviy reaktsiyalarga kirishib, tubdan yangi molekulalarni paydo bo'lishiga olib keldi. Shunday qilib, o'n millionlab yillar davomida ushbu "kimyoviy oshxonada" eng katta ovqat tayyorlandi - hayot. Va qariyb 4,5 milliard yil oldin, er yuzida bir hujayrali organizmlar paydo bo'lgan, ular yolg'iz mavjudligi miloddan avvalgi davrda davom etgan.
Ko'p hujayrali organizmlarni vujudga keltirgan evolyutsiya portlashi bundan yarim milliard yil oldin biroz oldinroq ro'y bergan. Garchi mikroorganizmlarning hajmi shunchalik kichkina bo'lsa ham, milliardlab tomchilar bir tomchi suvga sig'ishi mumkin, ammo ularning ishlashi juda katta.
Dastlab Er atmosferasida va Jahon Okeanida erkin kislorod yo'q edi va bu sharoitda faqat anaerob mikroorganizmlar yashab rivojlandi. Yorug'lik energiyasidan foydalanib, karbonat angidridni boshqa mikroorganizmlar uchun ozuqa bo'lib xizmat qiladigan uglevod birikmalariga aylantirgan fotosintetik bakteriyalarning paydo bo'lishi tirik mavjudotlar evolyutsiyasida alohida qadam bo'ldi. Agar birinchi fotosintetika metan yoki vodorod sulfidini chiqargan bo'lsa, u holda paydo bo'lgan mutantlar fotosintez paytida kislorod chiqara boshladilar. Kislorod atmosferada va suvda to'planib borar ekan, zararli bo'lgan anaerob bakteriyalar kislorodsiz to'rlarni egallab olishdi.
Yoshi 3,46 milliard yil bo'lgan Avstraliyada topilgan qadimiy toshqalamalarda siyanobakteriyalar qoldiqlari - birinchi fotosintetik mikroorganizmlar deb hisoblangan tuzilmalar topilgan. Anaerob mikroorganizmlar va siyanobakteriyalarning avvalgi ustunligi ifloslanmagan sho'r suv havzalarining sayoz qirg'oq suvlarida joylashgan stromatolitlar bilan tasdiqlanadi. Shaklida ular katta toshlarga o'xshaydi va hayotiy funktsiyalari natijasida hosil bo'lgan ohaktosh yoki dolomit jinslarida yashovchi mikroorganizmlarning qiziqarli jamoasini anglatadi. Sirtdan bir necha santimetr chuqurlikda stromatolitlar mikroorganizmlar bilan to'yingan: kislorod hosil qiluvchi fotosintetik siyanobakteriyalar yuqori qatlamda yashaydi; ma'lum darajada kislorodga toqat qiladigan va yorug'likka muhtoj bo'lmagan chuqurroq bakteriyalar; pastki qatlamda faqat kislorod yo'qligida yashaydigan bakteriyalar mavjud. Turli qatlamlarda joylashgan ushbu mikroorganizmlar ular orasidagi murakkab munosabatlar, shu jumladan oziq-ovqat bilan birlashgan tizimni tashkil qiladi. Mikrobial plyonka ortida o'lik mikroorganizmlar qoldiqlarining suvda erigan kaltsiy karbonat bilan o'zaro ta'siri natijasida hosil bo'lgan tosh topiladi. Olimlarning fikriga ko'ra, ilk Yer yuzida hech qanday qit'alar bo'lmagan va faqat okean yuzasidan ko'tarilgan vulkanlarning arxipelaglari, sayoz suvlar stromatolitlar bilan to'lgan edi.
Fotosintetik siyanobakteriyalarning faoliyati natijasida okeanda kislorod paydo bo'ldi va bundan 1 milliard yil o'tgach, u atmosferada to'plana boshladi. Dastlab, hosil bo'lgan kislorod temir bilan suvda eriydi va bu temir oksidlarining paydo bo'lishiga olib keldi, ular asta-sekin tubida cho'kindi. Shunday qilib, million yillar davomida mikroorganizmlar ishtirokida bugungi kunda po'lat eritilgan temir rudasining ulkan konlari paydo bo'ldi.
Keyin, okeandagi temirning asosiy qismi oksidlanib, endi kislorodni bog'lay olmasa, u atmosferaga gazsimon holda kirib bordi.
Fotosintez qiluvchi siyanobakteriyalar energiya bilan boyitilgan organik moddalarni karbonat angidriddan ta'minlab, er atmosferasini kislorod bilan boyitgandan so'ng, yangi bakteriyalar paydo bo'ldi - ular faqat kislorod borligida mavjud bo'lishi mumkin bo'lgan aeroblar paydo bo'ldi. Organik birikmalarning oksidlanishi (yonishi) uchun ularga kislorod kerak, va olingan energiyaning katta qismi biologik mavjud bo'lgan shaklga aylanadi - adenozin trifosfat (ATP). Ushbu jarayon juda foydali: anaerob bakteriyalar bitta glyukoza molekulasini parchalaydi va atigi ikkita ATP molekulasini, kislorod ishlatadigan aerob bakteriyalar esa 36 ATP molekulasini oladi.
Aerob hayot tarzi uchun etarlicha kislorod paydo bo'lishi bilan, eukaryotik hujayralar, bakteriyalardan farqli o'laroq, yosunlarda va undan yuqori o'simliklarda fotosintetik reaktsiyalar sodir bo'ladigan mitoxondriya, lizosomalar va xloroplastlar kabi yadro va organellalarni o'zlashtirdilar.
Turli geologik yoshdagi tog 'jinslaridagi organizmlarning qazilma qoldiqlarini o'rganish shuni ko'rsatdiki, yuzlab million yillar davomida eukaryotik hayot shakllari paydo bo'lganidan keyin xamirturush kabi mikroskopik sferik bir hujayrali organizmlar paydo bo'lgan va ularning evolyutsion rivojlanishi juda sekin sur'atlar bilan davom etgan. Ammo bundan bir milliard yil oldin, eukaryotlarning ko'plab yangi turlari paydo bo'ldi, bu hayot evolyutsiyasida keskin sakrashni ko'rsatdi.
Avvalo, bu jinsiy ko'payish paydo bo'lishi bilan bog'liq edi. Va agar bakteriyalar va bir hujayrali eukaryotlar ko'payib, o'zlarining genetik o'xshash nusxalarini yaratsa va jinsiy sherikka muhtoj bo'lmasa, unda juda yuqori darajada tashkil etilgan eukaryotik organizmlarda jinsiy ko'payish quyidagicha sodir bo'ladi. Ota-onalarning bitta xromosoma jinsiy hujayralari to'plamiga ega bo'lgan ikkita haploid, birlashib, ikkala sherikning genlari bilan juft xromosomalar to'plamiga ega bo'lgan zigota hosil qiladi, bu esa yangi gen birikmalariga imkoniyat yaratadi. Jinsiy ko'payishning paydo bo'lishi evolyutsiya maydoniga kirgan yangi organizmlarning paydo bo'lishiga olib keldi.
Erdagi hayotning to'rtdan uch qismi faqat mikroorganizmlar tomonidan, evolyutsiyada sifatli sakrash sodir bo'lgunga qadar, juda yuqori darajada tashkil etilgan organizmlarning, shu jumladan odamlarning paydo bo'lishiga olib keldi. Biz Erdagi hayot tarixidagi asosiy bosqichlarni kuzatamiz.
^ To'rt milliard yil oldin RNK sirli ravishda paydo bo'ldi. Ehtimol, u oddiy Yerda paydo bo'lgan sodda organik molekulalardan hosil bo'lgan. Qadimgi RNK molekulalari genetik ma'lumot tashuvchilar va oqsil-katalizatorlarning funktsiyalariga ega edi, ular ko'payish qobiliyatiga ega (o'z-o'zidan ko'payadigan), mutatsiyaga uchragan va tabiiy selektsiyaga duchor bo'lganlar. Zamonaviy hujayralarda RNK bu xususiyatlarni namoyon qilmaydi yoki namoyish qilmaydi, ammo genetik ma'lumotni DNKdan oqsil sintezi sodir bo'lgan ribosomalarga o'tkazishda vositachi sifatida juda muhim rol o'ynaydi.
^ 3,9 milliard yil oldin bir hujayrali organizmlar paydo bo'ldi, ular zamonaviy bakteriyalar va arxaebakteriyalarga o'xshardi. Qadimgi va zamonaviy prokaryotik hujayralar tuzilishi jihatidan sodda: ularda bezatilgan yadro va ixtisoslashgan organellalar, DNK makromolekulalari - genetik ma'lumot tashuvchisi va oqsil sintezi sodir bo'lgan ribosomalar bo'lmaydi va energiya ularning atrofidagi sitoplazmatik membranada ishlab chiqariladi. qafas.
^ Ikki milliard yil oldin Murakkab eukaryotik hujayralar bir hujayrali organizmlar boshqa prokaryotik hujayralarning so'rilishi tufayli ularning tuzilishini murakkablashtirganda paydo bo'ldi. Ulardan biri - aerob bakteriyalar mitoxondriyaga - kislorod nafas olishning energiya stantsiyalariga aylandi. Boshqalar - fotosintetik bakteriyalar - mezbon hujayra ichida fotosintezni boshladilar va suv o'tlari va o'simliklar hujayralarida xloroplastlarga aylandilar. Ushbu organellalarga ega bo'lgan eukaryotik hujayralar va aniq ajratilgan yadro, shu jumladan genetik material, barcha zamonaviy murakkab hayot shakllarini - qoliplardan odamgacha tashkil etadi.
^
1,2 milliard yil oldin
Evolyutsiyaning portlashi jinsiy reproduktsiyaning paydo bo'lishi natijasida sodir bo'lgan va yuqori darajada uyushgan hayot shakllari - o'simliklarning paydo bo'lishi bilan ajralib turadi.
^
Geoxronologik jadval
| Davr | Davrlar va ular davomiyligi (million yillar bilan) | Hayvonlar va o'simliklar dunyosi |
|
| Nomi va davomiyligi (million yillar bilan) | Yoshi (million yilda) |
||
| Kenozoy (yangi hayot), 67 | 67 | Antropogen, 1.5 | Insonning paydo bo'lishi va rivojlanishi. Hayvonlar va o'simliklar dunyosi zamonaviy ko'rinishga ega bo'ldi. |
| Neogen, 23.5 | Sutemizuvchilar, qushlarning ustunligi |
||
| Paleogen, 42 | Quyruqli lemurs, tarsierlarning paydo bo'lishi, keyinchalik - parapithecus, droepithecus. Hasharotlarning tez gullashi. Yirik sudralib yuruvchilarni yo'q qilish davom etmoqda. Tsefalopodlarning ko'plab guruhlari yo'qoladi. Angiospermlarning ustunligi. |
||
| Mezozoy (o'rta hayot), 163 | 230 | Melova, 70 yoshda | Yuqori sutemizuvchilar va haqiqiy qushlarning paydo bo'lishi, garchi toti qushlari hali ham keng tarqalgan. Suyak baliqlari ustunlik qiladi. Fern va gimnospermlarni kamaytirish. Anjiyospermlarning paydo bo'lishi va tarqalishi |
| Yura, 58 | Sutemizuvchilarning ustunligi. Arxeopteriksning paydo bo'lishi. Tsefalopodlarning farovonligi. Gimnospermlarning ustunligi. |
||
| Triasik, 35 yoshda | Sudralib yuruvchilar hay'atining boshlanishi. Birinchi sutemizuvchilar, haqiqiy suyakli baliqlarning paydo bo'lishi. |
||
| Paleozoy (qadimgi hayot), 340-yil | Ehtimol 570 | Perm, 55 yoshda | Sudralib yuruvchilarning jadal rivojlanishi. Sudralib yuruvchilarning paydo bo'lishi. Trilobitlarning yo'q bo'lib ketishi. Ko'mir o'rmonlarining yo'q bo'lib ketishi. Gimnospermlarning boy florasi. |
| Ko'mir, 75-65 | Amfibiyalarning afsonasi. Birinchi sudralib yuruvchilarning paydo bo'lishi. Hasharotlarning, o'rgimchaklarning, chayonlarning uchuvchi shakllarining ko'rinishi. Trilobitlarning sezilarli kamayishi. Fernlarning gullashi. Urug'li perniklarning paydo bo'lishi. |
||
| Devonon, 60 yoshda | Carapace hayati. Cho'tkaning paydo bo'lishi. Stegosefallarning ko'rinishi. Yuqori sport maydonlarida tarqalishi. |
||
| Silurian, 30 yoshda | Marjon, trilobitlarning ajoyib rivojlanishi. Jag'siz umurtqali hayvonlarning paydo bo'lishi - korybboza. O'simliklarni quruqlikka chiqish - psilofitlar. Keng tarqalgan yosunlar. |
||
| Ordovik, 60 yoshda Kembriya, 70 yoshda | Dengiz umurtqasizlari gullab-yashnamoqda. Keng tarqalgan trilobit, yosunlar. |
||
| Proterozoy (erta hayot), 2000 yildan ortiq | 2700 | Organik qoldiqlar kam va kam uchraydi, ammo umurtqasizlarning barcha turlariga qo'llaniladi. Birlamchi akkordlar paydo bo'lishi - bu bo'linmaganlarning pastki turi. |
|
| Arxean (Yer tarixidagi eng qadimgi), taxminan 1000 yil | Ehtimol\u003e 3500 | Hayot izlari ahamiyatsiz |
|
1 Abiogenez - tirik tabiatda keng tarqalgan organik birikmalarning organizmdan tashqarida, fermentlar ishtirokisiz shakllanishi; tiriklarning yashashdan paydo bo'lishi.
2 Biogenez- tirik organizmlar tomonidan organik birikmalar hosil bo'lishi; barcha tirik mavjudotlar tirik mavjudotlardan kelib chiqadi, degan empirik umumlashma.
Kirish
1. Tirik organizmlarning paydo bo'lishi ................. 4
2. Hayotning rivojlanish bosqichlari va ularning Yer evolyutsiyasidagi roli …………………………………… .7
3. Vernadskiy tirik materiyaning Yer qobig'i evolyutsiyasidagi o'rni va
biosfera …………………………………………
Xulosa ………………………………………………
Ishlatilgan adabiyotlar ro'yxati ………………………………………… ... 16
Kirish
Tirik dunyo Yer sayyorasida shakllanganidan ko'p o'tmay, taxminan 3,5 milliard yil oldin - tirik bo'lmagan kimyoviy tizimlardan o'zini o'zi tashkil etish natijasida paydo bo'lgan. O'sha vaqtdan boshlab populyatsiyalar, jamoalar, biogeotsenozlardagi tirik organizmlar qaytarib bo'lmaydigan tarixiy rivojlanish - filogenezdan o'tmoqdalar. Biologik evolyutsiya parallel ravishda sodir bo'ladi va Erning geologik qayta qurilishi bilan o'zaro bog'liqdir.
Formalangan biologik xilma-xillikka evolyutsion yosh guruhlar, shuningdek yangi, yanada murakkab organizmlar bilan yashash uchun kurashda g'alaba qozongan va erkin ekologik bo'shliqlarni egallagan turlarni yaratgan qadimgi guruhlar kiradi. Shuning uchun zamonaviy Er yuzida turli xil organizmlar, bakteriyalar va viruslardan yuqori o'simliklar va hayvonlarga qadar, xavfsiz biogeotsenozlarda birgalikda yashaydi va o'zaro ta'sir qiladi.
Tirik materiyaning biosferadagi ishi juda xilma-xil. Tirik materiya biosferaning barcha kimyoviy jarayonlarini qamrab oladi va joylashtiradi. Tirik materiya vaqt o'tishi bilan o'sadigan eng kuchli geologik kuchdir. Kimyoviy elementlarning er yuzasida va umuman biosferada ko'chib o'tishi tirik materiyaning bevosita ishtirokida (biogen migratsiya) yoki u geokimyoviy xususiyatlarga (O 2, CO 2, H 2 S va boshqalar) bog'liq bo'lgan muhitda sodir bo'ladi. tirik materiya, hozirgi vaqtda ushbu tizimda yashovchi va Yerda geologik tarix davomida harakat qilgan.
Ushbu ishning maqsadi tirik organizmlarning er evolyutsiyasidagi rolini aniqlashdir.
Ishning vazifalari:
- Tirik organizmlarning paydo bo'lishini tasvirlab bering;
- Hayotning rivojlanish bosqichlarini va ularning er evolyutsiyasidagi rolini ko'rib chiqing;
- Vernadskiyning "Yer qobig'ining evolyutsiyasidagi tirik materiyaning ahamiyati" asarini tahlil qilish.
1. Tirik organizmlarning paydo bo'lishi
Qadimgi davrlardan O'rta asrlarga qadar ko'plab faylasuflar va olimlar tirik organizmlar jonsiz moddalardan paydo bo'lishi mumkin deb ishonishgan. Ammo ushbu printsipial muhim fikr hech qanday dalil keltirmadi.
Taniqli frantsuz mikrobiologi Lui Paster hayotning o'z-o'zidan paydo bo'lishi haqidagi munozarani tugatdi va hatto mikroblar - eng kichik erkin hujayralar ham o'lik, qaynatilgan ozuqaviy muhitdan paydo bo'lishi mumkin emasligini isbotladi. U uzun S shaklidagi bo'yinli mashhur shishani oldi, bulonda qaynatilgandan so'ng, bo'ynining ochiq va "hayotiy kuch" ga kirishiga qaramay, mikroblar boshlanmadi.
Qonun g'alaba qozondi: barcha jonzotlar tirik mavjudotlardan. Ammo bu shuni anglatadimi, tarixdan oldingi davrda, hech qanday organizmlar bo'lmagan Yerda jonsiz substratdan hayot paydo bo'lishi mumkin emas edi va yer yuzasining tarkibi hozirgi davrdagiga qaraganda boshqacha bo'lgan.
Hayotning abadiyligi haqida qiziqarli faraz mavjud, u XIX asr oxirlarida shved fizik-kimyogari Arreniusning tushunchasida panspermiya nazariyasi sifatida tanilgan. Ushbu gipotezaga ko'ra, hayot doimo kosmosda katta bo'shliqlarni kesib o'tuvchi sayyoralar, kometalar, meteoritlar va boshqa kosmik jismlar o'rtasida ko'chib yuradigan mikroorganizmlarning eng kichik sporalari shaklida mavjud.
Yo'naltirilgan panspermiya nazariyasi ham mavjud bo'lib, unga ko'ra oddiy organizmlar ko'rinishidagi hayotni musofirlar olib kelishgan, ular milliardlab yillar davomida rivojlanish bo'yicha bizdan oldinda bo'lgan.
Zamonaviy biologiyada ushbu mexanizmlarni tushuntirishga ikkita yondashuv va shunga mos ravishda hayotning abiogen kelib chiqishining ikkita modeli mavjud: bulyon-koatservat va qattiq matritsa modellari.
Bouillon-coacervate modeli murakkab organik moddalar eritmada ("bulonda") paydo bo'lgan deb taxmin qiladi, undan koatservatlar - to'g'ridan-to'g'ri protosellalar avlodlari - hosil bo'lgan. Lamark 1802 yilda allaqachon "suyuqliklar" - issiqlik va elektr energiyasining ta'siri ostida hayotning o'z-o'zidan paydo bo'lishi haqida fikr bildirdi. Keyinchalik, Charlz Darvin shaxsiy maktublaridan birida qandaydir "kichik issiq hovuzda" hayotning o'z-o'zidan paydo bo'lishi haqida fikr bildirdi. U hayot murakkab va murakkab birikmalar hosil qilish uchun yorug'lik, issiqlik va elektr energiyasi ta'sirida kimyoviy moddalar molekulalaridan kelib chiqqan deb taxmin qildi. Shu bilan birga, Darvin buni faqatgina ibtidoiy Er davrida amalga oshirish mumkinligini payqadi, chunki zamonaviy sharoitda har qanday yangi organizm mavjud organizmlar tomonidan raqobat yoki yirtqich qurboniga aylanishi mumkin.
20-asrning 20-yillarida kimyoviy evolyutsiya asosida hayotning paydo bo'lishi haqidagi gipoteza rus akademigi A.O. Oparin tomonidan batafsil ishlab chiqilgan va mustaqil ravishda amerikalik J.Xolden tomonidan ishlab chiqilgan va keyinchalik ba'zi eksperimental tasdiqlarni olgan. Zamonaviy talqinda, ushbu farazga ko'ra, hayot bir necha bosqichda noorganik moddalardan paydo bo'ldi va kimyoviy evolyutsiya biologik evolyutsiyaga aylandi.
Erning yoshi 5-7 milliard yilda aniqlanadi. Ushbu dastlabki davrda sayyoramiz issiq gaz-chang buluti edi. Taxminan 4 milliard yil oldin er qobig'i hosil bo'lgan. Taxminan 3,6 milliard yil oldin hayot allaqachon paydo bo'lgan edi. Geologik ma'lumotlarga ko'ra, birinchi organizmlar - bakteriyalar va ko'k-yashil suvo'tlar okeanlarning suvlarida yashagan: dengiz, lagunalar, vannalar, gidrotermal (issiq gaz chiqish joylari). Ammo mikroorganizmlarning paydo bo'lishi uzoq kimyoviy evolyutsiyadan oldin sodir bo'ldi, uning davomida birinchi bosqichda organik biopolimerlar noorganik moddalardan sintez qilindi.
Oparinning so'zlariga ko'ra, 4 milliard yil oldin, er atmosferasi ammiak (NH 3), metan (CH 4), karbonat angidrid (CO 2) va suv bug'idan (H 2 O) iborat edi. Amaldagi ma'lumotlarga ko'ra, ammiak va metan yo'q bo'lishi mumkin, ammo vodorod (H 2), xlor (Cl 2), azot (N 2) va vodorod sulfidi (H 2 S) mavjud emas. Gazlar erning "buluti" ning sovutish markazidan chiqib ketdi. Kislorod atmosferaga etib bormadi, yo'l davomida turli xil moddalarni oksidlaydi. Er yuzasi harorati 100 darajadan pastga tushganda, issiq yomg'ir davri boshlandi, dunyo okeanlari, ko'plab dengizlar va sayoz suv havzalari vujudga keldi.
1953 yilda amerikalik yosh aspirant S. Miller flakonda organik moddalarning sun'iy abiogenik sintezini ko'paytira oldi. Metan, ammiak, vodorod va suvdan 80 daraja haroratda, yuqori bosimda va 60 ming volt elektr zaryadlari uzatilganda u yog 'kislotalari, karbamid, sirka kislotasi va eng muhimi, to'g'ridan-to'g'ri oqsil prekursorlari - aminokislotalarni oldi. Keyinchalik amerikalik S. Foks aminokislotalar aralashmasini qizdirganda, oqsilni o'zi - oddiy polipeptid shaklida sintez qildi. DNK va RNKning prekursorlari bo'lgan nukleotidlar ham olingan.
Shunday qilib, Oparin-Xolden nazariyasi 20-asrning o'rtalarida biokimyoviy laboratoriyalarda zafarli yurish qildi. Ammo alternativ variant paydo bo'ldi - organik moddalar Yerga kometalar va meteoritlarning bir qismi sifatida keltirilishi mumkin. Qanday bo'lmasin, organik moddadan oddiy hujayraga qadar - katta masofa. Oparin tasavvur qilganidek, kimyoviy evolyutsiyaning ikkinchi bosqichida organik moddalar zich tomchilarda - kooperativlarda to'plangan.
Hayotning kelib chiqishining qattiq matritsa modeli organik moddalar eritmada emas, balki minerallarning qattiq fazalarida hosil bo'lganligidan kelib chiqadi. Mineral sirt katalizator bo'lib xizmat qilishi mumkin, ya'ni sintez reaktsiyasini sezilarli darajada tezlashtirishi va ayni paytda uning ustida sintez qilingan kimyoviy tuzilma uchun namuna (matritsa) sifatida xizmat qilishi mumkin.
Zamonaviy fan allaqachon tasdiqlash uchun etarli ma'lumotga ega: hayot ibtidoiy Yerda mutlaqo tabiiy tarzda, noorganik substratlarni organik makromolekulyar komplekslarga va keyinchalik protosellalarga aylantirish asosida o'z-o'zini tashkil etish jarayoni natijasida paydo bo'lgan. Organik komplekslarning shakllanishining o'ziga xos mexanizmlariga kelsak, oxirgi materialdan ko'rinib turibdiki, apatit matritsasi modeli eng samarali bo'lgan qattiq matritsa modellari uchun kelajak aniq.
2. Hayotning rivojlanish bosqichlari va ularning er evolyutsiyasidagi o'rni
Yuqorida ta'kidlab o'tilganidek, Erdagi hayotning birinchi izlari taxminan 3,6 milliard yil yoki 3600 million yillarga to'g'ri keladi. Shunday qilib, hayot er qobig'ining paydo bo'lishidan ko'p vaqt o'tmay paydo bo'ldi. Hayotning rivojlanish tarixi geologiya va paleontologiya bo'yicha o'rganiladi, chunki tirik organizmlar tomonidan hosil bo'lgan ko'plab qazilma toshlar er yuzasi tuzilishida saqlanib qolgan. Bular bo'r, qumtosh va boshqa jinslarning ulkan qatlamlarini o'z ichiga olgan cho'kindi jinslar bo'lib, ular bir hujayrali foraminiferaning ohakli chig'anoqlari, marjon, mollyuskalar, kremniy skeletlari va qadimgi organizmlarning boshqa qattiq qoldiqlarini anglatadi.
Er yuzidagi hayot shakllarining o'zgarishi er qobig'ining tuzilishi va topografiyasi, atmosfera tarkibi, okeanlar chegaralari va boshqa geologik jarayonlarning geologik qayta tiklanishi bilan bir vaqtda yuz berdi. Ushbu o'zgarishlar biologik evolyutsiyaning yo'nalishi va dinamikasini hal qiluvchi darajada aniqladi. Yer tarixidagi geo-biologik evolyutsiyaning eng muhim voqealariga muvofiq, katta vaqt oraliqlari ajratilgan - davrlar, ular ichidagi davrlar, davrlar va boshqalar. Shuningdek, biz sayyoramizning biosferasini bosqichma-bosqich o'zgartiradigan eng muhim voqealarni ham kuzatib boramiz.
Keyin Erdagi hayotning butun davri bizning taqvimimizning bitta shartli yilini tashkil etadi - 1 yanvar (3600 million yil oldin), birinchi protosellalar paydo bo'lgan paytdan boshlab, biz 31 dekabrgacha (0 yil). Ko'rinib turibdiki, geologik vaqtni hisoblash odatda teskari tartibda amalga oshiriladi.
Arxe davri (qadimgi hayot davri) - 3,600 million yildan 2600 million yilgacha, 1 milliard yil davomiyligi - butun hayot tarixining chorak qismi (bizning shartli taqvimimizda bu yanvar, fevral, mart va aprelning bir necha kunlari). Arxeon davrida turli xil ovqatlanish va energiya ta'minotiga ega bo'lgan pro va eukaryotik hujayralar paydo bo'ldi va ko'p hujayrali organizmlarga o'tish to'g'risida ma'lumot berildi.
Proterozoy davri (erta hayot davri) - 2600 yildan 570 million yilgacha - eng uzun davr, taxminan 2 milliard yil, ya'ni butun hayot tarixining yarmidan ko'pi (bizning shartli taqvimimiz bo'yicha bu apreldan noyabrgacha erta davr). Proterozoyning oxiri, shuningdek, keyingi biologik evolyutsiyaga katta ta'sir ko'rsatgan juda muhim geologik hodisa bilan ajralib turdi. Proterozoy davrida prokaryotlarning ustunligi eukaryotlarning ustunligi bilan almashtirildi, bir hujayrali hujayradan ko'p hujayrali shaklga tubdan o'tish sodir bo'ldi, hayvonot olamining barcha asosiy turlari shakllandi.
Paleozoy davri (qadimgi hayot davri) - 570 yildan 230 million yilgacha - umumiy uzunligi 340 million yil. Proterozoy va paleozoy ikkiga bo'lingan tog'li qurilishning keyingi davri er yuzasi relefining o'zgarishiga olib keldi. Sobiq okean o'rtasida, qit'alar ko'tarildi, oldingi quruqliklar suv ostida edi. Bunday sharoitda organizmlarning aksariyat guruhlarining taqdiri tubdan hal qilindi - bo'lish yoki bo'lmaslik. Ba'zi guruhlar yo'q bo'lib ketishdi, boshqalari esa er yuzasi va iqlim o'zgarganda yangi yashash joylariga moslashdi va rivojlandi. Shuni ta'kidlash kerakki, avvalgi davrlarda paydo bo'lgan organizmlarning aksariyati yangi paydo bo'lgan yosh guruhlar bilan birga yashashni davom ettirmoqdalar, ammo ko'pchilik ularning hajmini kamaytirmoqda. Tabiat o'zgaruvchan sharoitlarga javob bermaydigan, lekin eng muvaffaqiyatli variantlarni saqlab qolgan, ulardan eng moslashtirilganini tanlab, ishlab chiqqan va bundan tashqari yangi shakllarni yaratadiganlar bilan bo'lishdi.
Paleozoyning umumiy natijasi erlarni o'simliklar, qo'ziqorinlar va hayvonlar bilan joylashtirishdir. Shu bilan birga, ikkalasi ham, boshqalar ham, evolyutsiyasi davomida uchinchisi anatomik jihatdan murakkablashadi, yangi yashash joyining rivojlanishiga hissa qo'shadigan ko'payish, nafas olish, ovqatlanish uchun yangi tuzilmaviy va funktsional qurilmalarga ega bo'ladi. Evolyutsiya morfofizyologik taraqqiyot yo'lidan boradi. Paleozoy bizning kalendarimizda 7 dekabr kuni tugaydi. Tabiat shoshilmoqda, guruhlarda evolyutsiyaning sur'ati yuqori, o'zgarishlarning vaqti qisqarib bormoqda, lekin birinchi sudraluvchilar faqat sahnada paydo bo'lishmoqda va qushlar va sutemizuvchilarning vaqti hali oldinda.
Mezozoy davri (o'rta hayot davri) - 230 dan 67 million yilgacha - umumiy uzunligi 163 million yil. Oldingi davrda boshlangan erlarning ko'tarilishi davom etmoqda. Yagona materik bor. Uning umumiy maydoni juda katta - hozirgi holatdan ancha katta. Qit'a tog'lar bilan qoplangan, Ural, Oltoy va boshqa tog 'tizmalari shakllangan. Iqlim qurib bormoqda. Mezozoy davri haqli ravishda sudraluvchilar davri deb nomlanadi. 160 million yil davomida ular o'z yashash joylaridan tirik qoldilar, barcha yashash joylaridagi eng katta tafovut va muqarrar elementlarga qarshi kurashda yo'q bo'lib ketdilar. Ushbu hodisalar fonida issiq qonli organizmlar - sutemizuvchilar va qushlar ozod qilingan ekologik sohalarni rivojlantirishga kirishib, juda katta afzalliklarga ega bo'ldilar. Ammo bu allaqachon yangi davr edi. "Yangi yil" oldidan 7 kun edi.
Kenozoy davri (yangi hayot davri) - 67 million yildan hozirgi kungacha. Bu gullarni o'simliklar, hasharotlar, qushlar va sutemizuvchilar davri. Bu davrda odam ham paydo bo'ldi.
Shunday qilib, har bir keyingi yuza miqyosidagi keng ko'lamli rekonstruktsiya tirik dunyoda muqarrar evolyutsion o'zgarishlarga olib keldi. Har bir yangi sovutish yaroqsizlarning yo'q bo'lishiga olib keldi. Qit'a siljishi izolyatsiyada evolyutsiyaning tezligi va yo'nalishi o'rtasidagi farqni aniqladi.
Boshqa tomondan, o'simlik va hayvonlar guruhlarining progressiv rivojlanishi va tarqalishi geologik evolyutsiyaning o'ziga ham ta'sir ko'rsatdi.
3. Vernadskiy tirik materiyaning Yer qobig'i va biosfera evolyutsiyasidagi o'rni haqida
Vernadskiy geoximiya va yer qobig'ining evolyutsiyasini o'rganish orqali er qobig'i va biosfera evolyutsiyasidagi tirik materiyaning rolini o'rganish muammolariga keldi. U birinchi bo'lib Erning butun yuzi, uning landshaftlari, okean kimyosi, atmosferaning tuzilishi - bularning barchasi hayotning mahsuli ekanligini tushundi. Natijada yangi ilmiy intizom paydo bo'ldi - biogeokimyo.
Yerning kosmik tana sifatida rivojlanishi haqidagi rasmning asosiga sayyoramizda hayotning paydo bo'lishi haqiqatini tasdiqlovchi ba'zi dastlabki farazlar bo'lishi kerak edi. Vernadskiy hayotning paydo bo'lishi muammosi bilan mutlaqo shug'ullanmadi, u empirik haqiqatni ta'kidlash bilan cheklanib qoldi: Erda hayot paydo bo'ldi. Barcha mavjud organizmlarning (shu jumladan mikroskopiklarning) umumiyligi uchun u tirik materiya atamasini kiritdi va uning to'liq kimyoviy tarkibini bilib, tirik materiya mavjud bo'lgan Yer qobig'ida sodir bo'ladigan barcha kimyoviy va energiya jarayonlarini o'rganishga kirishdi. biosferada.
Biosfera - bu Yer qobig'i, uning tarkibi, tuzilishi va energiyasi tirik organizmlarning birgalikdagi faoliyati bilan belgilanadi. Biosfera atamasini E. Suess (1875) birlashtirgan, u buni er yuzidagi hayotning nozik bir qatlami sifatida tushungan va ko'p jihatdan "Yer yuzini" belgilaydi. Biosferaning yaxlit ta'limotini yaratishning ahamiyati Vernadskiyga tegishli.
Biosfera atmosferaning bir qismini ozon pardasi balandligigacha (20-25 km), litosferaning bir qismi, ayniqsa nurash qobig'i va butun gidrosferani qamrab oladi. Pastki chegara quruqlikdan o'rtacha 2-3 km va okean tubidan 1-2 km pastga tushadi. Vernadskiy biosferani hayot sohasi, shu jumladan, organizmlar bilan birga ularning yashash muhiti sifatida ko'rib chiqdi. U yetti xil, ammo geologik jihatdan o'zaro bog'liq bo'lgan moddalarning turlarini aniqladi: tirik modda, ozuqa moddalari (qazilma yoqilg'ilar, ohaktoshlar va boshqalar. Ya'ni tirik organizmlar tomonidan yaratilgan va qayta ishlangan modda), inert modda (tirik organizmlar sodir bo'lmaydigan jarayonlarda hosil bo'lgan). jalb qilingan), biokozal modda (tirik organizmlar tomonidan bir vaqtning o'zida va noorganik tabiat jarayonida, masalan tuproq kabi), radioaktiv moddalar, tarqoq atomlar va kosmik kelib chiqadigan moddalar (meteoritlar, kosmik chang).
Vernadskiy biosfera tushunchasining markaziy bo'g'ini tirik materiya g'oyasidir. “Tirik organizmlar biosferaning funktsiyasidir va u bilan moddiy va energetik jihatdan bog'langan bo'lib, uni aniqlaydigan ulkan geologik kuchdir. Bunga ishonch hosil qilish uchun biz tirik organizmlarni yaxlit va birlashtirilgan narsa sifatida ifoda etishimiz kerak. Shunday qilib, ifoda etilgan organizmlar tirik moddalarni anglatadi, ya'ni. Hozirda mavjud bo'lgan barcha tirik organizmlarning elementar kimyoviy tarkibda, og'irlikda, energiyada son jihatidan yig'indisi. Bu atrof-muhit bilan atomlarning biogen oqimi bilan bog'liq: nafas olish, ovqatlanish va ko'payish », - deb yozgan V.I. Vernadskiy o'zining "Yer biosferasining kimyoviy tuzilishi va uning atrof-muhiti" kitobida.
Tirik moddalar biosferada notekis taqsimlanadi. Uning maksimal darajasi quruqlik va gidrosferaning eng yaqin joylarida uchraydi, bu erda yashil o'simliklar va ularning hisobidan yashaydigan heterotrof organizmlar (ekzogen organik moddalarni ishlatadigan organizmlar) quyma holda hosil bo'ladi. Asosan uglerod, kislorod, azot va vodoroddan hosil bo'lgan biosferadagi barcha tirik moddalarning 90% dan ortig'i er usti o'simliklarida uchraydi (quruqlik biomassasining 97-98%).
Biosferadagi tirik moddalarning umumiy massasi 1,8-2,5 · 10 18 g (quruq modda bo'yicha) deb baholanadi va biosfera massasining ozgina qismini tashkil etadi (3 · 10 24 g). Shunga qaramay, Vernadskiy ko'plab ma'lumotlarga tayanib, tirik materiyani eng kuchli geokimyoviy va energiya omili, sayyora rivojlanishidagi etakchi kuch deb hisoblagan.
Organizmlarning biokimyoviy faolligining asosiy manbai fotosintez jarayonida yashil o'simliklar va ba'zi mikroorganizmlar tomonidan boshqa barcha organizmlarni oziq-ovqat va energiya bilan ta'minlaydigan organik moddalar hosil qilish uchun foydalaniladigan quyosh energiyasidir. Fotosintetik organizmlarning faoliyati tufayli, taxminan 2 milliard yil oldin, atmosferada erkin kislorod to'planishi boshlandi, so'ngra qattiq kosmik nurlanishdan himoya qiluvchi ozon qatlami paydo bo'ldi. Fotosintez va yashil o'simliklarning nafas olishi atmosferaning zamonaviy gaz tarkibini qo'llab-quvvatlaydi. Erning birlamchi kislorodsiz atmosferasida kislorod paydo bo'lishi biosfera evolyutsiyasida eng muhim bosqich hisoblanadi.
Geologik ko'rinadigan davrda Erdagi hayot har doim turli xil organizmlarning (biotsenozlar) murakkab uyushgan komplekslari shaklida mavjud bo'lgan. Shu bilan birga, tirik organizmlar va ularning atrof-muhitlari bir-biri bilan chambarchas bog'liq, bir-biri bilan o'zaro aloqada bo'lib, yaxlit tizimlar - biogeotsenozlarni hosil qiladi. Organizmlarning oziqlanishi, nafas olish va ko'payishi hamda ular bilan bog'liq bo'lgan organik moddalarning hosil bo'lishi, to'planishi va parchalanishi jarayonlari modda va energiyaning doimiy aylanishini ta'minlaydi. Kimyoviy elementlarning atomlarining ko'chishi - ularning biogeokimyoviy tsikllari, bunda ko'pgina kimyoviy elementlarning atomlari tirik materiya orqali son-sanoqsiz marta o'tadi.
Hayotning rivojlanishi jarayonida organizmlarning bir necha guruhlari bir necha marta boshqalari bilan almashtirildi, ammo shu bilan birga, ma'lum geokimyoviy funktsiyalarni bajaradigan shakllarning ko'proq yoki kamroq doimiy nisbati doimo saqlanib turdi.
Er yuzidagi tirik materiyaning birgalikdagi faoliyati doimiy ravishda hayot uchun zarur bo'lgan noorganik muhitni qo'llab-quvvatladi. Biosferadagi nisbiy gomeostaz (biologik tizimlarning o'zgarishlarga bardosh berish va tarkibiy va xususiyatlarning doimiyligini saqlash qobiliyati), bu xarakterli xususiyatlardan biri V.I. Vernadskiy tashkilot deb hisoblagan. Shu sababli, biosferani tirik materiya va atrof-muhit o'rtasidagi metabolizm orqali energiyani ushlaydigan, to'playdigan va uzatuvchi murakkab dinamik tizim sifatida ham aniqlash mumkin.
Shunday qilib, tirik materiyaning tarixi vaqt o'tishi bilan uzluksiz ravishda genetik jihatdan bir avloddan ikkinchi avlodga o'tadigan hayot shakllari, tirik organizmlar shakllarining sekin o'zgarishi bilan namoyon bo'ladi. Asrlar davomida bu fikr taxmin sifatida ifodalanib kelgan. 1859 yilda u, nihoyat, C. Darvinning (1809-1882) turlarning (o'simliklar va hayvonlar, shu jumladan insonlar) evolyutsiyasi to'g'risidagi buyuk doktrinasida to'liq asoslandi.
Biosfera tushunchasining markaziy bo'g'inlaridan biri tirik materiya haqidagi ta'limotdir. Turlarning evolyutsiyasi jarayonida atomlarning biogen migratsiyasi, ya'ni biosferadagi tirik materiyaning energiyasi ko'p marta ko'paygan va o'sishda davom etmoqda. Tirik materiya, shuningdek, jonsiz moddalar bilan solishtirganda yuqori kimyoviy reaktsiyalar bilan tavsiflanadi, bunda shunga o'xshash jarayonlar minglab va millionlab marta sekinlashadi.
Tirik moddaning o'ziga xos xususiyati shundaki, uning eng muhim oqsillari bo'lgan kimyoviy birikmalari faqat tirik organizmlarda barqaror bo'ladi. Hayotiy jarayon tugaganidan keyin asl tirik organik moddalar kimyoviy tarkibiy qismlarga parchalanadi. Tirik materiya sayyorada avlodlarning uzluksiz almashinuvi shaklida mavjud bo'lib, buning natijasida yangi shakllanganlar o'tmishdagi tirik moddalar bilan genetik bog'liqdir. Bu biosferaning asosiy tarkibiy birligi bo'lib, u er qobig'ining barcha boshqa jarayonlarini belgilaydi. Tirik materiya evolyutsion jarayonning mavjudligi bilan tavsiflanadi. Har qanday organizmning genetik ma'lumotlari uning har bir hujayrasida shifrlangan.
Zamonaviy biosfera kosmik, geofizik va geokimyoviy omillar kombinatsiyasi ta'siri ostida uzoq evolyutsiya natijasida shakllandi. Er yuzida sodir bo'layotgan barcha jarayonlarning boshlang'ich manbai Quyosh edi, ammo biosferaning shakllanishi va keyingi rivojlanishida fotosintez katta rol o'ynadi. Biosfera genezisining biologik asoslari tashqi energiya manbaidan, bu holda Quyosh energiyasidan foydalanib, hayot uchun zarur bo'lgan sodda birikmalardan organik moddalar hosil qiladigan organizmlarning paydo bo'lishi bilan bog'liq.
Bugungi kunda J. B ga tegishli bo'lgan V. I. Vernadskiy yaratgan biosfera haqidagi qarashlar tizimi. Lamark "u bizga sayyoramiz tarixidagi biosferaning o'rni haqida tushuncha berdi" deb ta'kidladi.
Birinchi marotaba "tirik materiya" ning geologik funktsiyalari, butun organik olamning yaxlitligini "yaxlit ajralmas yaxlit" shaklida ifodalagan. 1919 yilda V.I.Vernadskiy tirik moddaning birinchi ta'riflaridan birini bergan: "Tirik materiya nomi bilan men organizmlar, o'simliklar va hayvonlar, shu jumladan odamlarning umumiyligini anglataman". Keyinchalik u ushbu ta'rifga aniqlik kiritdi. Ushbu yangilanishlar turli xil energiya shakllarining o'zgarishi (konversiyasi), ularning "tirik materiya" faoliyatidagi o'rni va Yerdagi kimyoviy elementlar tarixidagi "tirik materiya" ning roli to'g'risidagi mulohazalarga tegishli. Vernadskiyning fikriga ko'ra, tirik materiya bu kimyoviy elementlar tarixini organizmlar va odamlar evolyutsiyasi bilan, shuningdek butun biosfera evolyutsiyasi bilan birlashtiradigan bog'liqlikdir.
Foydalanilgan adabiyotlar ro'yxati
- Vonsovskiy S.V. Dunyoning zamonaviy ilmiy manzarasi. -M .: NORMA, 2008. -686p.
- Gorelov A.A. Zamonaviy fan tushunchasi. -M .: Birlik, 2007. -632s.
- J. Fakeberg. Dunyo nimadan yaratilgan. -M .: Mir, 1989.299 s.
- Karpenkov S.X. Zamonaviy fan tushunchalari. O'rta maktablar uchun darslik. -M .: KnoRus, 2007. -412s.
- Zamonaviy fan tushunchalari. - M.: Oliy maktab, 2004. -455s.
- Kolchinskiy E.I. Biosferaning evolyutsiyasi. -M: Bilim, 2001. -259bilan
- Ruzavin G.I. Zamonaviy fan tushunchasi. -M .: NORMA, 2007. -395s.
- Sadoxin A.P. Zamonaviy fan tushunchalari: qo'llanma. -Omega-L, 2008. -632s.
Suxanov A.D. Zamonaviy fan tushunchalari. O'rta maktablar uchun darslik. -M .: Drofa, 2007. -642s.
Tirik organizmlar er yuzida paydo bo'lishining dastlabki milliard yillarida paydo bo'lgan
Qadimgi qazilma qoldiqlari Erdagi hayot sayyoramiz tarixining ko'p qismida mavjud bo'lganligini ko'rsatadi. Avstraliyaning g'arbiy qismida paleontologlar stromatolitlar deb nomlangan maxsus mineral hosilalarni aniqladilar, ular kamida 3,4 milliard yil oldin bakteriyalarning faoliyati natijasida paydo bo'lgan va radiometrik tanishuvga ko'ra yoshi 3,5 milliardga teng bo'lgan toshqotgan bakterial qoldiqlar topilgan. yoshda. Boshqa dalillar shundan dalolat beradiki, er yuzi sovigan va qotib qolganidan keyin birinchi bir necha yuz million yil davomida hayot ancha oldinroq paydo bo'lishi mumkin edi.
|
|
Hayot qanday paydo bo'lganligi haqidagi savol eng qiziqarli va murakkab ilmiy muammolardan biridir. 3,9 milliard yil avval hayotning mavjudligi to'g'risida hali biron bir toshga aylangan dalillar bizda yo'q, chunki qadimgi cho'kindi qatlamlari kashf etilmagan. Eng qadimgi organizmlar vujudga kelgan sharoitlarni qayta tiklash juda qiyin, chunki qadimgi zamonlarda Erdagi kimyoviy va fizik sharoitlar to'g'risida bizning bilimlarimiz to'liqligicha etarli emas. Shunga qaramay, tadqiqotchilar o'z-o'zini ko'paytiradigan organizmlarning paydo bo'lishi va rivojlanishini boshlashlari haqida bir qator farazlarni ilgari surdilar. Garchi birorta ham faraz hali ham qabul qilinmagan bo'lsa-da, fan ushbu fundamental masalalarga aniqlik kiritishga muvaffaq bo'ldi.
XX asrning elliginchi yillaridan beri o'tkazilgan yuzlab laboratoriya tajribalari shuni ko'rsatdiki, er yuzida mavjud bo'lgan eng oddiy kimyoviy birikmalar, shu jumladan suv va vulqon gazlari, tirik hujayralarning, shu jumladan molekulalarning qurilish qismlarini tashkil etuvchi ko'plab molekulalarni hosil qilishi mumkin. oqsillarni, DNKni va hujayra membranalarini tashkil etadigan moddalar. Kosmosdan kelgan meteoritlar ushbu qurilish qismlarining ba'zilarini o'z ichiga oladi va radio teleskoplaridan foydalangan astronomlar ushbu molekulalarning ko'pini yulduzlararo fazoda topdilar.
Hayot paydo bo'lishi uchun uchta shart bajarilishi kerak edi. Birinchidan, o'z-o'zini ishlab chiqarishga qodir molekulalar guruhlari shakllantirilishi kerak edi. Ikkinchidan, ushbu molekulyar komplekslarning nusxalari o'zgaruvchanlikka ega bo'lishi kerak, shunda ularning ba'zilari resurslardan samaraliroq foydalanishlari va boshqalarga qaraganda atrof-muhitning harakatlariga ko'proq qarshilik ko'rsatishlari mumkin. Uchinchidan, ushbu o'zgaruvchanlikni meros qilib olish kerak edi, bu esa qulay atrof-muhit sharoitida ba'zi shakllarni sonini ko'paytirishga imkon berdi.
Qaysi molekulalarning birikmasi yuqoridagi sharoitlarni birinchi navbatda qondirishini hali hech kim bilmaydi, ammo olimlar RNK deb nomlangan moddaning molekulalarini o'rganish orqali bu jarayonlarning mumkin bo'lgan printsipini isbotladilar. Yaqinda ba'zi RNK molekulalari kimyoviy reaktsiyalar tezligini ko'p marta, shu jumladan boshqa RNK molekulalarining elementlarini ko'paytirish reaktsiyasini tezlashtirishi mumkinligini aniqlash mumkin edi. Agar RNK kabi molekulalar o'z-o'zini ko'paytirishga qodir bo'lsa (ehtimol boshqa molekulalar yordamida), ular juda oddiy tirik organizmning paydo bo'lishi uchun zamin yaratishi mumkin edi. Agar bunday o'z-o'zini ko'paytiradigan komplekslar ma'lum kimyoviy moddalardan membranalar tomonidan hosil bo'lgan vesikulalarga o'ralgan bo'lsa, ular protosellalarni - eng oddiy hujayralarning eng qadimgi shakllarini yaratishi mumkin edi. Molekulalar bilan ro'y beradigan o'zgarishlar, masalan, ma'lum bir muhitda samaraliroq ko'paytiriladigan shakllarning paydo bo'lishiga olib kelishi mumkin. Shunday qilib, foydali molekulyar xususiyatlarga ega bo'lgan protoelllarning muvaffaqiyatli ko'payishi va borgan sari qiyinlashishi uchun tabiiy tanlanish harakati boshlanadi.
Hayotning kelib chiqishi haqidagi to'g'ri farazni ilgari surish uchun ko'plab boshqa savollarga javob berish kerak. Hayotning kelib chiqishini o'rganadigan tadqiqotchilar, qanday kimyoviy birikmalar komplekslari o'zlarini ko'paytira boshlashlari mumkinligini ham bilishmaydi. Agar biz oddiy kimyoviy birikmalar asosida laboratoriyada tirik hujayrani yarata olsak ham, bu xuddi milliardlab yillar oldin, yosh Erda tabiatda sodir bo'lganligini anglatmaydi. Ammo hayotning kimyoviy manbalariga asoslangan printsiplar, shuningdek, uning paydo bo'lishi jarayonining mumkin bo'lgan tafsilotlari, boshqa tabiat hodisalari singari, ilmiy tadqiqot ob'ekti hisoblanadi. Ilm-fan tarixi shuni ko'rsatadiki, hatto hayot qanday paydo bo'lganligi haqidagi murakkab savollarga ham nazariyalarni rivojlantirish, yangi jihozlarni ishlab chiqish va yangi dalillarni kashf etish natijasida ilmiy echim uchun foydalanish mumkin.