Las etapas iniciales del desarrollo de la vida en la Tierra

ciencias naturales están diseñados para ayudar a la humanidad a conocer como nosotros y el mundo que nos rodea y, por supuesto, para descubrir cómo en nuestro planeta se originó la vida en todas sus formas y manifestaciones. Sin entrar en el dogma religioso de la creación de la fuerza espiritual más elevado – Dios, vamos a estudiar la hipótesis del origen de la materia viva, que opera la biología. Las principales etapas del desarrollo de la vida en la Tierra nos ayudarán a revelar el problema de su origen y su manifestación en el mundo.

científicos de representación sobre la evolución de la vida silvestre

Si nos reúne a todos los especies de organismos, tanto modernos como extintos, se obtiene un número astronómico – mil millones de especies. No es de extrañar que los científicos, que vivían en diferentes momentos, trataron de identificar las principales etapas del desarrollo de la vida en la Tierra, dando lugar a la aparición de este tipo de organismos vivos, así como a la formación de las imágenes modernas de la naturaleza. Fundador de la taxonomía Karl Linney en el siglo 18 sobre la base de los principios de esta ciencia "en vivo desde el salón", que argumenta que la vida sólo puede surgir de preexistente sustancia viva. Linneo no permitió siquiera un indicio de la llamada generación espontánea de los organismos. biólogo alemán Ernst Haeckel sugirió por primera vez la idea de un monofilético – el origen de todos los organismos vivos a partir de un único ancestro. Jean-Baptiste Lamarck también defendió la idea de la forma ancestral unicelulares, la ocurrencia de que se produjo en las primeras etapas del desarrollo de la vida en la Tierra. Resumiendo todo lo anterior, se puede argumentar que la ciencia existente en la hipótesis del origen de la vida se clasifican en dos grupos. En primer lugar – abiogénico, que incluye ideas sobre la formación de la materia viva de la naturaleza inanimada (Alexander Oparin, Haldane, D., S. Miller). Otros – biogénico, incluye la idea de la aparición de los seres vivos sólo por su propia especie (Virchow, Linneo, Darwin).

Si los organismos primarios tenían una forma ancestral común

Las primeras etapas del desarrollo de la vida en la Tierra, y abiótico (químico), entonces el período de la aparición de biopolímeros (proteínas y ácidos nucleicos) llamados prebiológica y, por último, la etapa de la evolución biológica (formación de organismos unicelulares primaria). Ellos se fusionaron y se nombran biopoeza. Algunos investigadores (por ejemplo, D. Bernal, S. Miller) propusieron la idea de progenote – antepasado, de los cuales los arqueas, eubacterias, las células nucleadas. Otros investigadores creen que los eucariotas no surgieron de progenote, y fueron el resultado de la simbiosis, o se forman como resultado de los cambios en protobiontes membrana externa. Considere esta hipótesis con más detalle.

La hipótesis de Oparin – Haldane

Entre las muchas versiones científicas, tratando de explicar el fenómeno, conocido por la ciencia como la etapa pre-biológica del desarrollo del mundo de la vida, muy popular coacervado hipótesis de gotas. Está formulado por el científico ruso A. I. Oparinym. Ideas similares fueron expresadas por el investigador británico D. Haldane. Los científicos las ideas eco en el largo conocido en biología hipótesis de la generación espontánea de la vida.

La esencia de la hipótesis de coacervados

Académico Oparin sugirió que el grupo de moléculas de compuestos orgánicos, resultante de los procesos de la etapa química podría crear una piel suficientemente densa. Por lo tanto, ellos se separaron del caldo primordial – ambiente del agua de un antiguo océano. Estos grupos de científico moléculas llamadas coacervados. Eran capaces de existencia independiente, continuando el intercambio de la solución primaria. Por muy importante, según Oparin, las propiedades de coacervados tratados su capacidad para crecer y la fragmentación (la reproducción). D. Haldane, se basó en experiencias Miller-Juri, que se obtuvo experimentalmente sustancias orgánicas complejas a partir de una mezcla de metano, amoniaco, hidrógeno y dióxido de carbono. Consistía en moléculas de aminoácidos y azúcares simples. Esto ha dado lugar a la posibilidad de estructuras separadas – probiontov.

De acuerdo con Oparin y Haldane, las etapas iniciales del desarrollo de la vida en la Tierra, lo que lleva a la formación de complejos primarios – células progenitoras, siempre que la base para el proceso de la evolución de la materia viva. Cabe señalar que para los experimentos científicos han simulado con éxito las posibles condiciones que podrían estar en la atmósfera y los océanos en el primario, es decir, alta temperatura y presión, las radiaciones ionizantes y descargas eléctricas.

Probionty y sus propiedades

Las primeras etapas del desarrollo de la vida en la Tierra – la Hadeano, Arcaico y luego, marcan la transición de coacervados de auto-organización (probiontov) a las células vivas primarios. Él fue posible gracias a las propiedades únicas probiontov: la capacidad de formar membranas aisladas, posibilidad de las formas más simples de la reproducción, el intercambio básico con el proceso de ambiente externo. moléculas auto-organizadas de nucleoproteína, que resultan de la etapa química, proporcionados en la manifestación probiontov de las propiedades más importantes de la materia viva – la capacidad de transferir información genética.

Características de los organismos vivos primera

Durante mucho tiempo (hace alrededor de 3,5 billón de años) se formaron sedimentos en el que los rastros de la vida orgánica fueron encontrados. Estaban en forma de residuos de cianobacterias y conchas calcáreas mureinovyh paredes celulares bacterianas. condiciones geoquímicas en la litosfera época Arcaica está en constante cambio, por lo que los procariotas ecosistemas primarios para adaptarse a ellos por la acumulación de muchas variantes fenotípicas. La fotosíntesis se lleva a cabo por las algas azul-verde (cianobacterias), ha proporcionado un cambio fundamental en la composición del gas de la atmósfera primordial de la Tierra, lo que permite más seres salida del hábitat acuático en tierra. Actividad primeros organismos procariotas, y eran en su mayoría de azufre y hierro bacterias, resultaron en la formación no sólo de sedimento, pero como petróleo y gas natural.

¿Por qué se hizo posible la aparición de células eucariotas

Como hemos mencionado anteriormente, la actividad fotosintética de las bacterias verdes del azufre y de color púrpura y bacterias del hierro contribuyó a la formación del protector de la capa de ozono y la aparición de las células eucariotas aeróbicas. En otras palabras, las 3 primeras etapas de la vida del mundo llevaron a la formación de la biocenosis que contiene organismos eucariotas unicelulares y pluricelulares. La mayoría de los científicos tienden a creer que su aparición se produjo hace unos 600 millones de años. Inicialmente organismos nucleares fueron representados por una formas flagelados unicelulares. Como resultado de la divergencia de ellos llegaron las primeras plantas – algas y protozoos y hongos. Una interesante opinión de algunos investigadores que los procariotas son un callejón sin salida evolutivo, porque no han cambiado mucho en las primeras etapas del desarrollo de la vida en la Tierra. Biología formula dos razones para la falta de desarrollo evolutivo de los organismos no nucleares.

El primero de ellos se refiere a la incapacidad de las células procariotas para mejorar la organización y diferenciación. La segunda razón – procariotas material hereditario rígidos duros presentados única molécula de ADN circular, llamado un plásmido.

Simbiosis, lo que dio lugar a cambios revolucionarios en la naturaleza

Aparición de células nucleadas en los círculos científicos para explicar la posición de la simbiogénesis – teoría propuesta por A. Shimperom. Desde la formación del núcleo de la célula, la presencia de los cuales es la característica principal de los eucariotas, así como la formación de las mitocondrias y cloroplastos fue posible gracias a la transformación de ciertas bacterias aerobias. La infiltración de una célula primaria con una membrana separada sustancia genética, las bacterias se sincronizan su metabolismo con la célula huésped. Como resultado, han perdido la capacidad de existencia independiente fuera de la célula y comenzó sus orgánulos obligatorios. Es de destacar la hipótesis que explica la aparición de los cloroplastos. No se puede olvidar que el origen de estos orgánulos se aseguró fenómeno nutrición autótrofa y la fotosíntesis. Siguiendo A. Shimperom tales científicos rusos conocidos como KS Merezhkovsky, BM Kozo-Polyansky y otros llamaron la atención sobre un grupo de bacterias fotosintéticas capaces de simbiosis con células heterotróficas. Una vez en el citoplasma, que aparentemente asimilados con el metabolismo celular y la función como orgánulos de acero, más tarde llamados cloroplastos. Propias células heterotróficas mutar en una alga verde unicelular, convirtiéndose en los primeros eucariotas autótrofos.

biogeocenosis Vendian

Por lo tanto, la coexistencia de varios tipos de no nucleares organismos – bacterias – podría conducir a la formación de un nuevo sistema vivo – la célula eucariota. Continuar el estudio de las primeras etapas del desarrollo de la vida en la tierra, nos dejó Vendian edad Proterozoico, que sustituyó el Arcaico. En el medio acuático, – la principal cuna de la vida en el planeta, los primeros biogeocenosis formados. Los productores que eran bacterias fotosintéticas y algas verdes unicelulares y colonial.

Fueron aislados oxígeno, sintetizan sustancias orgánicas utilizadas por los organismos heterótrofos: protozoos unicelulares y multicelulares formas: celenterados y trilobites. Vendian periodo que termina en las primeras etapas del desarrollo de la vida en la Tierra. Eram y el período posterior a ella, tenían que seguir aplicando los procesos de la evolución de la naturaleza viva, todos ellos basados en la variación genética y la selección natural.