A szerves világ eredményeként az evolúció folyamata - minták és problémák és makroevolúció

Populációs bizonyos szint ÉLET ÉS HELYE MAN IN IT

2.3. Törvényszerűségek és problémák a makro-evolúció és antropogenezis

2.3.2. A szerves világ eredményeként az evolúciós folyamatban

A probléma eredete a földi élet egyik fő problémája a természettudomány. Ugyanakkor ez egy fontos filozófiai, ideológiai probléma, amely szorosan kapcsolódik a megértése a lényege az élet. Relevanciáját, ez vonzza a tudósok különböző szakterületek és az érdeke, hogy sok ember, tekintet nélkül, hogy mit csinálnak. Vannak különböző hipotézisek eredete a földi élet, és ezek mind különböző mértékben, vitatható, mert a lejátszás mindazok a folyamatok vezettek a megjelenése az élet, ez lehetetlen. Ezek közül hipotézisek a következők: a) az élet hozta létre valamikor cselekmény az isteni teremtés (kreacionizmus); b) az élet soha nem merül fel, akkor örök; c) az élet keletkezett ismételten élettelen természet (spontán generáció); d) az élet a Földre az űrből (panspermіya); d) az élet eredt élettelen természet eredményeként rendszeres folyamatok (kémiai evolúció).

Kreacionizmus (a latin sgea t io -. Creation) - anti-tudományos tan, amely tükrözi az idealista nézet természet, nem tartozik a tanulmány a tudományos módszerek által támogatott vallási tanításokat. A fogalom az esély a spontán (spontán) nukleációjára meglévő szervezetek, még emlősök, az élettelen természet (talaj, sár, stb ..) Jött vissza az ókorban. Arisztotelész úgy gondolta, hogy ezt a folyamatot befolyásolja immateriális tényezők. Az ötlet a spontán generáció óta létezik már évszázadok óta. ő rázzuk 1668 egy olasz orvos Francesco Redi (1626-1698) az ő kísérletek legyeket. Azt találtuk, hogy a fehér „férgek” jelennek meg a húst, ha romlás a lárvák a legyek és nincsenek hús, mint korábban várható volt, és a tojás, amely elhalasztotta repül. A hús, zárva a legyek, az utolsó lárvák soha nem jelenik meg. Így került megfogalmazásra az elvet: minden élőlény - a nappali. A megnyitása a holland Antonie van Leeuwenhoek (1632-1723) a mikroszkóp alatt a világ protozoonok és baktériumok elképzelést spontán generáció újjáéledt új erő, most mikroorganizmusok ellen. Francia tudós Louis Pasteur (1822-1895) (ábra. 2,26), aki úgy az alapító orvosi mikrobiológia, az egyszerű és egyidejűleg ügyes kísérletek meggyőzően cáfolták azt a hipotézist, spontán generáció. Azt találta, hogy a baktériumok szaporodnak csak a baktériumokat és a spontán lehetetlen. De Pasteur kísérletei már értelmezni oly módon, hogy az élet általában nem merültek fel az élettelen természet, az örökre ott és csírát élőlények hoztak űrből által meteoritok vagy nyomása alatt napfény (panspermіya). Később bebizonyosodott, hogy ez lehetetlen, mert a jelenléte a térben ultraibolya és a kozmikus sugárzás, ami káros hatással van minden élő dolog. Pánspermia hipotézis az évek során szerzett új lehetőségeket. Mert az ő tanulmány jelenleg használt különböző jelentések UFO (azonosítatlan repülő tárgy) mintegy sziklarajzok az adatok, amelyek állítólag hasonlítanak rakéták és űrhajósok, és még egy találkozót az idegenek. Egyes tudósok úgy vélik, hogy „teret vetőmag” készült, különösen egy másik bolygóról civilizáció látogatott a Földet. Francis Crick (b. 1916), aki együtt John. Watson (b. 1928), 1953-ban létrehozott egy modellt a DNS-molekula, bizonyíték kozmikus eredetű a földi élet tartják univerzális genetikai kód. Az az elképzelés, földönkívüli eredetű a földi élet módszertanilag meggyőző: ez nem magyarázza meg, hogy az első élőlények, és eltolja a problémát egy másik helyre az univerzumban.

Ábra. 2.26. Louis Pasteur (Louis Pasteur) (1822-1895).

Az alapja a legmodernebb hipotézis eredetét a földi élet egy hipotézis biokémikus akadémikus A. I. Oparina (1894-1980), akivel tette első megjelenése a könyv „Az élet eredete” (1924). O. Oparin indult ki, feltételezve, hogy a korai szakaszában a fejlesztési föld élettelen, de végzett abiotikus (szervetlen) szintetizálja szénvegyületek (szerves anyagok), és az ezt követő kémiai evolúció. A. A élet eredete Oparin kapcsolódik a kialakulását a fehérje (ábra. 2,27). A fő szakaszai az élet eredete a földön, O. I. Oparinym mint: a) egy első lépésben - abіogenny (nebіologіchny szervetlen) szintézise egyszerű szerves vegyületek; b) egy második szakaszban - abіogenny szintézise komplex szerves vegyületek (polimerek): c) a harmadik lépésben - a kialakulását egyes fazovovіdokremlenih peredbіologіchnih rendszerek - élet (probіontіv prekurzorok); g) megjelenése az első élő szervezetekre.

Ábra. 2.27. M Odel az élet eredete.

Föld 4,5-5 milliárd. Years. Egy ponton a Föld olvadt el. Az a hőmérséklet, a felület eléri 4000-8000 ° C-on Fokozatosan lehűtjük. A hűtés intézkedés szén és fémek tverdoplavkі képződött vegyületet (karbidok), amelyek a kéreg képződik. A légkör akkori nem ugyanaz, mint most: nem tartalmaz szabad oxigén és nem volt okisnyuvalny és helyreállító. Víz volt a vízgőz formájában. Amikor a hőmérséklet már 100 ° C alatti, a folyamatos felhőszakadások kezdődött, ami tartott évezredek. Alakult a tengerek és óceánok. A kéreg még mindig nagyon törékeny, különböző helyeken a robbanás törte meg a forró láva. Így karbidok reagáltatjuk víz és a szénhidrogének képződött, mint képződött acetilén (C2 H2) a reakció során a kalcium-karbid vízzel. Magas hőmérsékletű olvadt láva, ultraibolya sugárzás, amely miatt a hiánya az ózonréteget a légkörben simán elérte a Föld felszínét, már erőteljes villám energiaforrás a különböző kémiai reakciók, amelyek szénhidrogéneket csatlakozott. Az elsődleges óceán fokozatosan felhalmozódott egyszerű szerves vegyületek (monomereket), amely egy „húsleves”, amely történt polimerizációs eljárásokban, aminek következtében rendelkező komplex szerves anyagok (polimerek), és ezekből - által koatservatsії (elválasztása a kolloid polimer oldatot fázisok különböző koncentrációjú ) kialakított koatservatnі csepp. Ezek tartalmazta a fehérjék, nukleinsavak, poliszacharidok, zsírok. Koatservatnі cseppeket szóba lehetséges modellek az első prekurzorok az élet (probіontіv). A probіontіv pre- biológiai (kémiai) a természetes szelekció keletkezett sejt - alapegysége az élet. Ez azt jelentette, hogy kialakult az első élő szervezetek, ami kezdődött a biológiai evolúció. Mozgó sejt alkotnak probіontіv szervezet mechanizmus kíséri előfordulása önreprodukciója finomítani a molekulák át a mátrix elvét, amelyet elérni korrelációs függvények biopolimereket (fehérjék és nukleinsavak) megjelenése a vitális energia hatékony rendszer használatán alapuló ATP.

Hipotézis O. I. Oparina megerősítést nyert; annak egyes rendelkezései lehet ellenőrizni kísérletileg. Abіogenny szintézisét szerves anyag a világegyetemben végeztük a múltban, és most folyik. Bizonyíték erre az a kimutatására szénvegyületek a légkörben csillagok, meteoritok leesik a földre. Képessége abiogenous szerves vegyületek szintézisét bizonyítja modell kísérletekben. Amerikai biokémikus Stanley Miller 1953 g. Szerelt egy speciális berendezés, amelyben a hét folyamán nem fogadott nagyfeszültségű elektromos kisülés útján gázkeverék, amely szimulálja az elsődleges Föld légkörébe (gőz, metán, ammónia, hidrogén), és kapott aminosavak száma, az egyszerű cukrok és egyéb anyag (ábra. 2,28). . J. Oro (1960, Spanyolország) teszi abіogenny szintézise adenin guanіnu, pirimidinek, ribóz és dezoxiribóz - alkatrészek nukleinsavak. Ponnamperuma S. (1970, USA) által abiogenous kapott ATP szintézis - egy szerves vegyület, amely a fő formája energiatároló az élő szervezetekben. Amerikai tudós S. Fox (1969) át melegítjük láva darab 150-180 ° C-on és egy aminosavak keveréke kapott bіlkopodіbnі anyag (proteїnoїdi), amelyek osztják a gyöngyök formájában (mikrogömbök). Néhány proteїnoїdam jellemezte enzimes eljárással: Bár ezek gyenge, de gyorsított (katalizált) különböző reakciót.

Ábra. 2.28. Experiment C. Miller.

zovovіdokremlenih peredbіologіchnih rendszerek (mikrogömbök Fox macrobeads Egami, buborékot Gold - - él, koatservatnі esik Bungenberg G. de Jong), sok laboratóriumok modell F kaptunk. Elmélet O. I. Oparina alapul modellje koacervátumból csepp. Ezek úgy állíthatók elő keveréssel, például oldatok gumіarabіka és a zselatin. Ez egy nyitott rendszer. Vannak elválasztva egy egyértelmű határ a tápközeg felületét, amely szimulálja klіtiniu membrán, amely képes kölcsönhatásba lépni ebben a környezetben, szelektíven elnyelik anyagok és azok használatát különböző kémiai reakciókban. A termékek egy részét ezeknek a reakcióknak esik ismét szerdán. A halmozódó anyagok koatservatnі csepp növekszik, és elér egy bizonyos méretet, szakítani, miközben néhány jellemzője az eredeti kémiai szervezet. Koatservatnі csepp különböznek kémiai összetétele, és ezen az alapon a kémiai természetes szelekció. Ez az új mintázat (természetes szelekció az eredeti formájában) már jelentős tényező az átmeneti anyag, hogy a magas fokú szervezet.

Az első élő szervezetek felmerült a világon voltak heterotrófia (fogyasztásra kész szerves anyagok táptalajt), anaerobok (nyert energiával az oxidációs szerves anyagok bezkisnevogo - fermentáció) és prokarіotami (pre-nukleáris). Számának növelése heterotróf szervezetek vezetne csökkenéséhez szerves anyag mennyiségét az elsődleges óceán. Verseny tápanyagok volt a lendület a megjelenése autotróf élőlények létre a szükséges szerves anyagok anélkül, hogy először izoláljuk a szabad oxigén (chemosynthesis és a fotoszintézis baktériumok), majd a felszabadulás szabad oxigén (fotoszintézis, kék-zöld alga, zöld növények). A megjelenése fotoszintézis egészét érintette jövő élet fejlődését. A fotoszintézis tüzelt organіzumi verseny abіogennі szerves vegyület táplevesben; fokozatosan felhalmozódott mentes légkör oxigén, amely lehetővé teszi az előfordulása aerob szervezetek, az energia-anyagcsere, amelynek alapja az oxigén légzés; fotoszintézis által a felső része a légkörben képződött ózonréteget, amely védi az élet a káros hatások az ultraibolya sugárzás, és ez a megnövekedett stabilitása életformák.

Hipotézis O. I. Oparina arra enged következtetni, hogy a megjelenése az élet a Földön, mint a természeti szabályos folyamat volt lehetséges. Feltételezhetjük, hogy más bolygókon a világegyetem lehet a feltételeket a megjelenése az élet. Lehetőség van arra, hogy az élet egyik vagy másik formájában már létezik néhány közülük. De annak ellenére, hogy a fenti, a probléma az élet eredete is megoldatlan. A szó a John. Bernal, és ma már generál több kérdést, mint amennyit megválaszol.

Eredeti eukarіotichnih sejtekben. A modern fogalmak, az első eukarióta sejtek megjelentek 1,5 milliárd. Évekkel ezelőtt (ábra. 2,29). Két hipotézist azok eredetét: іnvagіnatsіyna és szimbiotikus. Mert іnvagіnatsіynoyu hipotézis, az első eukarióta sejtekben keletkezett differenciálódása az eredeti aerob sejtek prokarіotichnoї. Kívülről a sejtmembrán, amelyhez kapcsolódnak, egy pár genomok vpinannya képződik a sejteken belül, és ezek közül néhány szerkezetek alakulnak ki, hogy adott okot, hogy sejt-organelam. Ezt a hipotézist kielégítően magyarázza a jelenléte két membrán a héj a mag, mitokondrium és kloroplasztok. Mert simbіotichnoyu hipotézis eukarіotichna sejt alakult több szakaszban simbіogenezu. Először is ott volt egy nagy szimbiózis amebopodіbnoї prokarіotichnoї sejtek kis aerob baktériumok, ami kiderült a mitokondrium. Ezután ezt a szimbiotikus prokarіotichna sejt tartalmazott egy spіrohetopodіbnі baktériumokat, a képződött kіnetosomi, centroszómákhoz és csillók. Elválasztása után a sejtmagból a citoplazmába e sejt volt a kiindulási pont a kialakulását gombák és állatok. Ötvözi prokarіotichnoї sejteket kék-zöld alga, ami kiderült kloroplasztisz adott okot, a növények számára. Mellett a szimbiotikus sejtek jelenlétére utal a mitokondriumok és a plasztidok pozayadernoї DNS-t és a képesség, hogy reprodukálja ezeket organellumok. vannak érvek ellen szimbiotikus hipotézisek: 1) a legtöbb mitokondriális kódolt fehérjék a sejtmagban; 2) mitokondriális és plasztisz gén tartalmaz intron olyan géneket, a sejtmag kromoszóma; 3) batsilіn fehérje, amely áll csillók és flagellumok modern prokarióták eltérő tubulin eukarióta fehérje; 4) a baktériumok észlelt struktúrák tipikus flagellumok, csillók, bazális szervek vagy sejtek tsentrіol eukarіotichnoї mikrotubulus készítmény „9 + 2”, vagy „0 + 9”.

Ábra. 2.29. Óra biológiai idő.

Az eredete a többsejtű állatok. Tény eredete többsejtű (Metazoa) egysejtű (protozoonok) általánosan elfogadott. De a kérdés az, hogy van ez a folyamat az evolúció volt az átalakulás protozoonok a Metazoa. Továbbra is ellentmondásos. Két hipotézis eredetét Metazoa. hipotézis gastreї E. Haeckel (1874) hipotézise fagotsiteli I. I. Mechnikova (1886).

Hipotézis gastreї E. Haeckel. E. Haeckel többsejtű őse volt egyrétegű gömb kolónia ostoros. E. Heckel adatok alapján embriológia, hogy az egyedfejlődés belső nukleációs réteg (entoderma) gyakran kialakítva vpinannya (süllyesztékekbe a) az egyrétegű fal az embrió (blasztula), ahol van egy kétrétegű embrió (gasztrula). E. Heckel véljük, hogy az evolúció során az egyik fele a gömb alakú test blastulopodіbnogo vvіgnulasya a másik, és így keletkezett primer enterális (gyomor-) egy üreget, amely kifelé nyílik szájnyílással. Egy ilyen képzeletbeli kétrétegű test lebegett útján csilló, ivarosan szaporodó és lett az őse minden többsejtű állatok. E. Haeckel nevezte gastreєyu.

Hipotézis fagotsiteli I. I. Mechnikova. Tanulás egyedfejlődés alacsonyabb többsejtű, I. I. Mechnikov észrevette, hogy a entoderma nem úgy alakítják ki vpinannya (bélelzáródás), és a penetráció az egyes kolóniák sejtek belsejében az üreg fala, ahol kialakult egy laza első, majd egy szűk csírát entodermi, és csak később ebben a tömege megjelent enterális (gyomor-) üreg, és a még később - az elsődleges száj (blastopore). Ez a folyamat együtt járt az intracelluláris emésztés fagocitózis), amely hordozta a migrált sejteket belsejében telepeket (ábra. 2.30). Formation Process entodermi által bevándorlási II Mechnikov kell tekinteni, sokkal primitívebb, mint a bélelzáródás. Azonban ő indult ki, hogy a színpad az embrió sűrű entodermi van a fejlesztés alacsonyabb többsejtű - szivacsok és tömlőbelűről. A szivacsok hívta parenhіmeloyu, tömlőbelűről - klanuloyu. Egy ilyen képzeletbeli kétrétegű test II Mechnikov úgynevezett fagotsiteloyu.

Ábra. 2.30. Volvox, gyarmati szervezetet. Volvox sejtek keletkeznek keresztül mitózist. A telepek sejtek specializálódtak photoreception, reprodukció, a mobilitást.

Javára a hipotézist, Haeckel kialakulását jelzi ontodermi által vpinannya. Ellene, és aszerint, hogy azt a hipotézist, I. I. Mechnikova - az a tény, hogy ez az alsó E t és Z AA gastrulyatsіya nem vpinannyam és bevándorlási a blasztula sejtek. Ezek a modern összehasonlító állattan és összehasonlító embriológia kedveznek I. I. Mechnikova hipotézisét. Oktatás a ősei t és z E OA két sejtréteg kíséretében sejt specializáció (a külső réteg a sejtek fennmaradt motoros és szenzoros funkciókra, és a belső - táplálkozási és szexuális) a transzformáció kolónia ostoros holisztikus többsejtű szervezetben.