Az élő struktúrális szintjei és fejlődésének szakasza - absztrakt, 2. oldal

2. A CELLULAR LEVEL OF LIVE. A CELL ELVESZTÉSE

A sejt az élet alapvető elemi egysége, reprodukálható. Ebben van minden fontos anyagcsere folyamata, mint például a bioszintézis, az energia-anyagcsere stb. Ezért a biológiai evolúció kezdete és a való élet megjelenése pontosan a sejtszervezet kialakulásának köszönhető.

A Földön felbukkanó egykori egyedek közül a legkorábbi baktériumok voltak, amelyeknek nincs magja (prokarióták). Valószínűleg a szerves vegyületek fogyasztásának rovására éltek, amelyek abiogénen keletkeztek elektromos kisülések és ultraibolya sugarak hatása alatt. A magot (eukarióták) tartalmazó organizmusok sokkal később jelentek meg (kb. 1,5 milliárd évvel ezelőtt). A sejtszerkezeten kívül a prokarioták és az eukarióták közötti különbség az, hogy az előbbi anoxikus környezetben és oxigént tartalmazó légkörben él, míg eukarióták esetében szinte minden esetben oxigén szükséges.

A prokarióták és az eukarióták között a különbség az, hogy utóbbi esetben a légzés a metabolizmus fő mechanizmusává vált, és a legtöbb prokariótában az energia metabolizmusa az erjedés során jelentkezik.

A légkörben lévő elegendő mennyiségű szabad oxigén megjelenése után az aerob mechanizmus sokkal nyereségesebbnek bizonyult, mivel a szénhidrátok oxidációja 18-szor növeli a biológiailag hasznos energia hozamát a fermentációhoz képest.

Az eukarióták kialakulását illetően két fő hipotézis létezik.

Az autogén hipotézis azt sugallja, hogy az eukarióta sejt a prokarióta sejt differenciálódásával jön létre. Ez történt a membránkomplex kialakulásának eredményeként. Először egy külső sejtmembránt hoztunk létre a sejtbe történő kiemeléssel, majd külön szerkezetek jöttek létre, amelyek sejtes organoidokat eredményeztek. E hipotézis keretében lehetetlen megmondani, hogy a prokarióták csoportja milyen eukarióta alakul ki.

Az amerikai mikrobiológus, Lynn Margulis nemrég egy másik hipotézist javasolt, amelyet a szimbiotikus elméletnek neveznek. A szimbiotikus hipotézis alapja az új felfedezések: extranukleáris DNS detektálása plasztidokban és mitokondriumokban, valamint ezeknek a szervenseknek a képessége, hogy egymástól függetlenül oszlanak el. L. Margulis hipotézisének megfelelően az eukarióta sejt többféle szimbiogenezis következtében jött létre. Kezdetben egy nagy amoebos prokarióta sejtet kombináltunk a kis aerob baktériumokkal, amelyek mitokondriumokká alakultak. Ez a sejt magában foglalja a spirochete-szerű baktériumokat, amelyekből képződött kipetozomok, centrosomák és flagella. Miután a sejtmag izolálódott a citoplazmában, ami az eukarióták jele, a sejt ezen organeszek készletével kezdődött a gombák és állatok királyságainak kialakulásához. A prokarióta sejt cianidokkal való egyesülése plasztid sejt kialakulásához vezetett, és ez egy növényi birodalom kialakulásához vezetett. Ma, L. Margulis hipotézisét nem mindenki osztja meg. Sok tudós betartja az autogén hipotézist, amely jobban megfelel a darwini elveinek, amelyek a szervezet progresszív evolúciója során bonyolítják le a szervezetet.

Az evolúció egyik legfontosabb lépése a fotoszintetikus képesség kialakulása volt a szervezetekben.

Körülbelül 3 milliárd évvel ezelőtt a környezet szerves nitrogénvegyületekkel való kimerülése olyan élő lények megjelenését eredményezte, amelyek képesek a légköri nitrogén felhasználására.

Az ilyen organizmusok a fotoszintetikus nitrogén-rögzítő kék-zöld algák, amelyek létezhetnek szerves vegyületekből teljesen mentes közegben. Ezek a szervezetek aerob fotoszintézist végeztek és ellenálltak az általuk előállított oxigénnek.

Kezdetben fotoszintézis merült fel, amelyben hidrogén-szulfid volt a hidrogénatomok forrása a szén-dioxid kinyerésére. Hasonló fotoszintézist végeznek a modern zöld és lila szürke baktériumok. Később egy összetettebb kétlépcsős fotoszintézis jelent meg, amelyben a hidrogénatomokat vízmolekulákból extrahálták. Az egysejtű organizmusok fotoszintetikus aktivitása óriási hatást gyakorolt ​​a Föld egész életének fejlődésére. A fotoszintézis felszabadította a szervezeteket az abiogén szerves vegyületek természetes tartalékaiból való küzdelemben, amelynek számát jelentősen csökkentette. A fotoszintézis útján kifejlesztett autotróf táplálkozás, valamint a növényi szövetekben elkészített tápanyagok állománya számos különböző organizmus kialakulásának feltétele.

A fotoszintézis segítségével a légkör telítettségét olyan oxigénnel elégítik ki, amely elegendő az olyan organizmusok kialakulásához és fejlődéséhez, amelyben az energiacsere a légzési folyamaton alapul. A jelentős koncentrációjú oxigén megjelenése az ózonréteg felső légkörében kialakult, ami megóvta a földi életet a világűr sugárzásának káros hatásaitól.

Az egysejtű organizmusok fejlődése követte a szervezet szerkezetének bonyolultságát, javítva a genetikai készüléket és a reprodukciós módszereket.

A legprimitívebb szakasz az agamikus prokarióta szakasz volt. Az organizmusok morfológiája ebben a szakaszban a legegyszerűbb, és mégis van már differenciálódás a citoplazmán, a nukleáris elemek, a bazális magok, a citoplazmatikus membránon.

A következő lépést (agamic eukarióta) a belső struktúra további összetettsége jellemzi (magasan specializált organoidok, membránok, sejtmagok, citoplazma, riboszómák, mitokondriumok stb. Kialakulása). A legfontosabb a valós kromoszómák magképződésének javulása, míg a prokarióta sejtekben az örökletes anyag az egész sejtben eloszlik. A protozoa fejlődésének progresszív szövődménye a szexuális reprodukció kialakulása volt (hamogam színpad). Az evolúció során átmenet van a generatív sejtek női és hímivarabokra való elosztására, valamint a kereszttermesztés kezdeti szakaszára való átmenetre.

3. AZ ÉLET-RENDSZER SZERVEZETI SZINTJE

A következő az evolúció unicelluláris szakaszában egy multicelluláris szervezet megjelenése és fejlődése volt.

Az egysejtű organizmusok és a primitív multicelluláris organizmusok közbenső szakaszában koloniális egysejtű rendszerek keletkeztek. A további fejlődéssel a telepesek sejtjei az elválasztás elvének megfelelően szakosodtak: a táplálkozás és mozgás (flagella) gyakorlása, valamint a reprodukció szolgálatában (generatív). A későbbi specializáció koordinációs központ létrehozását követelte; azaz az ideg központ, egy jól meghatározott központi idegrendszer merül fel. Ugyanakkor a szexuális többszörözés módszerei is javultak: átmenet a növények belső megtermékenyítéséhez és az állatok élő születése.

Az állatok esetében a multicelluláris szervezet kialakulásának vége az "intelligens" típusú viselkedés és a végső - ember megjelenése volt.

Az összes többsejtű organizmus három királyságra oszlik: gombák, növények és állatok. A gombák fejlődéséről nagyon keveset tudunk, mivel közel sem hagytak paleontológiai nyomokat. A növények és az állatok fejlődését részletesen meg lehet követni.

A növényvilág fejlődésének főbb jellemzői között megállapítható, hogy:

- az elsődleges növények többsége szabadon úszott a tengervízben, vagy az aljára rögzítve;

- A talaj felszínén a talaj felszínén a növények felszínre kerültek. A szárazföldi kapcsolt életmóddal összefüggésben a növényszervezet gyökeret, szárat és levél alakul ki, kifejleszt egy érrendszeri vezető rendszert, védő és hordozó szöveteket;

a szexuális reprodukció nem függ a csepegtető vízi környezetétől;

- a külső megtermékenyítéstől a belső megtermékenyítésig áttérnek, kettős műtrágyázás következik be, az embrió tápanyagtartalommal rendelkezik;

- a rovarok fejlődésével együtt javul a reprodukciós és a virágzó növények keresztfertőzése. Egy embriózsák fejlődik, hogy megóvja a növényi embriót a kedvezőtlen környezeti hatásoktól. A magok és a gyümölcsök különböző módjai vannak a fizikai és biológiai tényezők széles skálájának segítségével.

Az állatok történelmét a legteljesebb mértékben tanulmányozták. Ez azért van, mert van egy csontvázuk, ezért könnyebb felfedezni a megkövesedett maradványokat. Az állatok legkorábbi állománya körülbelül 700 millió éves. Feltételezzük, hogy az első állatok az összes eukarióták közös törzséből vagy a legősibb algák egyik csoportjából származtak. Az állatvilág teljes történetében 35 fajta jött létre, amelyek közül 9 kihalt, és eddig 26 létezett. Az állatvilág fejlődésének legfontosabb jellemzői a következők:

1. A szövetek és az összes szervrendszer multicellularitásának és a kapcsolódó specializációnak a progresszív fejlődése. A mozgás képessége (szabad életmód) nagyban meghatározta a viselkedési formák javulását. Az egyéni fejlődésnek a környezeti tényezők ingadozásaival szembeni viszonylagos függetlenségét a belső szabályozó rendszerek - az ontogenezis autonómia (ontogenezis - egyéni fejlődés) alapján - figyelték meg.

2. Egy szilárd csontváz megjelenése állatokban: gerinceseknél - belső, ízeltlábúak külsőek. Ez a részleg határozta meg az ilyen típusú állatok különböző módjait. Az ízeltlábúak külső vázának megakadályozta a test méretének növekedését, ezért minden rovarot viszonylag kis formák képviselnek. A belső csontváz nem korlátozta a testméret növekedését a gerincesekben, így a dinoszauruszok hatalmas méreteket értek el.

3. Az állatszervezés központilag differenciált szakaszának megjelenése és javítása (a coelenterátumoktól az emlősökig). Ebben a szakaszban a rovarok és a gerincesek megosztottak. A központi idegrendszer kialakulásának köszönhetően a rovarok fokozzák viselkedési formáikat az ösztönös örökös összerendelés útján. A gerincesek egy agyat és egy kondicionált reflexek rendszert fejlesztenek ki, nyilvánvaló tendenciák vannak az egyének átlagos túlélésének növekedésére.