Жер бетінде тіршіліктің қалыптасу кезеңдері

Жер бетінде тіршіліктің қалыптасу кезеңдері

Ағзалардың қайсысы - прокариоттарға, қайсысы эукариоттарға жатады? Бұлай бөліну қай белгілеріне негізделген? Тынысалу және фотосинтез үдерісінде қай заттар сіңіріледі; қай заттар бөлініп шығады? Өздерің өсімдік, жануар және адамның қандай органоидты жасушаларын білесіңдер? Олар қандай қызмет атқарады? Гликолиз деген не?

Ғаламшардың геологиялық өткендері. Тіршілік қалыптасуының бастапқы кезеңдеріндегі жағдайлар

Ғаламшардың геологиялық өткендері. Тіршілік қалыптасуының бастапқы кезеңдеріндегі жағдайлар. Соңғы ғылыми деректер бойынша Жердің жасы - 4,6 млрд жыл. Ғаламшардың терең қабаттарында заттардың өте баяу, бірақ тетенше күшті балқымалы қозғалыстары үнемі өтіп жатады. Жанартаудың атқылау белсенділігі, тау түзілу және континенттердің ығуы осыған байланысты жүзеге асады. Бұдан басқа ғаламшарлар қойнауында физикалық қана емес, орасан зор химиялық үдерістер жүріп жатады. Ғалымдар бүгінгі күні ғаламшарымыздьщ геологиялық белсенділігі біртіндеп жоғала бастауы жанартау өрекетінің көмескіленуімен толық дәлелдеді. Қоршаған ғарышка жылу беру төмендеп кетті.

Қазіргі замандағы жанартау газының 15%-ы - көміркышкыл газына, 75%-ы - су буы, калған 10°/о-ында метан СН4, аммиак NH3, күкірт косылыстары H2S және SO,, сондай-ақ «қышқыл тұман» және инертті газдардың үлесіне тиеді. Миллер өз тәжірибелерінде дәл осы қоспаларды пайдаланды. Мұндай атмосфераның қазіргі заманғыдан өте маңызды айырмашылығы бар, онда оттегі мен озон болмайды. Сондықтан тотығу (бүлдіру) үдерістері ағзалык және өзге заттардың оттегімен қосылуы болмайды. Ал озон кабатынсыз (қағарғысыз) ультракүлгін сәуле шашу түріндегі орасан мол Күн радиациясынан Жер беті быт-шыт болар еді.

Тіршіліктін қалыптасу кезеңдері. 1-кезең. Ағзалық заттардың абиогенді синтезі

Тіршіліктін қалыптасу кезеңдері. 1-кезең. Ағзалық заттардың абиогенді синтезі. Бұл үдеріс Миллердің өз құтысында қолдан жасағанындай алғашкы мұхитта және алғашқы атмосферада өтті. Химиялық реакциялардың энергия көзіне найзағай, ультракүлгін (атмосферада озон болмайды ғой) және ғарыштық сәуле шашу, радиоактивті белшектер, метеориттердегі соқпа толқын және жанартау белсенділігі нәтижесіндегі ғаламшар бетіндегі жоғары температура пайдаланылды. Кейін нәруыз түзе отырып, май, көмірсу және аминқышқылдар синтезделді. Тұңғыш мұхитта осы ағзашалардың (органика) бәрі болды. Мұхитта май, пептид, көмірсу және өзге ағзалықтар тамшысы болды емес пе, сондықтан А. Опарин дамудың бұл сатысын алғашқы сорпа (бульон) деп атады. Ағзашалар оттегінсіз тотыға алмайды. Бүгінгі кезде ашу және шіру үдерістерін қамтамасыз ететін бактериялар мен саңыраукұлактардың болмауынан заттардың ыдырауы болған жоқ. Мұндай ерітінділерде ағзалық молекулалар шексіз ұзақ жинакталып өмір сүре алатын болды.

2-кезең. Коацервация үдерісі

2-кезең. Коацервация үдерісі. Жинақталған ағзашалар ұйымаға - коацерваттарга жинала бастады. Ерімейтін майлар қасиеттері және молекулалардың әр түрлі заряды есебінен тосқауылдар калыптаса түсті. Майлардан тұратын тірі зат жарғакшасының калыптасуы арқасында қоршаған ортадан құрылысы және энергетикалық деңгейі бойынша ерекшеленетін болды.

3-кезең. Коацерваттар эволюциясы, тірілік қасиеттердің көрініс беруі.

3-кезең. Коацерваттар эволюциясы, тірілік қасиеттердің көрініс беруі. Ферменттік белсенділігі бар коацерваттар қалыптасу соңынан сірә олардың «өсу» және «көбею» үдерістері басталатын болса керек. Коацерваттар мұхиттағы май, нәруыз, көмірсу молекулаларын «сіңіріп», соның әсерінен өсті. Белгілі көлемге жеткен соң бөлініп, еншілес 2 «тамшыға» айналды. Біраз уақыттан соң даяр ағзашалар жеткіліксіз бола бастады. Кептеген ғалымдар тіршілік бұл қалпында бірнеше рет пайда болды деп те үйғарады. Даяр ағзашалардың барлығын «жеп», соңынан аштықтан қырылуы және жаңадан пайда болуы мүмкін. Коацерватты тамшылар шындығында тірі болған жоқ бірақ олар бәсекелесу және табиғи сұрыпталу жағдайларында өмір сүру үшін күрес жағдайында болып шықты. Сұрыптау аса тиімді, тез және қалдықсыз жүйеде жүргізілді.

Коацерваттардың барлық 3 кезеңде қалыптасуы және қызмет атқаруы үлгілік тәжірибелерде сынақтәжірибелік қолдау тапты.

4-кезең. Алғашқы прокариотты жасушалардың пайда болуы.

4-кезең. Алғашқы прокариотты жасушалардың пайда болуы. А. Опарин жазғандай, «протобионттардан өте қарапайым бактерияларға дейін табиғатта жүріп өткен жолы... амебадан адамға дейін жүріп өткен жолдан тіпті де кем емес». Бұл тіршілік қалыптасуындағы ең сыры белгісіз және күрделі кезең. Жай ғана тірілік қасиеті емес, алғашкы нағыз тірі ағзалар - прокариотты (ядросыз) жасушалар пайда болды.

Тұқым қуалау ақпаратын сақтап, тасымалдау үдерістері табиғи жолмен қалыптасқандығы туралы жанама дәлелдеулер өте кеп. Солардың бірі- ғаламшарымыздағы ағзалардың генетикалық кодының біртұтастығы. Бұдан басқа биохимиялық үдерістердің табиғи эволюциясына гликолиздің (глюкозаның оттегінсіз ыдырау үдерісі) химиялык тұрғыдан ағзалардың барлық тобында бірдей болу дерегі дәлел бола алады. Осы кезеңде энергия алу жолы ретінде фотосинтез пайда болды. Фотосинтездейтін пигменті бар цианобактериялар күн жарығы энергиясын пайдалана алды. Бұл биоcфераның ағзалык заттардың абиогендік синтезі үдерісіне бір рет қана емес, мүлде тәуелсіз болуына мүмкіндік берді.

Фотосинтездеушілер тәрізді гетеротрофты прокариоттар шоғырлы формалар түзді. Көптеген шоғырлы бактериялар мен көк-жасыл балдырлар осы күнге дейін ойдағыдай өмір сүруде. Алайда прокариоттарға кепжасушалылардын, жолымен дамудың сәті түспеді.

5-кезең. Эукариотты4, көпжасушалылардың пайда болуы, тірі ағзалардың дүниеге бөлінуі.

5-кезең. Эукариотты4, көпжасушалылардың пайда болуы, тірі ағзалардың дүниеге бөлінуі. Эукариоттың (ядролы жасушалардың) пайда болуын нағыз дәлелдейтін көңілге қонымды теория - эндосимбиоз теориясы. Бұл теория бойынша ірі прокариотты, бәлкім жыртқыш жасуша тым ұсақ бактерияны, мүмкін дианобактерияны жұтып жіберді.

Әлдеқандай себеппен ол қорытылмай ұзақ жатты да едәуір уақыт жасуша ішінде тіршілік етті. Цианобактерия фотосинтездеді және артық мөлшердегі ағзашаны (энергияны) ірі жасушаны қоршаған цитоплазмаға бөліп шығарды. Мұндай бірлесіп өмір сүру өзара пайдалы болып шықты - хлоропластары бар алғашқы жасушалар түзілді. Басқа желінген бактерияның фотосинтезге бейімділігі болмады, бірақ ол ірі жасушаның коректік заттарын тиімді қорытты. Шамамен митохондрия осылай пайда болды.

Бұдан кейін эукариоттардың әр түрлі энергия көзін пайдаланатын өсімдіктер мен жануарларға бөліну үдерісі басталады. Бұған қатарлас эукариоттың шоғырлы формалары мөлшерін ұлғайтуға ұмтылып, цитоплазмаларын біріктірді. Осының нәтижесінде көпжасушалылар пайда болды.