Живые организмы появились. Возникновение жизни на земле. Важное научное открытие

Первые живые организмы. Строение первых живых организмов хотя и было гораздо совершеннее, чем у коацерватных капелек, но все же оно было несравненно проще нынешних живых существ.

Естественный отбор, начавшийся в коацерватных капельках, продолжался и с появлением жизни. В течение долгого времени строение живых существ все более улучшалось, приспособлялось к условиям существования. Вначале пищей для живых существ были только органические вещества, возникшие из первичных углеводородов. Но с течением времени количество таких веществ уменьшилось. В этих условиях первичные живые организмы выработали в себе способность строить органические вещества из элементов неорганической природы - из углекислоты и воды. В процессе последовательного развития у них появилась способность поглощать энергию солнечного луча, разлагать за счет этой энергии углекислоту и строить в своем теле из ее углерода и воды органические вещества.

Но если мы хотим закрыть прогулку по эволюционной истории нашего тела, мы должны объяснить, откуда пришли другие части, которые будут расширены с эволюцией этих трех, которые мы только что объяснили. Мы говорим о ртах и ​​ухе, которые также нуждаются в помощи глаз.

Глаза шли по тому же пути эволюции, что и ноги. Они отличались друг от друга, когда первые живые существа выходили на берег и возвращались, чтобы пройти еще один эволюционный путь с появлением млекопитающих, поскольку глаза рептилий отличаются от наших, а приматы отличаются от других млекопитающих.

Так возникли простейшие растения - сине-зеленые водоросли. Остатки сине-зеленых водорослей обнаруживаются в древнейших отложениях земной коры. Другие живые существа сохранили прежний способ питания, но пищей им стали служить первичные растения.

Так возникли в своем первоначальном виде животные. На заре жизни и растения, и животные были мельчайшими одноклеточными существами, подобными живущим в наше время бактериям, сине-зеленым водорослям, амебам. Большим событием в истории последовательного развития живой природы стало возникновение многоклеточных организмов, т. е. живых существ, состоящих из многих клеток, объединенных в один организм.

Рот, с другой стороны, является нашим основным инструментом для получения энергии. В отличие от большинства овощей, у которых нет ни одного типа отверстий, у нас есть отверстие, которое мы используем, чтобы есть пищу. Тем не менее, рот все больше и больше работал на протяжении всей своей эволюционной истории. Он также стал инструментом защиты, стал способом приобретения кислорода, необходимого для нашего метаболизма, и благодаря воздуху и способности нашей дыхательной системы производить звуки, рот закончился, давая нам возможность приобрести один из наших Наиболее характерные бренды: разговорный язык.

Постепенно, но значительно быстрее, чем раньше, живые организмы становились все сложнее и разнообразнее. С образованием сложных ультра молекулярных систем (пробионтов) включающих нуклеиновые кислоты, белки ферменты и механизм генетического кода, появляется жизнь на Земле. Пробионты нуждались в различных химических соединениях - нуклеотидах, аминокислотах и др. Из-за низкой степени генетической информации, пробионты обладали достаточно ограниченными возможностями. Дело в том, что они использовали для своего роста готовые органические соединения, синтезированные в ходе химической эволюции, и если бы жизнь на своем раннем этапе существовала только в форме одного вида организмов, то первичный бульон был бы достаточно быстро исчерпан. Однако благодаря тенденции к приобретению большого разнообразия свойств, и в первую очередь, к возникновению способности синтезировать органические вещества из неорганических соединений с использованием солнечного света, этого не произошло.

То есть, это было одно отверстие для входа и выхода. Затем они отделились, и понемногу они ушли, пока они не были на каждом конце тела животных. Наш рот характеризуется наличием нижней челюсти, которая, в свою очередь, сочленена, чтобы придать ей движение. Но это было не всегда так: недавно, около 450 миллионов лет назад, удар из рыбы тех времен появился впервые, и нам придется подождать до 235 миллионов лет назад, чтобы найти сочлененную челюсть.

Но мы не можем дотянуться до языка, чтобы звуки отличались друг от друга, как буквы одного слова. Тот, который позволяет нам это гортань, и особенно небольшая подъязычная кость, которая в ней. Большинство современных обезьян и даже детей до тех пор, пока они не развиваются, имеют гортань, расположенную в полости носа, что позволяет им принимать жидкости и одновременно дышать.

В начале следующего этапа образуются биологические мембраны-органеллы, ответственные за форму, структуру и активность клетки.

Биологические мембраны построены из агрегатов белков и липидов, способных отграничить органическое вещество от среды и служить защитной молекулярной оболочкой. Предполагается, что образование мембран могло начаться еще в процессе формирования коацерватов. Но для перехода от коацерватов к живой материи были необходимы не только мембраны, но и катализаторы химических процессов - ферменты или энзимы.

Но люди через три месяца испытывают изменения, которые приводят к гортани внизу, в горле, что может заставить нас задохнуться, когда мы едим, но также позволяет нам говорить. Ни одно другое животное не имеет гортани настолько низко, чтобы создавать такие сложные звуки, как произведённые людьми.

Хиоидная кость - маленькая косточка, расположенная посередине шеи, это единственная кость в человеческом теле, которая не сочленена с другой костью. Эта кость служит якорем для различных мышц, которые очень важны для речи, такие как рот и язык над костью, а гортань и глотка ниже. Имея поддержку этой кости, мышцы могут двигаться и производить вибрации. Эти вибрации позволяют издавать звуки, чтобы говорить, петь, кричать, то есть общаться.

Отбор коацерватов усиливал накопление белково-подобных полимеров, ответственных за ускорение химических реакций. Результаты отбора фиксировались в строении нуклеиновых кислот. Система успешно работающих последовательностей нуклеотидов в ДНК усовершенствовалась именно путем отбора. Возникновение самоорганизации зависело как от исходных химических предпосылок, так и от конкретных условий земной среды. Самоорганизация возникла как реакция на определенные условия.

По крайней мере, у них была гипоидная кость, очень похожая на нашу. Все эти характеристики, которыми обладает человек: сбалансированная прогулка, умные руки, сложное речевое устройство, слух и зрение, также сложный и высокоразвитый мозг, делают нас такими, какие мы есть: животное, которое может производить культуру.

Определение того, что подразумевается под жизнью, - непростая задача и может иметь разные и сложные подходы. Ученые в целом согласны с тем, что живые существа характеризуются четырьмя уникальными свойствами: они растут, питаются, реагируют на окружающую среду и воспроизводят.

При самоорганизации отсеивалось множество различных неудачных вариантов, до тех пор, пока основные черты строения нуклеиновых кислот и белков не достигли оптимального соотношения с точки зрения естественного отбора. Благодаря предбиологическому отбору самих систем, а не только отдельных молекул, системы приобрели способность совершенствовать свою организацию. Это был уже следующий уровень биохимической эволюции, который обеспечивал возрастание их информационных возможностей.

Бактерии - самые простые из живых существ, способных размножаться самостоятельно. Мы не включаем здесь вирусы, которые могут воспроизводиться только в клетке подходящего хозяина, механизм которого отвлекается на свои цели, вдали от его обычных функций.

Проблема происхождения естественных репликативных систем должна наблюдаться в свете эволюционной теории Чарльза Дарвина. Согласно этому ученому, все живые существа сходят с изначального образа жизни, и наши текущие знания в области биохимии и генетики подтверждают эту убежденность триумфально. Проблема происхождения жизни должна быть перенесена в течение длительного времени очень близко к эпохе происхождения нашей планеты, 4, 5 миллиарда лет назад.

На последнем этапе эволюции обособленных органических систем сформировался генетический код. После образования генетического кода эволюция развивается вариациями. Чем дальше она продвигается во времени, тем многочисленнее и сложнее вариации. Однажды возникнув, жизнь стала развиваться быстрыми темпами показывая ускорение эволюции во времени. Так, развитие от первичных пробионтов до аэробных форм потребовало около 3 млрд лет, тогда как с момента возникновения наземных растений и животных прошло около 500 млн лет; птицы и млекопитающие развились от первых наземных позвоночных за 100 млн лет, приматы выделились за 12-15 млн лет, для становления человека потребовалось около 3 млн лет.

Эти партизаны неопанспермизма писали несколько книг по популяризации, в которых утверждают, что кометы будут резервуарами зародышей жизни, которые «сеют» планеты живыми. Они пошли еще дальше, сказав, что многие эпидемии и эпидемии истории влажности были вызваны вирусами, передающимися через комету, идея, по крайней мере, забавная, но никогда не находившая никакого признания среди научного сообщества. Хотя известно, что в кометах много органического вещества, а некоторые примитивные метеоры, известные как углеродистые хондриты, могут иметь до 10% органического вещества, в этих телах нет никаких признаков живого вещества.

Конец работы -

Эта тема принадлежит разделу:

Происхождение жизни на земле

Исследования Луи Пастера в 19-м веке окончательно подтвердили ошибочность представлений происхождения жизни как о спонтанном самозарождении. Правда, они не дали окончательных выводов о происхождении жизни. И только 3… Общим во взглядах Опарина и Холдейна было объяснение возникновения жизни в результате химической эволюции. Оба они…

Органическое вещество в них образуется в абиотических условиях, когда химические реакции в солнечном сопле прекрасно понимаются. Комплексное сочетание проявлений, свойств и свойств как характеристик жизни должно было возникнуть из процесса эволюции материи. Четыре года спустя и независимо от Опарина английский биолог Дж. Согласно Холдейну, многие накопили в примитивных океанах и Сложным химическим синтезам способствовало присутствие некоторых минералов, таких как глины и пирит, которые действовали бы как каталитические вещества, образуя агрегацию все более сложных молекул, что в конечном итоге приобретать репликативные свойства.

Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ:

Что будем делать с полученным материалом:

Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:

События

В середине прошлого века некоторые из ранних предложений Опарина и Халдейна начали принимать лабораторный подход. Миллер пересек смесь метана, аммиака и водорода электрическим разрядом в шаре воды и, чтобы накапливать нелетучие соединения, постоянно перегонял воду через замкнутый контур. В конце недели вода была красной и содержалась, помимо простых кислот, таких как уксусная и муравьиная, по меньшей мере две аминокислоты. Кроме того, были обнаружены признаки присутствия циануровой кислоты, которая, как известно, является активным соединением, способной приводить к появлению гораздо более сложных производных.

Ученые обнаружили старейшие признаки жизни на нашей планете. В скалах северо-западной Австралии были найдены следы микроорганизмов, которым, по мнению специалистов, 3 500 000 000 лет.

Первые живые организмы на Земле

Свидетельство о сложной микро экосистеме было найдено в осадочных породах региона Пилбар в Западной Австралии. Именно эта область известна археологам благодаря самым старым образованиям на Земле различного происхождения.

С этой даты этот эксперимент был повторен и усовершенствован многочисленными исследователями, и почти вся «химия жизни» была произведена в лабораториях. На самом деле, сегодня известно, что атмосфера и динамика исходной Земли несколько отличались от атмосферы, которую воспроизводил Миллер. Больше углекислого газа должно было быть частью атмосферы, а воздействие внеземных тел размером в несколько десятков километров могло бы способствовать увеличению количества органических веществ на Земле, помогая в качестве энергетического процесса, который облегчал синтез более сложных молекул.

"Можно говорить о том, что найденные следы микроорганизмов, по всей вероятности, являются старейшими доказательствами жизни на нашей планете", - рассказывает один из исследователей, сделавших важное для науки открытие, Дэвид Уэйси (David Wacey), профессор австралийского Университета.

В интервью Telegraph профессор уверенно говорит о том, что подобного рода находки и открытия свидетельствуют о том, что миллиарды лет назад жизнь на Земле существовала.

Таким образом, новый взгляд на происхождение жизни заслуживает включения различных источников, представленных на рисунке 4, учитывая, что океаны являются наиболее идеальной средой и синтетикой, хорошо близкими к гидротермальным вентиляционным отверстиям в зависимости от вулканической жары некоторых тектонических трещин. Космический вклад также нельзя забыть, поскольку большая часть исходного органического вещества ранней Земли была бы перенесена кометами и углеродистыми хондритами. Следовательно, происхождение жизни следует рассматривать в тройной космической, химической и геологической перспективе, в которой астрологи и геологи все чаще играют более важную роль в решении этой загадки.




Стоит добавить, что есть и другие доказательства обитания живых организмов на нашей планете миллиарды лет назад. Принято считать, что старейшие микроорганизмы были найдены в горных породах Гренландии.

Жизнь на Земле появилась раньше, чем Земля, утверждают ученые

Однако, эти камни настолько обезображены временем и природными условиями, что сказать что-то конкретное про них очень сложно, практически невозможно.

Автотрофная гипотеза гласит, что первые живые существа произвели свою собственную пищу, а также настоящие растения. Однако эта гипотеза не может очень хорошо объяснить, как эти существа смогли развиться. Эта гипотеза наименее защищена в научном сообществе из-за отсутствия ответов.

Для сторонников этого предложения жизнь не появилась бы на мелководных морях и была бы очень горячей; для примитивной жизни было бы невозможно выжить. Этим факторам было бы достаточно, чтобы положить конец первобытной жизни, которая могла бы развиться здесь. Тот факт, что Земля был хаотичным местом в начале, делает защитников автотрофной гипотезы утверждением, что жизнь развилась в более защищенных местах, таких как океанские полы первых морей планеты.

Микроорганизмы, найденные в Пилбаре, можно легко увидеть под микроскопом. С помощью специальных приборов, специалисты смогли без труда определить их возраст, а также наблюдать, как бактерии взаимодействуют с поверхностью пород, на которых они обитают.

Важное научное открытие



Многие текущие исследования работают с так называемыми гидротермальными вентиляционными отверстиями, которые являются отверстиями в дне океана, из которых исходят горячие, сернистые газы. В последнее время исследования показали, что дымоходы помогли бы в производстве первых существ. Однако сторонники автотрофной гипотезы утверждают, что все ранние земные существа, которые выжили в примитивной среде, образовались интегрально вокруг гидротермальных дымоходов.

Все микроорганизмы, которые живут вокруг дымовых труб, не делают из-за отсутствия света; они выполняют очень отчетливый процесс. Кроме того, то, как живут эти микроорганизмы, весьма своеобразно: некоторые живут среди тканей более крупных животных. Таким образом, они обладают достаточной защитой, а большие животные получают выгоду от пищи, которую могут производить микроорганизмы.


По словам профессора Уэлси, разглядеть сами клетки микроорганизмов не представляется возможным. Однако, ученым удалось увидеть следы, оставленные этими организмами. Недалеко от города Порт -Хедленд в скалистой местности исследователи обнаружили явные доказательства жизни на нашей планете миллиарды лет тому назад.

Главной защитой этого аргумента является факт обилия сульфида и соединений, обильных вокруг дымовых труб. Таким образом, ранние организмы, которые были, получили энергию, необходимую для развития реакций на синтез их органических компонентов. Автотрофная гипотеза является наименее принятой современной наукой именно из-за оправдания того, как первые существа производили свою пищу. Весь процесс хемосинтеза очень сложный, и многие из них необходимы, которые были совершенно неосуществимы в примитивной среде Земли.

Более того, сама физическая сложность организмов была бы совершенно невозможна в окружающей среде. Если взглянуть на эволюционную сторону, сложность автотрофного существа займет гораздо больше времени, в дополнение к тому, чтобы быть очень медленным и постепенным процессом.

Мы не можем видеть эти организмы, так как они очень малы, однако природа предоставляет возможность увидеть масштабные структуры, построенные микроорганизмами, перед тем как они погибли.

Подобного рода находки представляют огромную ценность для науки. С помощью специальных микроскопов ученые видят то, что не видно глазу человека.

И когда он стал более сложным? Два основных вопроса для биологов, изучающих развитие и эволюцию форм земной жизни. Но также и для астрономов, которые тщательно изучают экзопланеты в поисках подсказок своего присутствия. С другой стороны, для того, чтобы стать более сложным, то есть перейти от стадии бактерий к организму, состоящему из множества более или менее специализированных сложных клеток, требуется гораздо больше времени. Ископаемые, состоящие из нескольких эукариотических клеток и признанные таковыми специалистами, относятся к 635 миллионам лет и относятся к фауне Эдиакара, но дата этой усложнения жизни подлежит спору.

Органический материал, которым, по сути, являются микроорганизмы, разлагаясь, фактически, превращается в ячейки. В итоге мы можем видеть массу, богатую углеродным материалом.

Яд положил начало жизни на Земле

Группа ученых из Австралии и Соединенных Штатов считает, что результаты подобных исследований помогут определить, есть ли жизнь на некоторых планетах, и если есть, то, что за организмы обитают в других цивилизациях.

Профессор Уэсли с уверенностью говорит о том, такие открытия помогают нам понимать жизнь, её зарождение на нашей планете, в какой среде она развивалась, узнать некоторые важные даты, которые повлияли на тот или иной процесс в развитии Земли.

Научные открытия 2013

1. Хромосомный скелет состоит из "вермишели"




Майк Питерс (Mike Peters) и его коллеги из научно–исследовательского Института молекулярной патологии выяснили, что хромосома состоит из молекулярного скелета, основанного на белке кохезин. Статья об открытии этого белка опубликована в журнале "Nature".

2. Сжатие железа лазером




Ученые-физики из Рочестерского исследовательского центра с помощью лазера Омега добились удивительного результата. Благодаря инновационному способу, исследователям удалось сжать железо.

10 важных научных открытий 2012 года

В течение наносекунд на металл оказывалось давление, равное 5,6 миллиона атмосфер. Сам опыт и его результаты были опубликованы в журнале "Phisical Review Letters".

3. Синие куриные яйца




Цвет яиц – это результат генной мутации. Специалисты из Ноттингемского Университета смогли распознать генетическую мутацию, вследствие которой определенные породы кур стали нести яйца синего цвета.

Научные открытия, оказавшиеся ошибкой

К слову сказать, яйца столь необычного цвета являются последним писком моды, и они - весьма популярный продукт среди гурманов.

Специалисты утверждают, что по сравнению с обычными белыми и коричневыми, голубые яйца отличаются особой изысканностью во вкусе.

4. Остановить свет на одну минуту




Исследователи университета Дармштадт остановили свет на минуту. Благодаря подобным открытиям и экспериментам, открываются окна в неизведанные до сих пор уголки науки, и квантовая физика перестаёт быть загадкой.

5. Способ снять боль от солнечных ожогов




Американские врачи запустили сенсационный проект, аналогов которому ещё не было. По мнению специалистов, если повредить ген TRPV 4, боль от солнечного ожога проходит моментально и полностью.

Самые сумасшедшие открытия науки за прошедшие 50 лет

Подобное открытие позволит создать средство для загара будущего или же поможет избежать солнечных ожогов.