Начальные этапы развития жизни на Земле

 

Г(О)БОУ  СПО «Усманский промышленно-технологический  колледж»

 

 

 

 

 

 

 

 

Доклад

по дисциплине «Биология»

на тему:

«Начальные этапы развития жизни на Земле»

 

 

 

 

Выполнил: студент 16-Т группы

                                        Мещеряков О. К.

                                                        Проверил: преподаватель 

                                            Смольянинова Т.В.

 

 

 

Усмань 2012                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          

 

Вопрос о возникновении и  развитии жизни на нашей планете  – один из наиболее сложных и  в то же время один из самых интересных. С древнейших времен он занимал человечество и был предметом споров не одного поколения ученых. Не только биологи, но и химики, физики, геологи, философы принимают активное участие в  поисках ответа на него. Основная трудность связана с невозможностью проведения прямого эксперимента по возникновению жизни. Ученые могут лишь моделировать те условия и процессы, которые, по их мнению, смогли  в конечном счете привести к появлению жизни на нашей планете.

Мы уже знаем , что жизнь, прежде чем она достигла современного многообразия, прошла длительный путь эволюции. Гипотеза Опарина-Холдена была принята и развивалась многими учеными. В 1947 г. Английский ученый Джон Бернал сформулировал гипотезу биопоэза (Возникновение жизни – процесс превращения неживой природы в живую.) он выделил три основных этапа формирования жизни: абиогенное возникновение органических мономеров (химический), формирование биологических полимеров (предбиологический) и возникновение первых  организмов (биологический) (см.рис. )

Рис. Основные этапы формирования жизни.

 

Этап химической эволюции.

 На этом этапе происходил  абиогенный синтез органических  мономеров. Древняя атмосфера  Земли была насыщена вулканическими  газами, в состав которых входили  оксиды серы, азота, аммиак, оксиды и двуоксиды углерода, пары воды и ряд других веществ. Активная вулканическая деятельность, сопровождавшаяся выбросами больших масс радиоактивных компонентов, сильные и частые электрические разряды во время практически не прекращающихся гроз, а также ультрафиолетовое излучение способствовали образованию органических соединений. Древняя атмосфера не содержала свободного кислорода, поэтому органические соединения не окислялись и могли накапливаться в теплых и даже кипящих водах различных водоемов, постепенно усложняться по строению, формируя так называемый «первичный бульон». Продолжительность этих процессов составляла многие миллионы и десятки миллионов лет.

Этап предбиологической  эволюции.

На этом этапе протекали реакции  полимеризации, которые могли активироваться при значительном увеличении концентрации раствора (пересыхание водоема) и  даже во влажном песке. В конечном счете сложные органические соединения формировали белково-нуклеиново-липоидные  комплексы (ученые называли их по-разному: коацерваты, гиперциклы, пробионты, прогеноты). В результате предбиологического естественного  отбора появились первые примитивные  живые организмы, которые вступили в биологический естественный отбор  и дали начало всему органическому  миру на Земле. Жизнь, очевидно, развивалась  в водной среде на некоторой глубине, так как единственной защитой  от ультрафиолетового излучения  была вода.

Биологический этап эволюции.

Большинство ученых считают, что первые примитивные живые организмы  были близки по строению к прокариотам. Они питались органическими веществами «первичного бульона», т.е. были гетеротрофами. Самой древней формой обмена веществ являлся, по-видимому, гликолиз.

При увеличении численности гетеротрофных  прокариотических клеток запас органических соединений в первичном океане истощался. В этих условиях обострилась конкуренция  между древними прокариотами, которая, с одной стороны, способствовали усложнению их строения, с другой привела  к появлению новых способов получения  энергии для жизненных процессов. Так произошли крупные ароморфозы – появление автотрофного способа  питания (хемосинтез и фотосинтез) и  фиксация атмосферного азота. Организмы, способные к автотрофности, т.е. к  синтезу органических веществ из неорганических за счет реакций окисления и восстановления, получили значительные преимущества в конкурентной борьбе.

В результате фотосинтеза в земной атмосфере начал накапливаться  кислород. Это привело к смене  восстановительной атмосферы планеты  на окислительную, что явилось предпосылкой для возникновения нового типа энергетических процессов – дыхания, отличающегося  от гликолиза и брожения значительно  большим выходом энергии и  ставшего в следствие этого основой  более быстрого и эффективного типа обмена веществ. Способность синтезировать  при дыхании большее количество АТФ позволила организмам расти  и размножаться быстрее, а также  усложнять свои структуры и обмен  веществ.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Список литературы:

1. Каменский А.А. Биология. Введение в общюю биологию и экологию: Учеб. для 9 кл. общеобразоват. учеб. заведений / А.А. Каменский, Е.А. Криксунов, В.В. Пасечник. – 3-е изд., стереотип. – М.: Дрофа, 2002. – 304 с.: ил. 
2. Каменский А.А. Общая биология. 10 – 11 класс: учеб. для общеобразоват. учреждений/ А.А. Каменский, Е.А. Криксунов, В.В. Пасечник. – М.: Дрофа, 2005. – 367, [1] с.: ил.