Дальнейшее развитие жизни. Клетки

Итак, жизнь возникла с того момента, когда первичные клетки стали одновременно обладать следующими свойствами:

- липидно-протеиновой мембраной,

- обменом веществ,

- генетической программой.

В эволюции живых систем на смену законам химической эволюции пришли законы биологической эволюции *(также как, кстати, после возникновения человеческого общества на смену законам биологической эволюции пришли законы социальной эволюции).

Теперь живым системам (клеткам) недостаточно было просто выжить. Шел отбор на способность получать энергию наиболее эффективным способом для того чтобы использования ее для создания многочисленного потомства.

Первичные клетки были, вероятно, прокариотного типа и имели обмен веществ гетеротрофного типа. Это обстоятельство было обусловлено тем, что эти клетки жили в первичном океане, который представлял насыщенный раствор органических веществ. Все, что им было необходимо для жизни, находилось во внешней среде (свои энергетические потребности они удовлетворяли за счет насосов Н+ через мембрану и при расщеплении глюкозы до пирувата).

Следующее событие в эволюции жизни связано с исчерпанием запасов органического вещества в океане.

Это послужило причиной возникновения крупного ароморфоза – появления настоящей автотрофности.

Этот эволюционный шаг имел глобальные последствия для биосферы Земли в целом:

· во-первых, стали формироваться экосистемы, не зависящие от наличия органических веществ абиогенного происхождения;

· во-вторых, появление автотрофов привело к наступлению первого экологического кризиса, причиной которого стало накопление в атмосфере биогенного кислорода.

· появление кислорода в атмосфере привело в свою очередь к возникновению в клетках цикла полного биологического окисления (клеточного дыхания с потреблением кислорода). Эволюция этого биохимического процесса, возможно, могла идти следующим путем: на первом этапе к пирувату (продукту расщепления глюкозы) присоединился кислород. Это дает возможность сразу избавиться от двух ядовитых веществ (такой процесс известен у некоторых светлячков и некоторых светящихся бактерий для получения вспышек света). Далее с течением времени в процесс дыхания начали включаться новые и новые этапы (возникновение цикла Кребса, цепи транспорта электронов, фосфорилирования сопряженного с транспортом электронов), что повышало эффективность расщепления пирувата.

Появление кислорода в атмосфере привело к формированию озонового слоя в атмосфере. Этот слой образовался из молекулярного кислорода под действием ионизирующего ультрафиолетового излучения в верхних слоях атмосферы.

Первые живые организмы сначала обитали в воде, которая экранировала их от действия жесткого ультрафиолета и этот фактор, возможно, был тем ограничителем, который препятствовал выходу живого на сушу.

С появлением озонового слоя стал возможным выход живых организмов на сушу, где было много солнечного света и минеральных веществ. Первыми на сушу вышли растения, которые образовали почву, изменили водный сток, что существенно повлияло на климат.

Так организмы начали менять среду обитания.

Поиск по сайту: