| Возникновение первых организмов на Земле и их дальнейшая эволюция |
|
Первые организмы были гетеротрофами и в основном питались органическими веществами, возникшими без участия организмов. Размах их синтетических процессов был еще незначителен; создавать из неорганических соединений органические вещества они не могли ввиду отсутствия у них необходимых для этого аппаратов. В атмосфере, окружавшей рассматриваемые организмы, свободного кислорода не было, так как он был поглощен при остывании Земли в процессе различных реакций. Следовательно, у первых организмов диссимиляция происходила по типу брожения с освобождением сравнительно небольшого количества энергии. Это ограничивало их активность и уменьшало возможности синтеза органических веществ, образующихся с поглощением энергии. Строение их было простое, специальных частей, выполняющих определенные функции, еще, вероятно, не было. В процессе эволюции, которая шла очень медленно, естественный отбор благоприятствовал тем организмам, у которых размах органического синтеза постепенно возрастал, и они могли использовать для ассимиляции менее сложные органические вещества. Очевидно, усложнялось и их строение. Поворотный этап в описываемой эволюции наступил тогда, когда у некоторых организмов появились пигменты, способные поглощать световую энергию. Эту энергию можно было использовать для превращения неорганических соединений в органические, т.е. возникали примитивные процессы фотосинтеза. Таким образом появились первые автотрофы, дальнейшие прогрессивные изменения которых обусловили появление в атмосфере свободного кислорода и переход ряда организмов к процессам дыхания. Эволюция постепенно убыстрялась, и строение организмов, среди которых были и автотрофы, и гетеротрофы, усложнялось: появились некоторые органоиды (части клеток), выполнявшие определенные функции в процессах обмена веществ, развивался аппарат (в виде хроматиновых тел), обеспечивающий более точную передачу наследственных свойств, но сформированного ядра с хромосомами еще не было. Сложное деление клетки (митоз) и типичный половой процесс еще не могли совершаться. Появившиеся органоиды имели примитивное строение, а некоторые органоиды, которые развились впоследствии у более сложных организмов, отсутствовали. Для этих живых существ было предложено название доядерные организмы, или прокариоты (Procaryota). От них в результате прогрессивных изменений в течение длительного промежутка времени возникли настоящие ядерные организмы, или эукариоты (Eucaryota). У последних дифференцировалось настоящее ядро с хромосомами, подвергающееся сложному делению (митозу), возник типичный половой процесс, усложнились имевшиеся и появились новые органоиды и т. д. К потомкам доядерных организмов, конечно, сильно изменившимся, относятся современные дробянки. Растения, грибы и животные — ядерные организмы, тоже изменившиеся по сравнению с древними представителями эукариот. В клетках всех ядерных организмов, кроме сформированного ядра с хромосомами, имеются органоиды: лизосомы (в которых разлагаются органические вещества), рибосомы (в которых синтезируются белки), эндоплазматическая сеть (на стенках каналов которой синтезируются углеводы и жиры, а сами каналы служат для переноса веществ), митохондрии (в которых происходят накопление веществ, богатых энергией, и выделение ее в процессе диссимиляции), аппарат Гольджи (служащий для выделения некоторых веществ наружу и для других функций). У до-ядерных автотрофных организмов, имеющих хлорофилл, последний распылен в клетке, у ядерных организмов он сосредоточен в особых органоидах — пластидах, или хроматофорах. Оболочки клетки и ядра имеют сложное строение и состоят из трех слоев. В процессах митоза важнейшую роль играет расположенный около ядра клеточный центр (с центриолями и центросферой). Следует отметить, что у более прогрессивных представителей прокариот имеются митохондрии, но более простые, чем у ядерных организмов, есть зачатки эндоплазматической сети и другие особенности, приближающие их к эукариотам. Большое сходство в строении клеток всех ядерных организмов можно объяснить только тем, что они произошли от общего предка, который уже имел все главные особенности ядерных организмов. Кто же был этим предком: автотрофный организм, т. е. растение, или гетеротрофный организм, т. е. животное? Мнения ученых расходятся. Одни полагают, что первыми ядерными организмами были растения, от которых произошли грибы и животные. Согласно этой гипотезе животные возникли из растительных организмов, перешедших к активному захвату других организмов или их остатков. Грибы же возникли из растений в результате перехода их предков к питанию разлагающимися органическими веществами, но сохранили способность к некоторым процессам автотрофной ассимиляции. Происхождение животных от растений, по мнению сторонников этой гипотезы, подкрепляется существованием в классе жгутиковых типа простейших многих организмов, сочетающих оба способа ассимиляции — автотрофный и гетеротрофный. Другие считают, что первыми ядерными организмами были животные, произошедшие от доядерных гетеротрофов и давших потом начало грибам и растениям. Ряд сторонников этой гипотезы высказали мнение, что какие-то животные заглатывали доядерных автотрофов, у которых хлорофилл был распылен в цитоплазме. Первоначально захваченные древними животными доядерные автотрофы переваривались, но впоследствии некоторые из них благодаря каким-то биохимическим изменениям перестали разлагаться под действием пищеварительных ферментов и превратились в пластиды возникших таким путем растений. Что же касается грибов, то, по мнению этих ученых, они непосредственно возникли из первичных ядерных гетеротрофов, т. е. животных. Необходимо отметить, что сторонники обеих гипотез признают непосредственное родство растительного и животного царств. Это означает, что вначале различия между растениями и животными были невелики, а в ходе дальнейшей эволюции все больше возрастали. В чем же причина расхождения обоих царств и каковы отличия типичных животных от типичных растений? Newer news items:
Older news items:
|
