Цікаві факти про походження життя на Землі

Походження життя на Землі — цікаві факти

Всесвіт і життя на Землі створив Бог. Є наукові теорії, які вивчають еволюцію життя на нашій планеті. Представляємо цікаві факти про походження життя на Землі.

Динозавр

Історія

В даний час антропологи здатні заглянути вглиб Походження людей сучасного типу на багато тисяч років тому. У 1967 році в Ефіопії (Східна Африка) розкопали два черепи. Вони отримали імена Омо 1 і Омо 2. З’ясувалося, що їм вже без малого 195000 років. Це змушує припускати, що вони є найбільш древніми з усіх знайдених останків людей сучасного виду. Так що зараз фахівці мають підставу вважати, що вид людина розумна з’явився в Африці десь 200 000 років тому. Однак в відношення цього по цю пору ведуться дебати, так як знайдені артефакти стародавньої культури (а це різні прикраси, голки і навіть примітивні музичні пристосування) мають вік всього-то в 50000 років. Деякі предмети полювання, наприклад гарпун, був також винайдений в той же стародавній період. З цієї причини все це вилилося в нерозв’язну проблему для сучасних вчених. Адже якщо Homo sapiens виник близько 200000 років тому, то як вийшло, що у нього пройшло 150000 років, перш ніж він зміг винайти найперші речі свого побуту.

Сучасні птахи з’явилися на світ від певної групи дрібних прямоходячих динозаврів. Крім того, вже давно відомо, що численна група ящерів мала добре розвинений пір’яний покрив. Тому можна сміливо ставити питання по суті проблеми, в який етап динозаври переродилися в найдавніших птахів. У палеонтології протягом величезного періоду переважала впевненість, що найдавнішою першоптицею є археоптерикс. Однак в наші дні вчені-палеонтологи приходять до іншого висновку-найдавнішою пташкою є протоавіс. Він мешкав приблизно 220 мільйонів років тому. Це означає, що він старший на 80 мільйонів років будь-яка істота, здатне з ним конкурувати! Первісне створення виявив в американському штаті Техасі Санкар Чаттерджі. За словами палеонтолога протоавіс має більшу, ніж знаменитий археоптерикс, спорідненість з птахами сучасності.

У девоні існувало таке цікаве істота як тіктаалік. Воно мало широку морду як качиний дзьоб качки і являло собою зовні як би гібрид риби і крокодила. Наука говорить, що ця тварина стала першопоселенцем Сухопутних військ близько 375 мільйонів років тому. Був знайдений на території Канади в 2004 році. Тіктаалік займає проміжне положення між водними хребетними мешканцями і справжніми сухопутними створіннями. Крім цього, у істоти були в наявності ребра, що дозволяли тримати його за межами водної стихії, шия, що володіла рухливістю, а також очі, розташовані вгорі голови, немов у жаби. Крихітну багатоніжку, названу «пневмодесмус», можна було побачити на нашій планеті 428 мільйонів років тому. Це членистоноге з габаритами всього в 1 см реально вважається найдавнішим з усіх тварин в освоєнні суші. Воно було здатне постійно проживати на суші і вміло поглинати повітря.

Плазуни вважаються найбільш ранніми хребетними, які остаточно порвали з водною стихією. Гілоном-творіння природи, що нагадує сучасну ящірку, в довжину він був невеликий, близько 20 см.ця рептилія отримала честь називатися найстарішим плазуном в світі. Судячи з анатомії, гілоном вів комахоїдний спосіб життя і з’явився на сцені еволюції десь 310 мільйонів років тому. Це створення в скам’янілому вигляді знайшли в 1860 році на півострові Нова Шотландія в стовбурі одного дерева.

Уміння літати як головний спосіб переміщення в просторі має на увазі певну характеристику тіла. Це його мала маса і разом з тим міцний кістяк, крило повинно бути забезпечене сильною мускулатурою. Найстаріше тварина, яке змогло подолати земне тяжіння, носить назву «рініогната». Це дрібне літаюче Комаха одночасно вважається найдавнішим з класу комах. Жило воно неймовірні 400 мільйонів років тому. Наука перші факти про життя рініогнати отримала ще в 1928 році в горах девону.

Людина звикла ототожнювати рослинний світ в першу чергу з квітами, не замислюючись про те, що квітка виникла за мірками геологічних періодів не так давно. До появи першого кольору представники рослинного світу продовжували свій рід у вигляді суперечка протягом гігантського проміжку часу (сотні мільйонів років). Проте, палеоботаніки не уявляють, навіщо еволюція» придумала » квіти, тому що вони вважаються досить примхливими за своєю суттю. Крім того, вони споживають дуже багато енергії, а вона, в принципі може експлуатуватися набагато правильніше, ніж насправді. Під впливом цих дивацтв ч. Дарвін писав про зростання квіткових рослин як про щось «лякаюче». Найперші виявлені покритонасінні рослини виростали в крейді (це було 115-125 мільйонів років тому). До найдавнішим квітковим рослинам відноситься потомакапнос. Як не дивно, він дуже сильно схожий на наш звичайний мак. Росла колись також амборелла, яку «відкопали» на Новій Каледонії. Одними з найдавніших квіток є потомакапнос, який дивно нагадує сучасний мак, а також амборелла, яку знайшли на острові Нова Каледонія. Деякі явні ознаки говорять про те, що покритонасінні еволюціонували не поступово, а з’явилися «раптом» практично в своєму нинішньому вигляді.

Дерева грають з моменту свого виникнення дуже важливу функцію в підтримці повітряної оболонки нашої планети. Якби їх не було, то вуглекислота не змогла б переходити в кисень. Без цього процесу біологічне життя на Землі стало б неможливим. З’явилися дерева дуже сильно поміняли природу планети, так що ці рослини можна віднести до числа найважливіших біологічних стрибків в літописі еволюції. В наші дні найстарішим з викопних дерев вважається ваттієза, що має вік 397 мільйонів років. Ця рослина мала папоротеподібний вигляд, листя були по виду як долоню. У висоту воно виростало до 10 м.це дуже старе дерево, воно старше динозаврів на цілих 140 мільйонів років. Ваттієза підтримувала свою популяцію за допомогою спор, як і всім відомі папороті.

Ера панування динозаврів настала після масової загибелі організмів в пермському періоді. Ця драматична подія сталася 250 мільйонів років тому. В результаті загинула велика частина (приблизно 90 відсотків) всього видового складу на Землі, крім того, 95 відсотків тварин в океанах. Багато видів дерев також вимерли. Після цього катаклізму в тріасовому періоді виникли ящери. Найстарішим в історії Землі з усіх знайдених динозаврів вважається ньясазавр, чиї останки були розкопані в Танзанії в далекому 1930 році. До нашого часу на увазі поганий збереження кісток палеонтологи не можуть розібратися, чи був він м’ясоїдним динозавром або вегетаріанцем, чи був він прямоходячим або пересувався на чотирьох кінцівках. Розмір цього ящера був тільки 1 м, а вага коливався від 18 до 60 кг.

Найдавніше з виявлених звірів тварина була дуже схоже на звичайну землерийку. Воно отримало найменування» хадрокодіум», його скам’янілість відкопали в Китайській Республіці в 2001 році. У довжину його мізерне тіло досягало всього 3,5 см, а його маса була в 2 грами. Судячи з усього, хадрокодіум харчувався, як і комахоїдні нашого часу, тому що його зуби горбкуватого типу, пристосовані для руйнування хітинових оболонок членистоногих. Зустрічалося це ссавець приблизно 195 мільйонів років тому, тобто воно навіть набагато старше, ніж всім знайомі тиранозаври, диплодоки і стегозаври.

Перед вченими стоїть питання-яку саму ранню форму приймала життя на зорі еволюції? Це досить серйозна проблематика, тому що нерідко знахідки до такої міри старі, що їм важко привласнити адекватну датування. Наприклад, поруч з округом Пілбара в Австралії, на каменях нібито мешкали бактерії, датовані приблизно в 3,5 мільярда років. Проте, окремі фахівці заявляють, що ці органостенні мікрофоссилії докембрійської ери являють собою незвичайний вид корисних копалин, який сформувався в гарячій воді з особливими водними розчинами. Простіше кажучи, вони не відносяться до живих утворень.

Геологи визначили, що жива речовина сформувалося на планеті приблизно 3 мільярди років тому. До цього моменту елементарні форми життя перетворилися в багатоклітинних тварин. Але люди науки як і раніше не в змозі розгадати таємницю, яким чином з’явилося перше жива істота на землі, і тому вони придумали деякі гіпотези, що можуть пролити світло на це явище.

Наукові теорії про виникнення життя

Життя на землі створив Бог, який існує вічно. Серед наукових доктрин про генезис життя чільне положення має доктрина про біогенез-жива матерія може породжуватися тільки живою. Однак деякі вчені не сприймають її як вірну, тому що вона кардинально протиставляє неживе і живе і пропагує тим самим думку про нескінченність життя. А ось припущення про абіогенез (синтез живої матерії від неживої) є ключовим в проблемі становлення життя. Американські вчені Стенлі Міллер і Гарольд юрі провели (у 1950-х рр.) відомий експеримент з моделювання умов на первісній Землі. Він отримав назву»первинний бульйон». Під час цього досвіду експериментатори з’ясували, що блискавки були здатні синтезувати фундаментальні сполуки, які служать цеглинками для вуглецевого життя, тобто атмосферна Електрика могла створити амінокислоти в повітрі, який представляв собою суміш водяної пари, метану, аміаку і водню в величезних кількостях. Після цього амінокислотні сполуки трансформувалися в більш прогресивні життєві форми. Однак коли учасники досвіду дізналися, що в газо-повітряної суміші Землі мільярди років тому якраз і було мало водню, це вчення трохи підправили. Вони допустили присутність метану, аміаку і водню в газових викидах вулканів, які заряджалися електрикою. У підсумку цього досвіду було утворено більше 20 амінокислот, цукру, ліпіди і якусь подобу нуклеїнових кислот. Ось так дослідним шляхом було доведено, що на первісній планеті цілком могло статися абіогенное утворення простих білків та іншої органіки з неорганіки за участю електророзрядів в атмосфері.

Олександр Кернс-Сміт, хімік, який працював в Університеті Глазго, опублікував гіпотезу, згідно з якою ще перед виникненням одноклітинних форм життя глина вміщувала в собі безліч органічних складових, які розташовувалися в тісному сусідстві. Тим самим глина підштовхнула перетворення цієї органіки в систему, схожу на сучасний геном. У ДНК містяться відомості про будову молекул, і генетичні ланки цієї кислоти говорять про те, яким способом амінокислоти складають білки. Цей хімік побудував припущення з приводу того, що кристали глини сприяли переходу молекул органіки в сформовану конструкцію, а пізніше це стали робити молекули самостійно, без глини.

Відповідно до концепції про глибоководних жерлах, жива речовина сформувалося на морській глибині в гарячих гідротермальних жерлах, які утворюють збагачені воднем молекули. Ці специфічні канали отримали назву»чорні курці». Усередині них на скелястій поверхні ці мікрочастинки можливо злипалися і грали роль мінеральних прискорювачів для процесів, що призвели до виникнення життя. Побічно цю ідею підкріплюють Сучасні гідротермальні жерловини, які насичені тепловою і хімічною енергією. В їх околицях досі зустрічається безліч примітивних організмів.

Якщо повернутися на 3 мільярди років тому, то виявиться, що наше світило зовсім не так потужно, як в наші дні. Так що логічно припустити, що теплової енергії наша планета отримувала набагато менше. Вчені думають, що Земля була покрита багатометровим крижаним панциром, який оберігав ніжні вуглецеві сполуки, що спочивають в товщі води під ним, від згубного ультрафіолету і сонячної радіації. До того ж, низька температура сприяла більш тривалому життю атомів, тому в подальшому дозріли умови для появи одноклітинних істот.

ДНК і білок необхідні один для одного: цій кислоті потрібно білок для існування, білку ж для синтезу потрібна нуклеїнова кислота. Так за допомогою якого посередника вони змогли виникнути окремо? Біологи висунули гіпотезу, що тут не обійшлося без РНК, а вона, як і нуклеїнова кислота містить в собі дані про організм. РНК сформувала ДНК з білком, і вони стали працювати замість неї завдяки більшій результативності. Але це все породжує проблему з приводу виникнення самої РНК. Одні вчені вважають, що вона сама собою зародилася на Землі, інші вважають, що цього не може бути. Була висловлена думка, що не складні молекули, такі як РНК породили найперші форми життя, а навпаки, прості, «спілкувалися» між собою. Ймовірно, вони містилися в нескладних оболонках, які мали схожість з мембраною клітин. В кінцевому підсумку, після взаємного зв’язку між простими молекулами синтезувалися складні, а вони вже краще вступали в хімічні взаємодії.

Так чи інакше, в теорії найпростіша життя була здатна виникнути навіть не на Землі, а прилетіла з міжзоряного простору. Серед вчених ця теорія вже давно отримала назву «панспермія». Ця ідея має під собою серйозний базис. Під впливом ударів космічних кругляків по Марсу і через слабку гравітації, від нього несуться в космічний простір великі шматки гірських порід. Деякі з них потім потрапляють на нашу Землю. Вивчивши всебічно ці камені, астробіологи висунули гіпотезу, що вони цілком могли перенести на собі в стародавні часи мікроорганізми. Виходячи з цього, можна сказати, що всі земні істоти марсіанського Походження. Інші вчені дотримуються думки, що нашу планету «заразили» життям комети, які прилетіли з сусідніх планетарних систем. Припущення про транспортування інопланетних мікробів на нашу планету на кометах або метеоритах завоювало безліч іменитих вчених. Цього погляду дотримувалися німецький гігант наукової думки Г. Гельмгольц, шведський хімік с. Арреніус, російський і радянський геолог в.Вернадський, а також англійський фізик Кельвін. Але наука не терпить порожніх фантазій, і коли був відкритий фактор сонячної радіації і її смертоносного впливу на живі організми, багато хто думав, що втрачено сенс вірити в панспермію. Однак коли біологи стали вивчати тему більш детально, були здійснені деякі відкриття. Було проведено велику кількість дослідів на космічних кораблях. Зібрали великі наукові дані, завдяки яким люди усвідомили, що адаптивні можливості біологічних об’єктів куди вище, ніж вважалося раніше. З’ясувалося, що вони здатні витримувати різні складнощі у відкритому космічному просторі: сонячну радіацію, дуже низьку температуру, обходяться без води і т.д. факти виявлення різноманітної органіки на космічних тілах, в місцях концентрації газу і пилу, а також в хмарах майбутніх планет давно доведені. Проте, висловлювання про нібито знайдені там бактерії поки не можуть підтвердитися. Але хоча концепція про панспермії і захоплює уяву, вона має серйозний мінус. Вона не вирішує проблему, як життя з’явилося на інших планетах, хоч і у віддаленому минулому. Яким би чином не виникли одноклітинні істоти в нашому світі-камінь з космосу або продуманий план могутніх прибульців, вони однозначно повинні були якось з’явитися на світ на своїй рідній планеті. Так що таємниця походження життя залишається відкритою…

Для «простого» життя не вистачає звичайної реплікації, тому що будь-яке життя в першу чергу відокремлене в просторі місце, де відбувається метаболізм, спрощуються процеси одних реакцій і не допускаються інші процеси. Інакше кажучи, життя-це клітина, яка відокремлена від оболонки частково проникної мембрани, побудованої з ліпідів. І попередники «справжніх» клітин могли виникати при початкових стадіях буття життя на планеті. Відомий радянський біолог Опарін першим висунув припущення про їх становлення. Він вважав, що роль предмембран грали краплі водовідштовхувальних ліпідів, які були схожі на жовті згустки масла, що переміщаються по воді. Нинішній Науковий світ загалом серйозно ставиться до його гіпотези, розвивав її і генетик Джек Шостак, який удостоївся за свої ідеї медалі Опаріна. Він і К. Адамала змогли побудувати зразок передклітини, чий варіант мембрани становили не Сучасні ліпіди, а ще більш елементарні органічні сполуки, жирні кислоти. Передбачається, що вони збиралися в зонах зародження прабатьків перших «справжніх» організмів. Ці вчені навіть змогли «воскресити» здобуту освіту. Для цього вони включили в середовище магнієві іони (відповідальні за діяльність РНК-полімераз), а також лимонну кислоту, яка впорядковує будову жирових мембран. Результат у них був блискучий: генетики «народили» не просто елементарне, але навіть по-своєму живе творіння. По крайней мере, воно являло собою звичайну протоклетку, що вміщала в себе під захистом мембрани середу, придатну до репродукції РНК.

Подивіться на відображення своїх очей-сутність, яку Ви спостерігаєте є вкрай складний гібрид, який народився в неймовірно давню епоху. В кінці XIX століття англійський натураліст німецького походження Андреас Шимпер висловив, що зелені пластиди (хлоропласти) рослинної клітини проводять процеси фотосинтезу, при цьому вони розмножуються незалежно від клітини. Не змусила себе чекати здогад, що ці пластиди, не що інше, як співмешканці, фототрофні мікроби, ще давно поглинені рослинами, які оселилися тут назовсім. Природно, у людини відсутні хлоропласти, в іншому випадку він мав би можливість годуватися сонячними променями. Але в 1920-х рр.поняття ендосимбіозу зробили ширше, ввівши в неї мітохондрії, тобто специфічні органели, що поглинають О2 і постачають енергією всі клітини тіла. У наш час цей науковий погляд давно вважається повноцінною, багато разів перевіреної парадигмою. Для прикладу можна навести те, що в мітохондріях і пластидах був знайдений окремий генетичний апарат, відносно вільний від самої клітини спосіб поділу і незалежна структура для отримання білка. У природному середовищі були визначені ендосимбіонти іншого роду, у яких немає такого тривалого періоду загального розвитку в симбіозі, і які не так сильно впроваджені в клітину. Так, певні амеби не мають своїх мітохондрій, проте їх функції виконують мікроби, розташовані всередині цих найпростіших. Існують також припущення про те, що і інші органели (джгутики, вії і ядро клітини) виникли в результаті розвитку внутрішнього симбіозу. Відповідно до погляду окремих вчених, всі еукаріотичні організми, в т.ч. і люди, сформувалися такими завдяки спільній еволюції бактерій і архей (одноклітинні організми, які не мають ядра). Дана думка не доведена.