Este posibilă apariția vieții pe pământ?

precum și dependența de stadiile incipiente de dezvoltare a multor organisme în mediul acvatic, diversitatea considerabilă și bogăția faunei marine în comparație cu cea terestră.







Există o opinie pe scară largă că mediul cel mai favorabil pentru apariția vieții a fost zona de coastă a mărilor și a oceanelor. Aici, la intersecția mării, pământului, aerului, s-au creat condiții favorabile pentru formarea compușilor organici complexi necesari pentru apariția vieții.

În ultimii ani, atenția oamenilor de știință a fost atrasă de regiunile vulcanice ale Pământului ca una din sursele posibile ale originii vieții. Când erupțiile vulcanice sunt emise un număr mare de gaze, a căror compoziție coincide în mare măsură cu compoziția gazelor care au format atmosfera primară a Pământului. În plus, temperatura ridicată promovează evoluția reacțiilor.

În 1977, așa-numitele "fumători negri" au fost găsite în tranșee oceanice. La o adâncime de câteva mii de metri la o presiune de sute de atmosfere, apa cu o temperatură de + 200 părăsește "tuburile". + 300 ° C, îmbogățit cu gaze specifice regiunilor vulcanice. În jurul tuburilor "fumătorilor negri" au fost descoperite multe zeci de noi genuri, familii și chiar clase de animale. Extrem de diverse sunt reprezentate aici, și microorganisme, printre care serobacteriile predominante. Poate că viața a apărut în adâncurile oceanului în condiții de contrast diferențiat (de la +200 la + 4 ° C)? Ce fel de viață a fost primară - apă sau pământ? Răspunsurile la aceste întrebări trebuie să fie date științei viitorului.

Este posibilă apariția vieții pe Pământ acum? Procesul de apariție a organismelor vii din compuși organici simpli a fost extrem de lung. Pentru viața de pe pământ a rupt, a durat nevoie de multe milioane de ani de proces evolutiv, timp în care a cunoscut o selecție lungă probionty pentru rezistență, capacitatea de a reproduce propriul lor fel, formarea de enzime care controleaza toate procesele chimice din living. Stadiul de viață prealabilă a fost, aparent, lung. Dacă acum pe Pământ, undeva în zonele de activitate vulcanică intensă, și pot fi compuși organici destul de complexe, atunci probabilitatea oricărei existențe pe termen lung a acestor compuși este neglijabilă. Acum ele vor fi folosite de organisme heterotrofice. Se înțelege chiar și Darwin, care în 1871 a scris: „Dar dacă acum (oh ce un mare dacă!) În orice corp de apă caldă, care conține toate sărurile de amoniu și fosfor necesare și accesibile la lumină, căldură, electricitate, etc. . proteina n. formate chimic capabile să transformări mai complexe și mai mult, substanța ar fi imediat distruse sau absorbite, care nu a fost posibil, înainte de apariția ființelor vii. "

Astfel, cunoștințele moderne despre originea vieții pe Pământ conduc la următoarele concluzii:

- Viața a apărut pe cale abiogenă a Pământului. Evoluția biologică a fost precedată de o evoluție chimică pe termen lung.

- Apariția vieții - aceasta este stadiul evoluției materiei în univers.

- Modelul principalele etape ale originii vieții poate fi testată experimental în laborator și este exprimat prin următoarea schemă: atomi ---- * - molecule simple - macromolecule ^ -> sistem ultramolekulyarnye (probionty) -> organisme unicelulare.

- Atmosfera primară a Pământului era de natură restaurativă. Din acest motiv, primele organisme au fost heterotrofe.

- Principiile lui Darwin de selecție naturală și de supraviețuire a celor mai potrivite pot fi transferate în sistemele prebiologice.

- În prezent, viața vine numai de la cei vii (biogenic). Este exclusă posibilitatea reapariției vieții pe Pământ.

\. Bazându-se pe caracteristicile comparative ale picăturilor de coacervate și ale organismelor vii, dovedește că viața de pe Pământ ar fi putut să apară abiogen.

2. De ce este imposibilă reapariția vieții pe Pământ?

3. Printre organismele existente în prezent, cele mai primitive sunt micoplasmele. Sunt mai mici decât unele viruși. Cu toate acestea, în această mică celulă are un set complet de ADN molecule vitale :., ARN, proteine, fermetsty, ATP, carbohidrați, lipide și alte micoplasme nu au organite, pe langa membrana exterioara si ribozomi. Ce indică existența unor astfel de organisme?

ISTORIA PĂMÂNTULUI ȘI METODELE STUDIULUI LUI

Imaginea procesului evolutiv de la început până în zilele noastre este recreată de știința vieții antice - paleontologia. Paleontologii urmăresc epocile îndepărtate de resturile pietrificate ale organismelor din trecut, conservate în straturile pământului. Prin urmare, este posibil să numim straturi geologice figurat paginile și capitolele analelor de piatră din istoria Pământului. Dar este posibil să se stabilească cu precizie vârsta lor și, în același timp, vârsta organismelor fosile închise în aceste straturi?

Metode de geochronologie. Există o varietate de metode pentru determinarea vârstei rămășițelor fosile și a straturilor de rocă. Toate acestea sunt împărțite în relativă și absolută. Metodele de geochronologie relative se bazează pe noțiunea de mai mult

stratul de suprafață este întotdeauna mai tânăr decât se află sub el. De asemenea, se ține seama de faptul că pentru fiecare epocă geologică, forma sa specifică este caracteristică - un set specific de animale și plante. Pe baza studiului secvenței de așezare a straturilor din secțiunea geologică, se întocmește o structură a stratului (schema stratigrafică) a regiunii respective. Datele paleontologice permit identificarea unor specii identice sau similare în straturi de diferite secțiuni geologice din diferite țări și continente. Pe baza asemănării formelor fosile, se face o concluzie cu privire la sincronizarea straturilor care conțin așa-numitele fosile de conducere, și anume, apartenența lor la același timp.







Metodele de geochronologie absolută se bazează pe radioactivitatea naturală a unor elemente chimice. Pentru prima dată el a sugerat utilizarea acestui fenomen ca un standard de timp de Pierre Curie (1859-1906). Constanța strictă a ratei decăderii radioactive a dus la ideea dezvoltării unei scări cronologice precise a istoriei Pământului. Ulterior, această întrebare a fost dezvoltată de către E. Rutherford (1871-1937) și alți oameni de știință -

Pentru a determina vârsta absolută, se folosesc izotopi radioactivi "de lungă durată", adecvați pentru studierea vârstei celor mai vechi straturi ale Pământului. Rata de decădere a izotopului radioactiv este exprimată prin perioada de înjumătățire. Acesta este momentul în care orice atomi de cantitate inițială înjumătățit Cunoașterea de înjumătățire a izotopului, și măsurarea raportului corespunzător izotopului radioactiv și a produselor sale de degradare, este posibil să se determine vârsta ^ sau o altă specie. De exemplu, timpul de înjumătățire al uraniului-238 este de 4,498 miliarde de ani. Un kilogram de uraniu, în orice piatră se află, în 100 de milioane de ani dă 13 g plumb și 2 g heliu. În consecință, cu atât mai mult într-o stâncă de plumb de uraniu, ea și stratul, inclusiv aceasta, sunt mai vechi. Acesta este principiul acțiunii "ceasurilor radioactive". Acest exemplu ilustrează cea mai veche metodă de geochronologie a izotopilor - plumb. Este numit astfel deoarece vârsta rocilor este determinată de acumularea de plumb în decăderea uraniului și toriului. Ca urmare a dezintegrării radioactive uraniu-238 are loc plumb-206, uraniu-235, plumb-207, iar apoi dezintegrarea 232-reședință - svinsts-208.

În funcție de produsul final al decăderii radioactive, s-au dezvoltat alte metode de geochronologie a izotopilor: heliu, carbon, potasiu și argon.

Pentru a determina upswings geologice până la 50 de mii de ani, megodet radiocarbon sunt utilizate pe scară largă. Ea se bazează pe faptul că, în spațiul de acțiune și atmosferei Pământului radi.sh.in de azot este convertit n radioactiv I: Carbon yutop „C, cu o perioadă de înjumătățire de 5750 ani, în organismele vii datorită schimbului continuu cu o concentrație medie de izotop carbon radioactiv este constantă, în timp ce după moartea și încheierea schimbului

substanțe izotopul radioactiv "* C începe să se descompună. Cunoscând timpul de înjumătățire, puteți determina cu precizie vârsta rămășițelor organice: cărbune, ramuri, turbă, oase. Această metodă datează epoca glaciării, etapele civilizației antice umane și așa mai departe.

În ultimii ani sa dezvoltat cu succes metoda dendrochronologică. Studiind influența condițiilor meteorologice asupra creșterii inelelor anuale pe lemn, biologii au descoperit că inelele alternante de creștere joasă și înaltă dau o imagine unică. După compilarea curbei medii a creșterilor de lemn pentru fiecare district, este posibil să se atingă cu o precizie de un an orice bucată de lemn. Astfel, de exemplu, arheologii sovietici datează exact vârsta lemnului folosit pentru a construi vechiul Novgorod.

Ca inele anuale de copaci, reflecta ciclurile diurne, sezoniere si anuale ale liniei de crestere a coralilor. În aceste nevertebrate marine, partea exterioară a scheletului este acoperită cu un strat subțire de calcar, numit epitetic. Cu o bună conservare pe inelele transparente epntek sunt vizibile - rezultatul unei schimbări periodice a ratei de depunere a carbonatului de calciu. Aceste formațiuni sunt grupate în centuri. Paleontologul american J. Wells a demonstrat (1963) că liniile inelului și curelele de pe epitetul coralilor sunt formațiuni diurnice și anuale. Investigând tipurile moderne de corali de formare a recifurilor, el a numărat în centura lor anuală aproximativ 360 de linii, adică fiecare linie corespundea creșterii într-o zi. Interesant, coralul, care a trăit acum 370 milioane de ani, în centura anuală, există 385-399 linii. Bazându-se pe aceasta, J. Wells a ajuns la concluzia că numărul de zile din acest an la acel moment geologic a fost mai mult decât în ​​epoca noastră. Într-adevăr, așa cum arată calculele astronomice și datele paleontologice, Pământul sa rotit mai repede, iar durata zilei a fost de aproximativ 22 de ore. Cunoscând secvența de apariție a anumitor organisme și vârsta diferitelor straturi ale crustei pământului, oamenii de știință, în general, au făcut o cronologie a istoriei planetei noastre și au descris evoluția vieții asupra ei.

Calendarul istoriei Pământului. Istoria Pământului este împărțită în perioade lungi de timp - epoca. Erele sunt împărțite în perioade, perioade - până la epoci, epoci - până la secole. (Istoria Pământului este afișată pe masă.)

Separarea în ere și perioade nu este accidentală. Sfârșitul unei ere și începutul celeilalte era marcat de transformări semnificative ale feței Pământului, o schimbare a relațiilor dintre țară și mare,

Nazvanin ur origine greacă: kitarhsy - sub vechiul, Archaean vechi, Proterozoic • primare de viață, de viață Paleozoice-vechi, mezozoice-medie-zhizn.kaynozoy viață nouă (Figura 40).

Apariția ecranului de ozon

1. Care este esența principalelor metode de întâlnire a rocilor și a rămășițelor fosile ale organismelor?

2. Care este principiul "ceasului radioactiv"?

3. Care este calendarul istoriei Pământului?

DEZVOLTAREA VIEȚII ÎN PRECAMBRIA

Până de curând, paleontologii ar fi putut să pătrundă în istoria vieții numai pentru 500-570 de milioane de ani, iar istoricul paleontologic a început cu perioada Cambrian. Pentru o lungă perioadă de timp în depozitele Precambrian, nu a fost posibilă detectarea rămășițelor de organisme. Dar dacă avem în vedere că 7/8 din istoria geologică a Pământului ocupă Precambria, atunci dezvoltarea rapidă a paleontologiei în ultimii ani este de înțeles.

Archaea. Datele paleontologice ale celor mai vechi straturi sedimentare indică faptul că stadiul preorganizator al evoluției a continuat 1,5-1,6 miliarde de ani după formarea Pământului ca planetă. Katarchei a fost o "spectacol fără spectatori". Viața își are originea la marginea Katarcheanului și Arheenului. Acest lucru este evidențiat de descoperirile reziduurilor de microorganisme din rocile arheene timpurii, cu o vârstă de 3,5-3,8 miliarde de ani. Se știe puțin despre viața din arheu. Stâncile Archeanului conțin o cantitate mare de grafit. Se crede că grafitul provine din rămășițele compușilor organici care fac parte din organismele vii. Acestea au fost bacterii celulare pro-karyoty și albastru-verde. Deșeurile acestor microorganisme sunt roci primitive și antice sedimentare (stromatolite) - formațiuni de calcar în formă de piloni, găsit în Canada, Australia, Africa, Urali și Siberia. Pietrele sedimentare de fier, nichel și mangan au o bază bacteriană. Până la 90% din rezervele de sulf ale lumii au apărut ca urmare a activității vitale a bacteriilor sulfuroase. Multe microorganisme sunt participanți activi la formarea unor resurse minerale colosale, încă puțin cunoscute - în partea de jos a Oceanului Mondial. Există depozite de fier, mangan, cupru, nichel, cobalt. Rolul microorganismelor în formarea șistului petrolier, petrolului și gazului este de asemenea mare.

Albastru-verde, bacteriile s-au răspândit repede în arhie și au devenit maeștri ai planetei. Aceste organisme nu aveau un nucleu izolat, dar aveau un sistem dezvoltat de metabolism, abilitatea de a se reproduce. Albastru-verde, în plus, posedă aparatul fotosintezei. Apariția acestuia din urmă a reprezentat cea mai mare aromofoză în evoluția vieții sălbatice și a deschis una dintre căile (probabil în mod specific pământești) de formare a oxigenului liber.

Până la sfârșitul arheianului (acum 2,8-3 miliarde de ani), primul

alge coloniale, rămășițele pietrificate se găsesc în Australia, Africa, Uniunea Sovietică.

Studiile paleontologice vor completa treptat imaginea vieții în stadiile incipiente ale evoluției sale. Între timp, cronologia acelui timp îndepărtat este prezentată doar schematic. Analele de piatră au început deja, dar urmele "scrierii" ue sunt foarte rare,

Acumularea de oxigen a dus la apariția ecranului principal al ozonului în straturile superioare ale biosferei, care a deschis vaste orizonturi pentru înflorirea vieții, pentru a preveni infiltrarea la razele ultraviolete nocive ale Pământului.

Apariția ecranului de ozon și trecerea de la procesele anaerobe de respiratie se face in Vendian - cel mai târziu în Proterozoic și conduce la dezvoltarea unor organisme fotosintetice - autotrophs energie solară bogat straturile superioare ale oceanului. La rândul său, acumularea de compuși organici de către organismele autotrofice ca rezultat al fotosintezei a creat condiții pentru evoluția consumatorilor - organisme heterotrofice.







Articole similare

Trimiteți-le prietenilor: