Значение РНК в эволюции
Почему ученые считают, что открытия, сделанные при изучении РНК, могут дать ключ к решению проблемы возникновения жизни?
Наиболее сложен для объяснения вопрос: как в процессе химической эволюции произошло объединение двух функций — каталитической, присущей белкам-ферментам, и информационно-генетической, которую выполняют нуклеиновые кислоты. Ведь только в этом случае возможен качественный скачок от неживого к живому.
Возможно, ключ к пониманию данной проблемы дадут открытия, сделанные при изучении РНК. Считалось, что носителем генетической информации является только ДНК, но оказалось, что РНК также обладает «генетической памятью». Более того, некоторые РНК имеют явно выраженную каталитическую активность и способны к саморепродукции в отсутствие белковых ферментов. Таким образом, древняя РНК могла совмещать в себе каталитические и информационно-генетические функции, что обеспечивало макромолекулярной системе способность к саморепродукции. Если данное предположение верно, то, очевидно, дальнейшая эволюция шла в направлении РНК →белок →ДНК.
Этапы возникновения и развития жизни на Земле
Какие основные этапы можно выделить в возникновении и развитии жизни на Земле?
Существует много гипотез, пытающихся объяснить возникновение и развитие жизни на нашей планете. И хотя они предлагают различные подходы к решению данной проблемы, большинство из них предполагает наличие трех эволюционных этапов: химической, предбиологической и биологической эволюции.
На этапе химической эволюции происходил абиогенный синтез органических полимеров.
На втором этапе формировались белковонуклеиноволипоидные комплексы (ученые называли их по-разному: коацерваты, гиперциклы, пробионы, прогеноты и т. д.), способные к упорядоченному обмену веществ и самовоспроизведению.
В результате предбиологического естественного отбора появились первые примитивные живые организмы, которые вступили в биологический естественный отбор и дали начало всему многообразию органической жизни на Земле.
Гипотезы происхождения эукариотической клетки
Какие гипотезы происхождения эукариотической клетки вам известны?
Большинство ученых считают, что эукариоты произошли от прокариотических клеток. Существуют две наиболее признанные гипотезы происхождения эукариотических клеток и их органоидов.
Первая гипотеза связывает происхождение эукариотической клетки и ее органоидов с процессом впячивания клеточной мембраны, а вторая основана на идее симбиоза между прокариотическими клетками.
Гипотеза симбиотического происхождения эукариотической клетки
Какие доводы свидетельствуют в пользу гипотезы симбиотического происхождения эукариотической клетки?
Согласно гипотезе симбиотического происхождения эукариотической клетки, митохондрии, пластиды и базальные тельца ресничек и жгутиков эукариотической клетки были когда-то свободноживущими прокариотическими клетками. Органоидами они стали в процессе симбиоза. В пользу этой гипотезы свидетельствует наличие собственных РНК и ДНК в митохондриях и хлоропластах. По строению РНК митохондрии сходны с РНК пурпурных бактерий, а РНК хлоропластов ближе к РНК цианобактерий.
Прогенот
Почему ряд ученых считают, что предком прокариотических и эукариотических клеток мог быть прогенот?
Сравнивая последовательность нуклеотидов в рибосомных РНК, ученые пришли к выводу, что все живые организмы можно отнести к трем группам: эукариотам, эубактериям и архебактериям (две последние группы — прокариоты). Поскольку генетический код во всех трех группах один и тот же, была выдвинута гипотеза, что они имеют общего предка, которого назвали «прогенот» (т. е. прародитель). Предполагается, что эубактерии и архебактерии могли произойти от прогенота, а современный тип эукариотической клетки, по-видимому, возник в результате симбиоза древнего эукариота (тоже произошедшего от прогенота) с эубактериями.
Эры истории Земли
На какие эры делится история Земли?
В истории Земли выделяют следующие эры, названия которых имеют греческое происхождение: катархей (ниже древнейшего), архей (древнейший), протерозой (первичная жизнь), палеозой (древняя жизнь), мезозой (средняя жизнь), кайнозой (новая жизнь).
Влияние живых организмов на атмосферу
Как деятельность живых организмов повлияла на изменение состава атмосферы планеты?
В состав древней атмосферы входили метан, аммиак, углекислый газ, водород, пары воды и другие неорганические соединения. В результате жизнедеятельности первых организмов в атмосфере начало снижаться содержание метана, аммиака, воды. Стало происходить накопление углекислого газа.
Значение возникновения фотосинтеза
Какое значение для развития жизни на Земле имело возникновение фотосинтеза?
Возникновение фотосинтеза, осуществляемого цианобактериями (бескислородного фотосинтеза), освободило жизнь от зависимости от органических соединений абиогенного происхождения. Живые организмы стали сами продуцировать органические вещества. На планете начали накапливаться органические вещества биогенного происхождения. При этом живые организмы стали использовать непосредственно энергию Солнца и аккумулировать ее.
Ароморфозы архея
Какие крупные ароморфозы произошли в архее?
В архее на Земле уже обитали первые живые организмы — анаэробные гетеротрофы. В архее появились цианобактерии, способные к бескислородному фотосинтезу, а в конце архея — эукариотические формы.
Ароморфозы протерозоя и палеозоя
Какие ароморфозы произошли в протерозое и палеозое?
К концу протерозойской эры появились все типы беспозвоночных, а также первые хордовые животные — подтип бесчерепных.
Крупнейшими ароморфозами протерозоя считаются появление животных с двусторонней симметрией тела и возникновение первых хордовых животных.
В палеозое произошел выход растений и животных на сушу. И важнейшие ароморфозы были связаны с освоением живыми организмами сухопутной среды. У растений это — появление защитной покровной ткани, механической ткани, проводящей (сосудистой) ткани, семенного размножения.
В палеозойскую эру появились и вымерли первые наземные растения — риниофиты, появились мхи, хвощи, плауны, папоротники, голосеменные. Таким образом, к концу палеозоя на Земле существовали все группы растений, кроме покрытосеменных.
У животных в связи с выходом на сушу произошло образование органов, обеспечивающих дыхание атмосферным воздухом, перемещение в менее плотной, чем вода, среде, внутреннее оплодотворение и др.
К концу палеозоя в фауне Земли не хватало только птиц и млекопитающих.
