Читайте данную работу прямо на сайте или скачайте

Происхождение и эволюция жизни

Происхождение и эволюция жизни

Природная черта человека - это любознательность, ведь не зная природу какого либо явления, невозможно придумать, как предотвратить или использовать его.

Человечество всегда интересовалось происхождением чего либо, природой каких либо явлений и закономерностей. Эти знания необходимы для человека чтобы понять и изменить мир в котором он живет. Естествознание - это совокупность наук о природе, окружающем мире, о науках все это изучающих. Ведь цель естествознания - находить сущность явлений природы, раскрывать возможности использования на практике познанных знаний, сил и веществ в природе, и на этой основе предвидеть новые явления.

Тайна возникновения земли и появления жизни на ней издавна волновали воображения ченых.

Существует четыре определения понятия естествознания:

На самом деле между этими четырьмя определениями большого различия нет, ибо это одна наука, состоящая из комплекса тесно взаимосвязанных естественных наук, дополняющих друг друга.

Естествознание а

В систему естественных наук, помимо основных наук: физики, химии, биологии, включается так же и множество других - география, геология, астрономия и даже науки, стоящие на границе между естественными и гуманитарными , например, психология, целью которой является изучение поведения человека и животных.

Отличием естествознания,как науки, от специальных естественных наук является то, что оно исследует одни и те же природные явления сразу с позиции нескольких наук.

2.Теории происхождения органики.

3.Зарождение жизни на земле.

Жизнь характерна тем, что она не просто размазана в пространстве,

Опарин предсказал, будто явственно видел своим мыснленным взором далекое прошлое Земли, что восстановинтельная атмосфера была необходима для до биологического органического синтеза на Земле, ведь свободный кислород быстро бы окислил до углекислого газа и воды появлявшиенся нестойкие органические молекулы. Позднее кислород становится полезным. Окрепшим, обособленным от внешненго мира живым существам он необходим для дыхания и совсем же не страшен. Живые организмы охраняют свои органические соединения от избыточного и разрушительного влияния кинслорода, регулируя его поступление внутрь самих себя.

Опарин оказался совершенно прав. Наблюдения астрононмов за процессами рождения звезд и планет, эксперименты в лабораториях показывают, что атмосферы у юной Земли в момент ее образования 4,8 млрд. лет назад из облака коснмической пыли практически не было. Около 3,5 млрд. лет назад на Земле стали появляться океаны и начала накапнливаться первичная восстановительная атмосфера, состоянщая из метана, аммиака и паров воды, выделяемых из земнных пород под действием тепла и излучения Солнца.

Солнце в те далекие годы тоже было молодым - оно обнразовалось 5 млрд. лет назад. Защитного слоя озона над Землей не существовало. На восстановительную атмосферу, безжизненные скалы и первичный океан падало яростное, воистину космическое солннечное излучение, содержавшее энергичные ультрафиолентовые лучи. Под его влиянием начали происходить первые химические реакции.

В распоряжении Природы находились теперь пять ненбольших молекул: метан,

Как писал химик Лайнус Полинг: -

Газовая смесь азота и кислорода с примесью других понстоянных и переменных составляющих - воздушный океан вокруг нас,- водный раствор - воспоминание о первичном

Не только в живых организмах существует жидкое царнство растворов. Внутри растений бесконечно течет по сосундам-ниточкам раствор минеральных веществ, забираемых из почвы корнями, в клетках пульсирует другой раснтвор - клеточный сок. И оболочки клеток, пронизанные тончайшими волокнами, руководят взаимоотношениями между растворами по обе стороны клеточной границы.

Кто же был родоначальником земной жизни - послаик далеких миров, метеорит, или химический процесс, протекавший в первичном океане-бульоне? ченые прондолжают спорить. Сейчас становлено, что путь от полинмерных органических молекул до простейших микроорганнизмов наша Земля прошла дивительно быстро - всего за 300 млн. лет. Из сланцевых пород, найденных в Африке, были выделены частицы, напоминающие бактерии, возраст которых составляет 3,2 млрд. лет!

4.Клеточная теория.

Другое важнейшее тверждение - клеточная теория. Эта теория говорит, что все живые организмы - животнные, растения и бактерии - состоят из клеток и из продуктов их жизнедеянтельности. Новые клетки образуются путем деления существовавших ранее.

По современным представлениям, клетка Ч это элементарная живая синстема, основа строения и жизнедеятельности всех животных и растений. Клетки а

Многообразие клеточных форм в тканях животных:

2

3 -

4-нервная клетка, 5

6-клетка поперечнополосатой мускулатуры

В каждой клетке различают две основных части: ядро и цитоплазму. Клетки растений, как правило, покрыты твердой оболочкой. Структурными элементами ядра клетки являются хромосомы, содержащие молекулы ДНК, в которых заключена наследственная информация организма.

5. ДНК - главный носитель генетической информации

Способность клеток поддерживать высокую порядоченность своей органнизации зависит от генетической информации, которая сохраняется в форме

Чтобы лучше представить себе, полученные молодым американским биохимиком Джеймсом отсоном и молодым английским физиком-теоретиком Френсисом Криком, результаты, вообразите длинную лестницу. Вертикальные стойки этой лестницы состоят из молекул сахара, кислорода и фосфора. Важную функциональную информацию в молекуле несут ступеньки лестницы. Они состоят из двух молекул, каждая из которых крепится к одной из вертикальных стоек. Эти молекулы - четыре азотистых основания - представляют собой одиночные или двойные кольца, содержащие атомы глерода, азота и кислорода и способные образовывать две или три водородные связи с другими основаниями. Форма этих молекул позволяет им образовывать связи - законченные ступеньки - лишь определенного типа: между А и Т и между Г и Ц. Другие связи возникнуть не могут. Следовательно, каждая ступенька представлена либо АЧТ либо ГЧЦ. Теперь вообразите, что вы берете собранную таким образом лестницу за два конца и скручиваете - вы получите знакомую двойную спираль ДНК.

Считывая ступеньки по одной цепи молекулы ДНК, вы получите последовательность оснований. Представьте, что это сообщение, написанное с помощью алфавита всего из четырех букв. Именно это сообщение определяет химические превращения, происходящие в клетке, и, следовательно, характеристики живого организма, частью которого является эта клетка. На другой цепи спирали никакой новой информации не содержится, ведь если вам известно основание, которое находится на одной цепи, вы знаете и то, какой должна быть вторая половина ступеньки. В некотором смысле две цепи двойной спирали относятся друг другу так же, как фотография и негатив.

Открыв двуспиральную структуру ДНК, отсон и Крик поняли и тот простой способ, которым осуществляется воспроизведение молекулы ДНК - как и должно происходить при делении клетки. По их собственным словам, лот нашего внимания не скользнул тот факт, что наблюдаемая нами специфичная парность азотистых оснований непосредственно указывает на возможный механизм копирования генетического материала.

Такой возможный механизм копирования определен структурой ДНК. Когда клетка приступает к делению и необходима дополнительная ДНК для дочерних клеток, ферменты начинают лрасстегивать лестницу ДНК, как застежку-лмолнию, обнажая индивидуальные основания. Другие ферменты присоединяют соответствующие основания, находящиеся в окружающей жидкой среде, к парным лобнажившимся основаниям - А к Т, Г к - и т. д. В результате на каждой из двух разошедшихся цепей ДНК достраивается соответствующая ей цепь из компонентов окружающей среды, и исходная молекула дает начало двум двойным спиралям.

Точно так же, как каждое великое открытие основано на работе предшественников, оно дает начало новым плодотворным исследованиям, поскольку ученые используют полученную информацию для движения вперед. Можно сказать, что открытие двойной спирали дало толчок последующему полувековому развитию молекулярной биологии, завершившемуся спешным осуществлением проекта Геном человека.

6.ЖИВОЕ И НЕЖИВОЕ.

Издавна человек наблюдал окружающий его мир и виндел, что он состоит из живых и неживых тел. Люди, животн

Считан

Способность к движению, которую живое тело трачиван

Характерная для живых организмов способность к дын

Даже такой, казалось бы, весьма характерный признак живого, как способность к размножению, тоже нельзя счин

Еще один признак живых тел состоит в их способности

Формы живого мира необычайно многообразны. В настонящее время, как считают ченые, на Земле 1,5 млн. видов животных и 0,5 млн. видов, относящихся к растительному царству, если включить в эту группу также водоросли, грибы и бактерии. Около 10 тыс. новых видов, в основном насекомых, ежегодно описываются специалистами и полунчают свои строго научные названия. И при этом считается, что по меньшей мере еще 1-2 млн. видов до сих пор не изунчены. Живая Природа разнообразна и многолика!

Дать точное, строгое и исчерпывающее определение жизни чрезвычайно трудно, и один из методов ее описания заключается в том, чтобы перечислить основные признаки и свойства, которые присущи живым организмам и отсутнствуют у большинства неживых систем, не пытаясь найти единое общее определение.

1. 

2. 

3. 

4. 

5. 

6. 

7.Этапы жизненного пути земли.

Описывая историю Земли и жизни на ней, ченые разделяют ее на эры Ч промежутки времени длительностью в десятки и сотни миллионов лет. Такое разделение жизненного пути Земли не случайно и не произвольно - наступление новой эры отмечалось существенными преобразованиями облика нашей планеты: в результате бурных горообразовательных процессов изменялось соотношение между сушей и морем, что в свою очередь приводило к перемене климата, вымираннию одних видов организмов и появлению других. а

рхейская эра,

Протерозойская эра

Палеозойская эра

Второй период - ордовик

В начале син

Начало девона

Периоды палеозоя - карбон (

Мезозойская эра,

Мезозойскую эру принято считать временем пресмыкаюнщихся, ибо к этому отрезку истории Земли относится их расцвет и вымирание. В изменившихся условиях жизни, характеризовавшихся поднятием суши и образованием горнных массивов рала, Алтая, Тянь-Шаня, дальнейшим похонлоданием и величением засушливости климата, сокращеннием площадей внутренних водоемов и образованием пунстынь, пресмыкающиеся имели несомненные преимущества перед земноводными, в жизненном цикле которых есть стадии, неразрывно связанные с водой. Пресмыкающиеся размножаются, откладывая яйца, внутри которых имеется жидкая прослойка, предохраняющая зародыши от высынхания. Эта жидкость заменяет водную среду, необходимую для развития икринок земноводных и рыб. А роговой понкров защищает от высыхания тело пресмыкающихся.

Некоторые триасовые пресмыкающиеся, например, ченрепахи, крокодилы сохранились на Земле до нашего времени. В триасовый период понявляются относительно небольшие травоядные и хищные динозавры (самые мелкие были размером с курицу, самые крупные достигали 6 м в длину), также водные формы пресмыкающихся (наиболее известны из них ихтиозавры, напоминающие по строению тела современных дельфинов и акул). а

В юрском периоде пресмыкающиеся начинают осваивать воздушную среду (летающие ящеры, насекомоядные и крупнные хищники, питающиеся мелкими летающими ящерами). а

В заключительном периоде мезозоя - меловом - голосенменные растения постепенно вытесняются покрытосемеыми. Развитие покрытосеменных было связано с распронстранением насекомых. Яркий и душистый цветок, орган размножения покрытосеменных, привлекает насекомых цветом и запахом, и они, питаясь цветочным нектаром, однновременно выполняют роль переносчиков пыльцы. Покрынтосеменные растения быстро завладели всей поверхностью Земли, освоили водную среду, дали начало разнообразным формам: деревьям, кустарникам, многолетним и однолетнним травам. Листья, стебли, корни обеспечивали им лучншие условия для использования солнечного света и поглонщения питательных веществ и влаги. Во второй половине мелового периода возникли сумчатые и плацентарные мленкопитающие. Длительное вынашивание детеныша в теле матери, живорождение, забота о потомстве и вскармлинвание его молоком, постоянная температура тела - все эти особенности мленкопитающих сделали их значительно более независимыми от окружающей среды, что стало особенно важным к концу мелового периода, когда наступило похонлодание и климат сделался резко континентальным. В монрях вымерли ихтиозавры. На суше стало гораздо меньше влаголюбивой растительности. В результате сначала исчезнли растительноядные, затем и хищные динозавры.

Существует, правда, гипотеза, что динозавры вымерли не понстепенно Ч из-за нехватки пищи, сразу в результате столкновенния Земли с гигантским метеоритом. Сторонники этой гипотезы ищут следы падения метеорита а

Ученые становили, что в период, когда на Земле исчезли динозавры (и многие другие представители животного мира, в том числе обитавшие в морях и океанах), прозрачность земной атмосферы значительно меньшилась, в отложениях на понверхности Земли, относящихся к тому времени, был обнаружен тонкий слой пород, толщиной всего несколько сантиметров, сильно обогащенных иридием (это химический элемент, очень характерный для вещества метеоритов) а

К концу мелового периода лишь в экваториальных обнластях сохранились крупные формы пресмыкающихся: крокодилы, черепахи, гаттерии. Большинство выживших пресмыкающихся были небольших размеров - змеи, ящерицы. Птицы того периода сохранили зубы, но в целом мало отличались от современных.

Кайнозойская эра

В первой половине третичного периода возникли все существующие в настоящее время отряды млекопитающих. К середине этого периода широко распространились общие предки человекообразных обезьян и людей. Во второй понловине третичного периода начались бурные процессы горонобразования. На месте теплых морей взметнулись горные хребты Кавказа, Крыма, Альп, Карпат, Апеннин, Пиренеев, Гималаев. Наступило резкое похолодание, стали замерзать реки. Вечнозеленые леса сменились листопадными, на беснкрайних пространствах Евразии и Северной Америки раснкинулись травянистые степи. Вечнозеленая растительность была оттеснена в тропики и субтропики. К концу третичнного периода на Земле же встречались представители всех современных семейств животных и растений. Более того, последние ископаемые находки, сделанные в восточной Африке, позволяют считать, что именно тогда а

нтропоген, в котором мы живем, начался с продолжинтельного ледникового периода, когда территории Евразии и Северной Америки четырежды подвергались гигантским оледенениям. Современные ледники Антарктиды, Гренланндии, Северной Земли, Земли Франца-Иосифа, Памира - все это остатки оледенений четвертичного периода. В то время огромные запасы льда накапливались на суше, в моря вознвращалось меньше воды, чем испарялось, и ровень миронвого океана понизился на 60-90 м. Возникли сухопутные мосты между Европой и Британскими островами, Азией и Северной Америкой, полуостровом Индокитай и островами Зондского архипелага. Эти мосты играли двоякую роль в расселении живых организмов по поверхности Земли: с однной стороны, они служили путями продвижения животных и растений, с другой Ч препятствовали обмену флорой и фауной в сообщавшихся ранее морях. Так, например, принмитивные сумчатые млекопитающие сохранились только в Австралии, которая со времен мелового периода оставалась островом, на всех других континентах они были вытесненны плацентарными млекопитающими.

На протяжении четвертичного периода вымирали мамоннты, саблезубые тигры, гигантские ленивцы, большерогие олени и многие другие животные.

В антропогене исчезновение одних видов животных и растений и распространение других зависело не только от природных словий, но и от деятельности человека - прянмоходящего, способного передвигаться в вертикальном понложении, который появился в этот период и занял господнствующее место в Природе. Древние охотники истребили мамонтов и шерстистых носорогов в Евразии, мастодонтов, лошадей, гигантских ленивцев и морских коров в Америке. Многие крупные хищники (такие, как пещерный лев и пенщерный медведь) исчезли после того, как люди ничтожинли крупных копытных, служивших для них пищей.

Великие миграции человека в сторону Азии, а

Органический мир в том виде, в котором он существует в настоящее время, окончательно сложился в четвертичный период. И происходило это - особенно в населенных областях.

8. Как рисуют ченые будущее человечества

Эволюция человека длилась около 17 миллионов лет, за этот период мы прошли путь от шимпанзе до первых пещерных людей, от homo erectus до homo sapiens. Но никто не говорит, что это наше последнее воплощение. Эволюция человека будет продолжаться с целым рядом радикальных изменений, ченые предсказывают, что через тысячу лет люди будут иметь только один цвет кожи - коричневатый, кофе с молоком, т.е. все различия между расами исчезнут. Но в еще более отдаленном будущем, через 100 тысяч лет, по мнению ченых, различия вновь проявятся, но в еще более драматичной форме: в 106 году или позднее наши потомки разделятся на два "племени": элита высших существ - мных, здоровых, красивых, богатых, и подвид низших существ - глупых, хилых, страшных и бедных. а Эволюция- это бесконечная цепь событий без начала и конца.

а