Xjentisti mill-Università ta ’Cambridge (il-Gran Brittanja), taħt il-gwida ta’ tabiba (Emily Mitchell), iddeċidew kif il-rangeomorphs immultiplikat - wieħed mill-ewwel organiżmi multikellulari fid-Dinja. Artiklu dwar dan ġie ppubblikat fil-ġurnal In-naturajerġa 'jġib is-sit JgħixXjenza.

Rangeomorphs għexu fil-baħar 565 sena ilu, matul il-perjodu Ediacar (era Neo-Proterozoic). Li kienu għadhom annimali primittivi ħafna, la kellhom ħalq u lanqas organi oħra, u ma setgħux jiċċaqalqu, imma mwaħħlin ma 'qiegħ il-baħar. Ġisimhom kien jikkonsisti minn tubuli tal-fergħat ta ’erba’ livelli u jixbħu vagament il-weraq ta ’felċi moderni.

Xjentisti ta ’Cambridge analizzaw stampi ta’ rappreżentanti tal-fossili Fractofusus, wieħed mill-ġeneri rangeomorph, mill-blat Ediacar fuq madwar. Newfoundland (il-Kanada), fejn il-fdalijiet ta 'kreaturi ħajjin ta' dan il-perjodu ġeoloġiku huma l-aħjar ippreservati fid-dinja.

Bl-applikazzjoni ta 'metodi statistiċi għall-analiżi tal-post tal-marki tas-swaba' rankgeomorph, il-bijoloġisti ta 'Cambridge sabu li użaw żewġ strateġiji ta' tgħammir. L-ewwel ġenerazzjoni ta ’dawn il-ħlejjaq ħajjin, li kienu joqogħdu fi kwalunkwe territorju, twieldet minn tilwima miġjuba mill-ilma. (Għadu mhux ċar jekk dawn it-tilwim ġew iffurmati sesswalment jew mhux b'mod sesswali.) Ġenerazzjonijiet sussegwenti diġà nqasmu minn dawn il-pijunieri bl-għajnuna ta 'proċessi.

"Ir-riproduzzjoni b'dan il-mod għamlet ir-rankeomorph suċċess kbir, peress li malajr setgħu jiżviluppaw territorji ġodda malajr u mbagħad jippopolawhom malajr," qal Dr Mitchell. "Il-kapaċità ta 'dawn l-organiżmi li jaqilbu bejn żewġ xejriet differenti ta' trobbija juri kemm kienet kumplessa l-ideoloġija tagħhom, li huwa sorprendenti peress li ħafna forom ta 'ħajja oħra kienu estremament primittivi f'dik l-era."

Ir-rangomorfi tassew infirxu ħafna fl-ibħra ta 'l-Ediacaria, iżda fil-bidu tal-perjodu Cambrian li jmiss (li jappartjeni għall-era tal-Paleozoic), dawn f'daqqa sparixxew b'mod misterjuż. Għal din ir-raġuni, ix-xjenzati għadhom ma jistgħux jagħżlu "qraba" affidabbli fost l-organiżmi ħajjin.

Nirritornaw għall-iskoperta magħmula minn Dr Mitchell u l-kollegi, ninnutaw li huwa importanti biex nifhmu l-proċessi ta 'riproduzzjoni tal-ewwel annimali multikellulari, u l-ħajja tagħhom b'mod ġenerali.

L-istudju ta 'organiżmi antiki, skond il-fdalijiet fossili tagħhom, xi drabi jwassal għal riżultati mhux mistennija. Pereżempju, riċentement biss fl-aħħar dehret l-anatomija ta 'l-antenat fossili ta' dud modern, ix-xjenzati setgħu jindunaw il-karatteristiċi ta 'l-anatomija ta' l-antenat tad-dud kollu li għexu fl-era ta 'l-isplużjoni ta' Cambrian (540 miljun sena ilu) u msemmi għad-dehra stramba tagħha Hallucigenia. Irriżulta li dak li kien għadu żbaljat fir-ras ta 'dan id-dudu huwa d-denb, u r- "saqajn" irriżultaw li huma spikes fuq wara.

Panspermia

Il-partitarji tal-idea tal-panspermja huma konvinti li l-ewwel mikro-organiżmi ġew miġjuba fid-Dinja mill-ispazju. Hekk emmnu l-famuż scholar enċiklopediku Ġermaniż Helmholtz, il-fiżiċista Ingliż Kelvin, ix-xjentist Russu Vladimir Vernadsky u l-kimiku Svediż Svante Arrhenius, li llum huwa meqjus bħala l-fundatur ta ’din it-teorija.

Ikkonfermati xjentifikament mill-fatt li fid-Dinja, meteoriti minn Mars u pjaneti oħra ġew skoperti ripetutament, possibilment minn kometi li jistgħu jiġu anke minn sistemi ta 'stilla aljeni. Ħadd ma jiddubita dan illum, iżda għadu mhux ċar kif il-ħajja setgħet qamet fuq dinjiet oħra. Fil-fatt, l-apoloġija għal panspermia tittrasferixxi "r-responsabbiltà" għal dak li qed jiġri liċ-ċiviltajiet aljeni.

Teorija tal-Brodu Primarju

It-twelid ta 'din l-ipoteżi kien iffaċilitat bl-esperimenti ta' Harold Urey u Stanley Miller, li saru fl-1950s. Huma setgħu jirrikreaw kważi l-istess kundizzjonijiet li kienu jeżistu fuq il-wiċċ tal-pjaneta tagħna qabel it-twelid tal-ħajja. Skariki elettriċi żgħar u ultravjola ġew mgħoddija minn taħlita ta 'idroġenu molekulari, monossidu tal-karbonju u metan.

It-tfaċċar tal-ħajja

Skond il-kunċett modern tad-dinja RNA, l-aċidu ribonuklejku (RNA) kien l-ewwel molekula li akkwistat il-kapaċità li tirriproduċi ruħha. Miljuni ta 'snin setgħu jgħaddu qabel ma l-ewwel molekula bħal din dehret fid-Dinja. Iżda wara l-formazzjoni tagħha, il-possibbiltà li titfaċċa l-ħajja dehret fuq il-pjaneta tagħna.

Molekula ta 'RNA tista' taġixxi bħala enzima billi tgħaqqad nukleotidi ħielsa f'sensiela komplementari. Għalhekk, il-multiplikazzjoni ta 'l-RNA isseħħ. Iżda dawn il-komposti kimiċi għadhom ma jistgħux jissejħu kreatura ħajja, peress li ma għandhomx il-konfini tal-ġisem. Kull organiżmu ħaj għandu tali fruntieri. Biss ġewwa l-partiċelli tal-ġisem iżolati mill-moviment kaotiku tal-ġisem jistgħu jseħħu reazzjonijiet kimiċi kumplessi li jippermettu lill-kreatura titma, timmultiplika, timxi, u l-bqija.

Id-dehra ta 'kavitajiet iżolati fl-oċean huwa fenomenu pjuttost frekwenti. Huma ffurmati minn aċidi grassi (aċidi alifatiċi) li waqgħu fl-ilma. Il-ħaġa hi li tarf wieħed tal-molekula huwa idrofiliku, u l-ieħor huwa idrofobiku. L-aċidi grassi maqbuda fl-ilma jiffurmaw isferi b'tali mod li t-truf idrofobiċi tal-molekuli jinsabu ġewwa l-isfera. Forsi l-molekuli ta 'l-RNA bdew jaqgħu f'żoni bħal dawn.

Kemm għandha età l-umanità?

Mhux ħafna nies jafu l-età tal-ispeċi moderna Homo Sapiens, li tfisser persuna raġonevoli, li x-xjentisti jistmaw biss 200 elf sena. Jiġifieri, l-età tal-umanità bħala speċi hija 1250 darba inqas mill-età tal-klassi tar-rettili, li d-dinosawri kienu jappartjenu għaliha.

Biex tidħol fis-sensi u torganizza din id-dejta huwa meħtieġ jekk irridu nifhmu kif il-ħajja dehret fuq il-pjaneta tagħna inizjalment. U minn fejn ġew illum il-persuni li jippruvaw jifhmu din il-ħajja?

Illum, materjali klassifikati ta ’xjenzati saru pubbliċi. L-istorja xokkanti ta 'l-esperimenti ta' dawn l-aħħar snin, li kitbet it-teorija ta 'l-evoluzzjoni u tefgħet dawl fuq kif bdiet il-ħajja fuq il-pjaneta tagħna, splodiet dogmi stabbiliti ta' żmien twil. Is-sigrieti tal-ġenetika, ġeneralment aċċessibbli biss għal ċirku dejjaq ta '"inizjati", taw risposta mhux ambigwa għall-preżunzjoni ta' Darwin.

Speċi Homo Sapiens (Homo sapiens) għandha biss 200 elf sena. U l-pjaneta tagħna hija 4.5 biljun!

L-ewwel diviżjoni taċ-ċelluli

Bħalissa mhux magħruf kif l-ewwel ċelloli li jikkonsistu minn molekula ta ’RNA u membrana ta’ aċidi grassi. Forsi, molekula ta 'RNA ġdida mibnija ġewwa l-membrana bdiet tinħareġ mill-ewwel. Fl-aħħar, wieħed minnhom għadda mill-membrana. Flimkien mal-molekula ta 'l-RNA, ħallew ukoll xi molekuli ta' l-aċidu xaħmi li ffurmaw sfera ġdida madwarha.

Materjali sigrieti

Ftit sekli ilu biss għal ideat bħal dawn, wieħed jista 'jistenna eżekuzzjoni fin-nofs. Giordano Bruno inħaraq għall-ereżija ftit iktar minn 400 sena ilu, fi Frar tal-1600. Imma llum, studji klandestini ta ’pijunieri kuraġġużi saru għarfien pubbliku.

Anke 50 sena ilu, missirijiet spiss injoranthom trabbu l-ulied ta 'rġiel oħra, anke jekk ommha stess mhux dejjem taf il-verità. Illum, l-istabbiliment tal-paternità huwa analiżi ordinarja. Kull wieħed minna jista 'jordna test tad-DNA u jsib min kienu l-antenati tiegħu, li d-demm tiegħu joħroġ fil-vini tiegħu jew tagħha. It-traċċa tal-ġenerazzjonijiet hija dejjem maqbuda fil-kodiċi ġenetiku.

Huwa f'dan il-kodiċi li tinsab it-tweġiba għall-iktar kwistjoni ta 'ħruq li tokkupa l-imħuħ tal-umanità: kif bdiet il-ħajja?

Il-materjali kklassifikati tax-xjenzati juru l-istorja tax-xewqa li jsibu l-unika tweġiba t-tajba. Din hija storja ta 'perseveranza, perseveranza u kreattività tal-isturdament, li tħaddan l-ikbar skoperti tax-xjenza moderna.

Fit-tfittxija tagħhom biex jifhmu kif bdiet il-ħajja, in-nies marru jesploraw l-irkejjen l-iktar imbiegħda tal-pjaneta. Matul dawn it-tfittxijiet, xi xjenzati rċivew l-istigma ta '"monsters" għall-esperimenti tagħhom, filwaqt li oħrajn kellhom imexxuhom taħt l-attenzjoni mill-qrib tas-sistema totalitarja.

Precambrian (kriptosju)

Precambrian dam kważi 4 biljun sena. Matul dan il-perjodu ta 'żmien, seħħew bidliet sinifikanti fid-Dinja: il-qoxra tkessaħ, l-oċeani dehru u, l-iktar importanti, dehret ħajja primittiva. Madankollu, traċċi ta 'din il-ħajja fir-reġistru tal-fossili huma rari, minħabba li l-ewwel organiżmi kienu żgħar u ma kellhomx qoxra iebsa.

Precambrian jammonta għal ħafna mill-istorja ġeoloġika tad-Dinja - madwar 3.8 biljun sena. Barra minn hekk, il-kronoloġija tagħha hija żviluppata ferm agħar mill-Peroerozoic sussegwenti. Ir-raġuni għal dan hija li r-residwi organiċi fis-sedimenti Precambrian huma estremament rari, li hija waħda mill-karatteristiċi li jiddistingwu dawn il-formazzjonijiet ġeoloġiċi antiki. Għalhekk, il-metodu ta 'studju paleontoloġiku mhuwiex applikabbli għall-istrati ta' Precambrian.

Archean Aeon (4.6 - 2.5 biljun sena ilu)

Studji ta 'meteoriti, blat u materjali oħra taż-żmien juru li l-pjaneta tagħna ffurmat madwar 4.6 biljun sena ilu. Sa dak iż-żmien, kien hemm biss diska mċajpra madwar ix-Xemx, li tikkonsisti f'gass u trab kożmiku. Imbagħad, taħt l-influwenza tal-gravità, it-trab beda jinġabar f'korpi żgħar, li eventwalment jinbidlu fi pjaneti.

Għal ħafna miljuni ta 'snin, l-ebda forom ta' ħajja ma kienu jeżistu fid-Dinja. Wara l-episodju Archean tat-tidwib tal-mantell ta 'fuq u t-tisħin żejjed tiegħu bid-dehra tal-oċean magmatiku f'din il-ġeosfera, il-wiċċ verġni kollu tad-Dinja, flimkien mal-litosfera primarja u inizjalment densa, malajr malajr tefgħu fil-tidwib tal-mantell ta' fuq. L-atmosfera dak iż-żmien ma kinitx densa u kienet tikkonsisti minn gassijiet tossiċi bħall-ammonja (NH)₃) metanu (CH₄), idroġenu (H₂), klorin (Cl₂), kubrit. It-temperatura tagħha laħqet it-80 ° C. Ir-radjuattività naturali kienet ħafna drabi ogħla minn dik attwali. Il-ħajja f'dawn il-kundizzjonijiet kienet impossibbli.

4.5 biljun sena ilu, id-Dinja allegatament ħabtet ma 'korp ċelesti daqs Mars, il-pjaneta ipotetika Teia. Il-ħabta kienet daqshekk qawwija li l-fdalijiet iffurmati waqt il-ħabta ġew mitfugħa fl-ispazju u ffurmaw il-qamar. Il-formazzjoni tal-qamar ikkontribwixxiet għall-ħolqien tal-ħajja: ikkawżat mareat li kkontribwew għall-purifikazzjoni u l-arjazzjoni tal-ibħra, u stabbilizzati [ sors mhux speċifikat 2933 jum ] assi ta 'rotazzjoni tad-Dinja.

L-ewwel traċċi kimiċi tal-ħajja ta 'madwar 3,5 biljun sena ġew skoperti fil-blat tal-Awstralja (Pilbara). Il-karbonju organiku ġie skopert aktar tard fil-blat li jmur lura 4.1 biljun sena. Forsi l-ħajja oriġinat fil-molol sħan, fejn kien hemm ħafna nutrijenti, inklużi n-nukleotidi.

Il-ħajja fl-Archean evolviet għal batterji u ċjanobatterji. Huma wasslu stil ta ’ħajja qrib il-qiegħ: huma koprew il-qiegħ tal-baħar b’saff irqiq ta’ mukus.

Kif bdiet il-ħajja fid-dinja?

Forsi din hija l-iktar waħda diffiċli mill-mistoqsijiet kollha eżistenti. Matul il-millennji, il-maġġoranza l-kbira tan-nies spjegaw dan bit-teżi waħda - "l-allat ħolqu l-ħajja." Spjegazzjonijiet oħra kienu sempliċement inkonċepibbli. Iżda maż-żmien, is-sitwazzjoni nbidlet. Matul is-seklu li għadda, ix-xjentisti ppruvaw jindunaw eżattament kif oriġinat l-ewwel ħajja fuq il-pjaneta, jikteb Michael Marshall għall-BBC.

Ħafna xjenzati moderni li jistudjaw l-oriġini tal-ħajja huma żgur li mexjin fid-direzzjoni t-tajba - u l-esperimenti li jsiru biss isaħħu l-fiduċja tagħhom. Skoperti fil-ġenetika jiktbu l-ktieb tal-għarfien mill-ewwel paġna għall-aħħar.

• Mhux daqshekk twil ilu, ix-xjentisti skoprew l-eqdem antenat tal-bniedem li għex fuq il-pjaneta madwar 540 miljun sena ilu. Ir-riċerkaturi jgħidu li huwa minn dan il- “sac toothy” li oriġinaw il-vertebrati kollha. Id-daqs ta 'l-antenat komuni kien biss millimetru.
• Riċerkaturi moderni saħansitra rnexxielhom joħolqu l-ewwel organiżmu semi-sintetiku b'bidliet fundamentali fid-DNA. Aħna diġà qrib ħafna tas-sintesi ta 'proteini ġodda, jiġifieri, ħajja kompletament artifiċjali. Fi ftit sekli biss, l-umanità rnexxielha tikkontrolla l-ħolqien ta 'tip ġdid ta' organiżmu ħaj.
• Mhux biss noħolqu organiżmi ġodda, iżda wkoll b'fiduċja jeditjaw dawk eżistenti. Ix-xjentisti saħansitra ħolqu "software" li jippermetti li jintużaw għodod tad-DNA biex jeditjaw il-katina tad-DNA. Mill-mod, 1% biss tad-DNA għandu informazzjoni ġenetika, jgħidu r-riċerkaturi. Għaliex għandna bżonn il-bqija tad-99%?
• Id-DNA huwa tant versatili li tista 'taħżen informazzjoni fuqu bħal fuq hard disk. Filmat diġà ġie rrekordjat fuq id-DNA u rnexxielu jniżżel l-informazzjoni lura mingħajr problemi, peress li kienu jieħdu fajls minn disketta.

Int tqis lilek innifsek persuna edukata u moderna? Imbagħad sempliċement trid tkun taf dan.

Għalkemm l-iskoperta tad-DNA tmur mill-1869, ma kienx sal-1986 li dan l-għarfien intuża għall-ewwel darba fil-forensika.

Hawn hi l-istorja tal-oriġini tal-ħajja fid-Dinja

Il-ħajja hija antika. Id-dinosawri huma forsi l-aktar famużi tal-ħlejjaq kollha estinti, iżda dehru biss 250 miljun sena ilu. L-ewwel ħajja fuq il-pjaneta oriġinat ħafna qabel.

L-eqdem fossili, skond l-esperti, għandhom madwar 3.5 biljun sena. Fi kliem ieħor, huma 14-il darba akbar mill-ewwel dinosawri!

Madankollu, dan mhuwiex il-limitu. Pereżempju, f’Awwissu 2016, ġew skoperti batterji fossili, li l-età tagħhom hija ta ’3.7 biljun sena. Din hija 15-il elf darba akbar minn dinosawri!

Id-Dinja nnifisha mhix ħafna aktar antika minn dawn il-batterji - il-pjaneta tagħna fl-aħħar iffurmata madwar 4.5 biljun sena ilu. Jiġifieri, l-ewwel ħajja fid-Dinja oriġinat pjuttost "malajr", wara madwar 800 miljun sena fuq il-pjaneta kien hemm batterji - organiżmi ħajjin, li, skond ix-xjentisti, irnexxielhom isiru aktar ikkumplikati maż-żmien u jibdew l-ewwel għall-organiżmi sempliċi fl-oċean, u fl-aħħar -end, u għar-razza umana nnifisha.

Rapport reċenti mill-Kanada jikkonferma din id-dejta: l-eqdem batterji huma stmati li għandhom bejn 3,770 u 4,300 biljun sena. Jiġifieri, il-ħajja fuq il-pjaneta tagħna, possibilment, oriġinat "madwar" 200 miljun sena wara l-formazzjoni tagħha. Mikro-organiżmi misjuba għexu fuq il-ħadid. Il-fdalijiet tagħhom instabu fi blat tal-kwarz.

Jekk nassumu li l-ħajja oriġinat fid-Dinja - li tinstema 'raġonevoli, meta wieħed iqis li għadna ma sibnax fuq korpi kożmiċi oħra, la fuq pjaneti oħra u lanqas frammenti ta' meteoriti miġjuba mill-ispazju ta 'barra - allura dan messu ġara f'dak il-perjodu ta' żmien , li tifrex biljun sena bejn il-mument meta l-pjaneta ġiet finalment iffurmata, u d-data tal-okkorrenza ta 'fossili misjuba fi żmienna.

Allura, wara li naqqas il-perjodu ta 'żmien li jinteressana, billi nistrieħu fuq studji riċenti, nistgħu nassumu x'inhi eżattament l-ewwel ħajja fid-Dinja.

Ix-xjentisti reġgħu ħolqu l-apparenza ta ’ġganti preistoriċi mill-iskeletri misjuba waqt l-iskavi.

Kull organiżmu ħaj huwa magħmul minn ċelloli (u hekk int)

Lura fis-seklu 19, il-bijoloġisti stabbilixxew li l-organiżmi ħajjin kollha jikkonsistu minn "ċelloli" - gruppi żgħar ta 'materja organika ta' diversi forom u daqsijiet.

Iċ-ċelloli ġew skoperti l-ewwel fis-seklu 17, fl-istess ħin bħall-invenzjoni ta 'mikroskopi relattivament qawwija, iżda biss wara seklu u nofs, ix-xjentisti waslu għall-istess konklużjoni: iċ-ċelloli huma l-bażi tal-ħajja kollha fuq il-pjaneta.

M’għandniex xi ngħidu, barra, persuna ma tidherx bħal ħuta u dinosawru, imma sempliċement tħares permezz ta ’mikroskopju biex tiżgura li n-nies jikkonsistu kważi fl-istess ċelloli daqs ir-rappreżentanti tad-dinja tal-annimali. Barra minn hekk, l-istess ċelloli huma l-bażi tal-pjanti u tal-fungi.

L-organiżmi kollha huma magħmula minn ċelloli, inkluż int.

L-akbar forma ta 'ħajja huma batterji uniċellulari.

Illum, l-iktar forom ta ’ħajja jistgħu jsejħu mikro-organiżmi b’mod sikur, li kull wieħed minnhom jikkonsisti f’ċellula waħda biss.

L-iktar tip famuż ta ’ħajja bħal din huma batterji li jgħixu kullimkien fid-dinja.

F'April 2016, ix-xjentisti ppreżentaw verżjoni aġġornata tas- "siġra tal-ħajja": tip ta 'siġra ġenealoġika għal kull tip ta' organiżmu ħaj. Il-maġġoranza l-kbira tal- "fergħat" ta 'din is-siġra huma batterji. Barra minn hekk, il-forma tas-siġra tissuġġerixxi li l-antenat tal-ħajja kollha fid-Dinja kien batterju. Fi kliem ieħor, il-varjetà kollha ta 'organiżmi ħajjin (inkluż int) ġew minn batterju wieħed.

B’hekk, nistgħu nersqu b’mod iktar preċiż dwar il-kwistjoni tal-oriġini tal-ħajja. Biex terġa 'toħloq l-ewwel ċellula, għandek bżonn terġa' toħloq mill-ġdid il-kundizzjonijiet li ssaltan fuq il-pjaneta aktar minn 3.5 biljun sena ilu bl-iktar mod eżatt possibbli.

Allura kemm hu diffiċli?

Batterji uniċellulari huma l-aktar forma komuni ta ’ħajja fid-Dinja.

Bidu ta 'esperimenti

Għal ħafna sekli, il-mistoqsija "fejn bdiet il-ħajja?" prattikament ma talabx bis-serjetà. Tassew, kif diġà niftakru fil-bidu nett, ir-risposta kienet magħrufa: il-ħajja nħolqot mill-Ħallieq.

Sas-seklu 19, ħafna nies jemmnu fil- "vitaliżmu". Dan it-tagħlim huwa bbażat fuq l-idea li l-ħlejjaq ħajjin kollha huma mogħnija b’qawwa speċjali, miżera li tiddistingwihom minn oġġetti inanimati.

L-ideat tal-vitaliżmu ħafna drabi jidwu bil-postulati reliġjużi. Il-Bibbja tgħid li Alla, billi juża n- “nifs tal-ħajja”, qajjem mill-ġdid lill-ewwel nies, u li r-ruħ immortali hija waħda mill-manifestazzjonijiet tal-vitaliżmu.

Iżda hemm problema waħda. L-ideat tal-vitaliżmu huma fundamentalment żbaljati.

Sal-bidu tas-seklu 19, ix-xjentisti skoprew diversi sustanzi li kienu disponibbli esklussivament minn kreaturi ħajjin. Waħda minn dawn is-sustanzi kienet l-urea li tinsab fl-awrina, u nkisbet fl-1799.

Din l-iskoperta, madankollu, ma tikkontradixxix il-kunċett tal-vitaliżmu. L-urea dehret biss fl-organiżmi ħajjin, u għalhekk forsi kienu mogħnija b'enerġija vitali speċjali, li għamlithom uniċi.

Mewt tal-vitaliżmu

Iżda fl-1828, il-kimiku Ġermaniż Friedrich Wöhler kien kapaċi sintetizza l-urea minn kompost inorganiku - cyanate ta ’l-ammonju, li ma kellu x’jaqsam xejn ma’ l-affarijiet ħajjin. Xjenzati oħra setgħu jirrepetu l-esperiment tiegħu, u malajr deher ċar li l-komposti organiċi kollha jistgħu jinkisbu minn komposti inorganiċi aktar sempliċi.

Dan ġab it-tmiem tal-vitaliżmu bħala kunċett xjentifiku.

Imma li teħles mit-twemmin tagħhom kienet pjuttost diffiċli għan-nies. Il-fatt li fil-komposti organiċi partikolari għall-ħlejjaq ħajjin mhu xejn speċjali, għal ħafna, deher iċaħħad il-ħajja ta 'element ta' maġija, li jdawwar in-nies minn kreaturi divini kważi f'magni. M’għandniex xi ngħidu, dan kien kuntrarju ħafna għall-Bibbja.

Anki xi studjużi komplew jiġġieldu għall-vitaliżmu. Fl-1913, il-bijokimist Ingliż Benjamin Moore ppromwova b’passjoni t-teorija tiegħu dwar l-“enerġija bijotika”, li, essenzjalment, kienet l-istess vitaliżmu, iżda fuq kopertura differenti. L-idea tal-vitaliżmu sabet għeruq pjuttost qawwija fir-ruħ tal-bniedem fuq livell emozzjonali.

Illum, ir-riflessjonijiet tagħha jistgħu jinstabu fl-iktar postijiet mhux mistennija. Ħu, pereżempju, serje ta 'stejjer ta' fantaxjenza li fihom l- "enerġija tal-ħajja" ta 'karattru tista' terġa 'tpoġġi mill-ġdid jew titneħħa. Ftakar l- “enerġija ta’ riġenerazzjoni ”użata mit-tellieqa tal-Time Lords mis-serje Doctor Who. Din l-enerġija tista 'terġa' tiġi mmodifikata jekk tasal fi tmiemha. Għalkemm l-idea tidher futuristika, fir-realtà hija riflessjoni ta 'teoriji ta' dari.

Għalhekk, wara l-1828, ix-xjentisti fl-aħħar kellhom raġunijiet tajbin biex ifittxu spjegazzjoni ġdida għall-oriġini tal-ħajja, din id-darba jwarrbu l-ispekulazzjoni dwar l-intervent divin.

Iżda ma bdewx it-tfittxija. Jidher li t-tema tar-riċerka waslet għall-apparat tagħha stess, imma fil-fatt, ftit għexieren ta 'snin ma waslux għall-misteru tal-oriġini tal-ħajja.Forsi kulħadd kien għadu wisq marbut mal-vitaliżmu biex ikompli għaddej.

Darwin u t-teorija tal-evoluzzjoni

L-avvanz ewlieni fil-qasam tar-riċerka bijoloġika tas-seklu 19 kien it-teorija tal-evoluzzjoni, żviluppata minn Charles Darwin u kontinwa minn xjenzati oħra.

Teorija ta 'Darwindeskritt fl-Oriġini tal-Ispeċi tal-1859, spjega kif id-diversità kollha tad-dinja tal-annimali kienet ġejja minn antenat wieħed.

Darwin sostna li Alla ma ħoloqx kull speċi ta 'kreaturi ħajjin individwalment, u li dawn l-ispeċi kollha joriġinaw minn organiżmu primittiv li deher miljuni ta' snin ilu, li jissejjaħ ukoll l-aħħar antenat komuni universali.

L-idea rriżulta li kienet estremament kontroversjali, għal darb'oħra minħabba li ċaħdet il-postulati bibliċi. It-teorija ta ’Darwin kienet ikkritikata bil-qalba, b’mod partikolari mill-Insara offiżi.

Imma t-teorija tal-evoluzzjoni ma qalitx kelma dwar kif deher l-ewwel organiżmu.

Kif bdiet l-ewwel ħajja?

Darwin fehem li din kienet mistoqsija bir-reqqa, iżda (forsi ma riedx jidħol f'kunflitt ieħor mal-kleru) huwa semmieh biss f'ittra mill-1871. It-ton emozzjonali tal-ittra wera li x-xjentist kien konxju tas-sinifikat profond ta 'din il-kwistjoni:

"... Imma jekk issa [oh kemm hu kbir jekk!] f'għadira sħuna li fiha l-imluħa kollha meħtieġa ta 'l-ammonju u l-fosfru u aċċessibbli għad-dawl, is-sħana, l-elettriku, eċċ., proteina ġiet iffurmata kimikament li kapaċi tibdil aktar kumpless ... "

Fi kliem ieħor: immaġina għadira żgħira mimlija b'komposti organiċi sempliċi u li jinsabu taħt ix-xemx. Uħud mill-komposti jistgħu jibdew jinteraġixxu, u joħolqu sustanzi aktar kumplessi, bħall-proteina, li, min-naħa tagħhom, se jinteraġixxu u jiżviluppaw ukoll.

L-idea kienet pjuttost superfiċjali. Iżda, madankollu, iffurma l-bażi tal-ewwel ipoteżi dwar l-oriġini tal-ħajja.

Darwin mhux biss ħoloq teorija tal-evoluzzjoni, iżda wkoll issuġġerixxa li l-ħajja toriġina f'ilma sħun saturat bil-komposti inorganiċi meħtieġa.

L-ideat rivoluzzjonarji ta 'Alexander Oparin

U l-ewwel passi f'din id-direzzjoni ma ttieħdu xejn fejn jista 'jkollok tistenna. Tista 'taħseb li studji bħal dawn, li jimplikaw libertà tal-ħsieb, għandhom ikunu saru fir-Renju Unit jew fl-Istati Uniti ta' l-Amerika, eż. Fil-fatt, l-ewwel ipoteżi dwar l-oriġini tal-ħajja ġew imressqa fl-ambiti indiġeni ta 'l-USSR Stalinista, xjenzat li ismu probabbilment qatt ma smajt.

Huwa magħruf li Stalin għalaq ħafna studji fil-qasam tal-ġenetika. Minflok, huwa ppromwova l-ideat tal-agronomu Trofim Lysenko, li, huwa maħsub, kienu aktar adattati għall-ideoloġija komunista. Ix-xjentisti li jagħmlu riċerka fil-qasam tal-ġenetika kienu obbligati jappoġġjaw pubblikament l-ideat ta ’Lysenko, inkella bir-riskju li jkunu fil-kampijiet.

Kien f'atmosfera daqshekk ta 'tensjoni li l-bijokimista Alexander Ivanovich Oparin kellu jwettaq l-esperimenti tiegħu. Dan kien possibbli minħabba li stabbilixxa lilu nnifsu bħala komunista affidabbli: huwa appoġġa l-ideat ta 'Lysenko u saħansitra rċieva l-Ordni ta' Lenin - l-iktar għotja onorevoli ta 'dak kollu li kien jeżisti dak iż-żmien.

Fl-1924, Oparin ippubblika l-ktieb Dwar l-Oriġini tal-Ħajja. Fih, huwa spjega l-ħsieb tiegħu dwar l-oriġini tal-ħajja, li sorprendentement kien simili għall-eżempju abbozz ta '"ġibjun sħun" ta' Darwin.

Il-bijokimista Sovjetiku Alexander Oparin issuġġerixxa li l-ewwel organiżmi ħajjin iffurmati bħala coacervates.

Teorija ġdida tal-ewwel ħajja fid-dinja

Oparin iddeskriva x’kien id-Dinja fl-ewwel jiem wara l-formazzjoni tagħha. Il-pjaneta kellha wiċċ jaħraq jaħraq u ġibdet meteoriti żgħar. Il-madwar kollha kienu biss ġebel imdewweb, li kien fih firxa enormi ta 'kimiċi, ħafna minnhom ibbażati fuq il-karbonju.

Fl-aħħar, id-Dinja kessaħ biżżejjed, u l-fwar l-ewwel inbidel f'ilma likwidu, u b'hekk joħloq l-ewwel xita. Wara ftit taż-żmien, l-oċeani sħan dehru fuq il-pjaneta li kienu sinjuri fil-kimiċi bbażati fuq il-karbonju. Avvenimenti oħra jistgħu jiżviluppaw f'żewġ xenarji.

L-ewwel kien jinvolvi l-interazzjoni ta 'sustanzi li jidhru komposti aktar kumplessi. Oparin issuġġerixxa li z-zokkor u l-aċidi amminiċi importanti għall-organiżmi ħajjin jistgħu jiffurmaw fil-baċin tal-ilma tal-pjaneta.

Fit-tieni xenarju, xi sustanzi waqt l-interazzjoni bdew jiffurmaw strutturi mikroskopiċi. Kif tafu, ħafna komposti organiċi ma jinħallux fl-ilma: pereżempju, iż-żejt jifforma saff fuq il-wiċċ ta 'l-ilma. Iżda xi sustanzi li jiġu f'kuntatt ma 'l-ilma jiffurmaw globuli sferiċi, jew "jikkooperaw", b'dijametru ta' sa 0.01 cm (jew 0.004 pulzier).

Meta tosserva l-coacervates taħt mikroskopju, tista 'tinnota x-xebh tagħhom maċ-ċelloli ħajjin. Huma jikbru, jibdlu l-għamla u xi kultant jinqasmu f'żewġ partijiet. Huma jinteraġixxu wkoll mal-komposti tal-madwar, sabiex sustanzi oħra jkunu jistgħu jikkonċentraw ġewwa fihom. Oparin issuġġerixxa li l-koacervates kienu l-antenati taċ-ċelloli moderni.

John Haldane's Theory of First Life

Ħames snin wara, fl-1929, il-bijologu Ingliż John Burdon Sanderson Haldane ressaq b'mod indipendenti t-teorija tiegħu b'ideat simili, li ġiet ippubblikata fil-ġurnal "Razjonist Annwali".

Haldane kien diġà ta kontribut kbir għall-iżvilupp tat-teorija ta 'l-evoluzzjoni, li tiffaċilita l-integrazzjoni ta' l-ideat ta 'Darwin fix-xjenza tal-ġenetika.

U kien persuna memorabbli ħafna. Ladarba, waqt esperiment f'kamra ta 'dekompressjoni, huwa esperjenza qtugħ ta' l-eardrum, li aktar tard kiteb dwar dan li ġej: "Il-membrana diġà qed tfejjaq, u anke jekk hemm toqba fiha, minkejja t-torox, se jkun possibbli li tħalli ċrieki tad-duħħan tat-tabakk, li naħseb kisba importanti. "

Bħal Oparin, Haldane issuġġerixxa eżattament kif il-komposti organiċi jistgħu jinteraġixxu fl-ilma: "(qabel) l-ewwel oċeani laħqu l-konsistenza ta 'brodu sħun." Dan ħoloq il-kundizzjonijiet għad-dehra ta '"l-ewwel organiżmi ħajjin jew nofshom ħajjin." Taħt l-istess kundizzjonijiet, l-aktar organiżmi sempliċi jistgħu jkunu ġewwa l- "film taż-żejt".

John Haldane, irrispettivament minn Oparin, ressaq ideat simili dwar l-oriġini tal-ewwel organiżmi.

Il-konġettura ta 'Oparin-Haldane

Għalhekk, l-ewwel bijologi li avvanzaw din it-teorija kienu Oparin u Haldane. Iżda l-idea li Alla jew saħansitra xi "forza vitali" astratta ma pparteċipawx fil-formazzjoni ta 'organiżmi ħajjin kienet radikali. Bħal teorija tal-evoluzzjoni ta ’Darwin, dan il-ħsieb kien slap fil-wiċċ għall-Kristjaneżmu.

Il-poter ta ’l-URSS sodisfatt kompletament dan il-fatt. Taħt ir-reġim Sovjetiku, l-ateiżmu kienet issaltan fil-pajjiż, u l-awtoritajiet appoġġjaw bil-ferħ spjegazzjonijiet materjalistiċi ta 'fenomeni daqshekk kumplessi bħall-ħajja. Mill-mod, Haldane kien ukoll ateu u komunista.

"F'dawk il-jiem, din l-idea ġiet meqjusa biss permezz tal-priżma tal-konvinzjonijiet tagħhom stess: in-nies reliġjużi jħossuhom bl-ostilità, b'kuntrast mal-partitarji tal-ideat komunisti," jgħid Armen Mulkidzhanyan, espert dwar l-oriġini tal-ħajja fl-Università ta 'Osnabruck fil-Ġermanja. "Fl-Unjoni Sovjetika, din l-idea ġiet aċċettata bil-ferħ, għax ma kellhomx bżonn ta 'Alla. U fil-Punent kien maqsum mill-istess partitarji tal-lemin tax-xellug, komunisti, eċċ. "

Il-kunċett li l-ħajja ġiet iffurmata fil- "brodu primarju" ta 'komposti organiċi huwa msejjaħ il-konġettura ta 'Oparin-Haldane. Ħarset biżżejjed konvinċenti, iżda kien hemm problema waħda. Dak iż-żmien, ma twettaqx esperiment prattiku wieħed li jipprova l-veraċità ta 'din l-ipoteżi.

Esperimenti bħal dawn bdew biss wara kważi kwart ta 'seklu.

L-ewwel esperimenti li joħolqu ħajja "in vitro"

Il-mistoqsija dwar l-oriġini tal-ħajja saret interessata minn Harold Urey, xjenzat famuż li dak iż-żmien kien diġà rċieva l-Premju Nobel għall-kimika fl-1934 u anke ħa sehem fil-ħolqien tal-bomba atomika.

Matul it-Tieni Gwerra Dinjija, Yuri pparteċipa fil-proġett ta 'Manhattan, ġabar l-uranju-235 instabbli meħtieġ għan-nukleu ta' bomba. Wara li ntemmet il-gwerra, Yuri kien favur il-kontroll ċivili tat-teknoloġija nukleari.

Yuri sar interessat fil-fenomeni kimiċi li jseħħu fl-ispazju ta 'barra. U l-iktar interessanti għalih kienu l-proċessi li seħħew waqt il-formazzjoni tas-sistema solari. F’waħda mill-lezzjonijiet tiegħu, huwa rrimarka li għall-ewwel fid-dinja, l-iktar probabbli, ma kien hemm l-ebda ossiġnu. U dawn il-kundizzjonijiet kienu ideali għall-formazzjoni tal- "brodu primarju", li tkellmu dwaru Oparin u Haldane, peress li wħud mis-sustanzi meħtieġa kienu tant dgħajfa li jdubu f'kuntatt ma 'l-ossiġenu.

Il-konferenza attendiet student dottorat jismu Stanley Miller, li daru lejn Yuri bi proposta biex iwettaq esperiment ibbażat fuq din l-idea. Għall-ewwel, Yuuri kien xettiku dwar l-idea, iżda aktar tard Miller irnexxielu jipperswadih.

Fl-1952, Miller mexxa l-aktar esperiment famuż ta ’dak kollu li kien assoċjat ma’ spjegazzjoni tal-oriġini tal-ħajja fid-Dinja.

L-esperiment Stanley Miller sar l-iktar famuż fl-istorja tal-istudju tal-oriġini tal-organiżmi ħajjin fil-pjaneta tagħna.

L-iktar esperiment famuż dwar l-oriġini tal-ħajja fid-Dinja

Il-preparazzjoni ma ħaditx ħafna ħin. Miller qabbad serje ta 'garafini tal-ħġieġ li minnu ċċirkolaw 4 sustanzi li suppost kienu jeżistu fid-Dinja kmieni: ilma jagħli, idroġenu, ammonja u metan. Il-gassijiet għaddew minn skariki ta 'xrar sistematiku - din kienet simulazzjoni ta' strajkijiet tas-sajjetti, li kienu okkorrenza komuni fid-Dinja bikrija.

Miller sab li "l-ilma fil-flixkun jidher viżwalment roża wara l-ewwel jum, u wara l-ewwel ġimgħa s-soluzzjoni saret mdardra u saret aħmar skur." Kien hemm il-formazzjoni ta ’komposti kimiċi ġodda.

Meta Miller analizza l-kompożizzjoni tas-soluzzjoni, huwa sab li kien fih żewġ aċidi amminiċi: gliċina u alanina. Kif tafu, l-aċidi amminiċi huma spiss deskritti bħala blokki li jibnu l-ħajja. Dawn l-aċidi amminiċi jintużaw fil-formazzjoni ta ’proteini li jikkontrollaw ħafna mill-proċessi bijokimiċi f’ġisimna. Miller litteralment ħoloq mill-bidu nett l-iktar żewġ komponenti importanti ta 'organiżmu ħaj.

Fl-1953, ir-riżultati tal-esperiment ġew ippubblikati fil-ġurnal prestiġjuż Science. Yuri, minn nobbli, għalkemm mhux karatteristiku ta 'xjenzat ta' l-età tiegħu, ġera neħħa ismu mit-titlu, u ħalla l-glorja kollha lil Miller. Iżda minkejja dan, l-istudju ġeneralment jissejjaħ l- “Esperiment Miller-Yuri”.

Is-sinifikat tal-esperiment Miller-Yuri

"Il-valur ta 'l-esperiment Miller-Urey huwa li juri li anke f'atmosfera sempliċi, ħafna molekuli bijoloġiċi jistgħu jiġu ffurmati," jgħid John Sutherland, xjenzat fil-Laboratorju ta' Cambridge Bijoloġija Molekulari.

Mhux id-dettalji kollha tal-esperiment kienu eżatti, kif irriżulta aktar tard. Fil-fatt, studji wrew li gassijiet oħra kienu fl-atmosfera tal-bidu tad-Dinja. Iżda dan ma jnaqqasx mis-sinifikat tal-esperiment.

"Kien esperiment monumentali li heżżeż l-immaġinazzjoni ta 'ħafna, u huwa għalhekk li hemm referenza għalih sal-lum," Sutherland tgħid.

Fid-dawl ta 'l-esperiment ta' Miller, ħafna xjenzati bdew ifittxu modi kif joħolqu molekuli bijoloġiċi sempliċi mill-bidu. Ir-risposta għall-mistoqsija "Kif bdiet il-ħajja fid-Dinja?" Deher li kienet viċin ħafna.

Imma allura rriżulta li l-ħajja hija ferm iktar ikkumplikata milli suppost tista ’timmaġina. Iċ-ċelloli ħajjin, kif irriżulta, mhumiex biss sett ta 'komposti kimiċi, iżda mekkaniżmi żgħar kumplessi. F'daqqa waħda, il-ħolqien ta 'ċelloli ħajjin mill-bidu nbidel fi problema ferm aktar serja milli kienu jistennew ix-xjenzati.

L-istudju tal-ġeni u d-DNA

Sal-bidu tas-snin 50 tas-seklu 20, ix-xjenzati kienu diġà 'l bogħod mill-idea li l-ħajja kienet rigal mill-allat.

Minflok, bdew jistudjaw il-possibbiltà ta 'okkorrenza spontanja u naturali tal-ħajja fid-Dinja kmieni - u, grazzi għall-esperiment tal-punt ta' riferiment ta 'Stanley Miller, bdew joħorġu evidenza minn din l-idea.

Filwaqt li Miller ipprova joħloq ħajja mill-bidu, xjenzati oħra dehret minn liema ġeni huma magħmulin.

Sa dan il-punt, ħafna molekuli bijoloġiċi diġà ġew studjati. Dawn jinkludu z-zokkor, ix-xaħmijiet, il-proteini u l-aċidi nuklejiċi, bħal “l-aċidu deoxirribonuklejku” - huwa wkoll id-DNA.

Illum kulħadd jaf li l-ġeni tagħna jinsabu fid-DNA, iżda għall-bijoloġisti tal-ħamsinijiet dan kien xokk reali.

Il-proteini kellhom struttura aktar kumplessa, u huwa għalhekk li x-xjentisti jemmnu li l-informazzjoni tal-ġeni tinsab fihom.

It-teorija ġiet rifjutata fl-1952 minn xjentisti mill-Istitut Carnegie - Alfred Hershey u Marta Chase. Huma studjaw viruses sempliċi, li jikkonsistu fi proteini u DNA, li jimmultiplikaw billi jinfettaw batterji oħra. Ix-xjentisti sabu li DNA virali, u mhux proteina, jidħol fil-batterja. Minn dan, ġie konkluż li d-DNA huwa materjal ġenetiku.

L-iskoperta ta 'Hershey u Chase kienet il-bidu ta' tellieqa li l-għan tagħha kien li tistudja l-istruttura tad-DNA u l-prinċipji tax-xogħol tagħha.

Martha Chase u Alfred Hershey skoprew li d-DNA għandu informazzjoni ġenetika.

Struttura spirali tad-DNA - waħda mill-aktar skoperti importanti tas-seklu 20

Francis Crick u James Watson tal-Università ta ’Cambridge, mhux mingħajr l-għajnuna mhux apprezzata tal-kollega tagħhom, Rosalind Franklin, kienu l-ewwel li jsolvu l-kwistjoni. Dan ġara sena wara l-esperimenti ta 'Hershey u Chase.

Is-sejba tagħhom saret waħda mill-aktar importanti fis-seklu 20. Din l-iskoperta biddlet il-mod kif inħarsu l-oriġini tal-ħajja, u żvelat l-istruttura inkredibilment kumplessa taċ-ċelloli ħajjin.

Watson u Crick skoprew li d-DNA hija helix doppja (double vit) li tidher bħala taraġ mgħawweġ. Kull wieħed miż-żewġ "poli" ta 'din is-sellum jikkonsisti minn molekuli msejħa nukleotidi.

Din l-istruttura tagħmilha ċara kif iċ-ċelloli jikkopjaw id-DNA tagħhom. Fi kliem ieħor, jidher ċar kif il-ġenituri jgħaddu kopji tal-ġeni tagħhom lit-tfal.

Huwa importanti li tifhem li l-helix doppja tista 'tkun "marbuta". Dan jiftaħ l-aċċess għall-kodiċi ġenetiku, li jikkonsisti f'sekwenza ta 'bażijiet ġenetiċi (A, T, C u G), ġeneralment magħluqin fi "passi" tas-sellum tad-DNA. Kull ħajta mbagħad tintuża bħala mudell meta tinħoloq kopja ta 'ieħor.

Dan il-mekkaniżmu jippermetti li l-ġeni jintirtu mill-bidu tal-ħajja. Il-ġeni tiegħek fl-aħħar joriġinaw minn batterju tal-qedem - u ma 'kull trasmissjoni huma użaw l-istess mekkaniżmu li skoprew Crick u Watson.

Fl-1953, Watson u Crick ippubblikaw ir-rapport tagħhom fil-ġurnal Nature. Il-ftit snin li ġejjin, ix-xjentisti ppruvaw jifhmu eżattament liema informazzjoni tinsab fid-DNA, u kif tintuża fiċ-ċelloli ħajjin.

Għall-ewwel darba, wieħed mis-sigrieti ġewwinija tal-ħajja ġie żvelat lill-pubbliku.

Struttura tad-DNA: 2 backbones (ktajjen antiparali) u pari ta 'nukleotidi.

Sfida tad-DNA

Kif irriżulta, id-DNA għandu biss kompitu wieħed. Id-DNA tiegħek jgħid lill-ċelloli ta 'ġismek kif joħolqu proteini (proteini) - molekuli li jwettqu bosta kompiti importanti.

Mingħajr proteini, ma tkunx tista 'tiddiġerixxi l-ikel, qalbek tieqaf tħabbat, u n-nifs tiegħek jieqaf.

Iżda l-ħolqien mill-ġdid tal-proċess tal-formazzjoni tal-proteini bl-użu tad-DNA fil-fatt kien kompitu diffiċli ħafna. Kull min ipprova jispjega l-oriġini tal-ħajja sempliċement ma setax jifhem kif xi ħaġa daqstant kumplessa tista 'saħansitra toħroġ u tiżviluppa b'mod indipendenti.

Kull proteina hija essenzjalment katina twila ta 'aċidi amminiċi minsuġa f'ordni speċifika. Dan l-ordni jiddetermina l-forma tridimensjonali tal-proteina u, għalhekk, l-iskop tagħha.

Din l-informazzjoni hija kkodifikata fis-sekwenza tal-bażi tad-DNA.Għalhekk, meta ċellula teħtieġ li toħloq proteina speċifika, hija taqra l-ġene korrispondenti fid-DNA sabiex tibni sekwenza partikolari ta 'aċidi amminiċi.

X'inhu RNA?

Fil-proċess ta 'użu ta' ċelloli tad-DNA sfumatura waħda.

• Id-DNA hija r-riżors taċ-ċellula l-iktar prezzjuż. Għalhekk, iċ-ċelloli jippreferu li ma jaċċessawx id-DNA ma 'kull azzjoni.
• Minflok, iċ-ċelloli jikkopjaw informazzjoni mid-DNA f’molekuli żgħar ta ’sustanza oħra msejħa RNA (aċidu ribonuklejku).
• L-RNA huwa simili għad-DNA, iżda għandu linja waħda biss.

Jekk nislet analoġija bejn id-DNA u l-ktieb tal-librerija, allura l-RNA hawnhekk tidher qisha paġna bis-sommarju tal-ktieb.

Il-proċess tal-konverżjoni tal-informazzjoni permezz tal-katina RNA għal proteina jitlesta bl-għajnuna ta 'molekula kumplessa ħafna msejħa "ribosoma".

Dan il-proċess iseħħ f'kull ċellula ħajja, anke fl-aktar batterji sempliċi. Biex iżżomm il-ħajja, huwa importanti daqs l-ikel u r-respirazzjoni.

Għalhekk, kwalunkwe spjegazzjoni tad-dehra tal-ħajja trid turi kif deher trio kumpless, u kif beda jaħdem, li jinkludi DNA, RNA u ribosomi.

Id-differenza bejn id-DNA u l-RNA.

Kollox huwa ferm iktar ikkumplikat.

It-teoriji ta 'Oparin u Haldane issa dehru naivi u sempliċi, u l-esperiment ta' Miller, li matulu ġew maħluqa diversi aċidi amminiċi meħtieġa għall-formazzjoni tal-proteina, dehru dilettanti. Fit-triq twila għall-ħolqien tal-ħajja, ir-riċerka tiegħu, għalkemm produttiva, kienet b'mod ċar biss l-ewwel pass.

"Id-DNA tagħmel l-RNA li tagħmel il-proteina, kollha f'borża magħluqa ta 'kimiċi," jgħid John Sutherland. "Tħares lejha u tiskanta kemm hu diffiċli. X'għandna nagħmlu biex insibu kompost organiku li jagħmel dan kollu f'daqqa? "

Forsi l-ħajja bdiet bl-RNA?

L-ewwel li pprova jwieġeb din il-mistoqsija kien spiżjar Brittaniku jismu Leslie Orgel. Huwa kien wieħed mill-ewwel li jara l-mudell tad-DNA maħluq minn Crick u Watson, u wara għen lin-NASA permezz tal-programm Viking, li matulu l-moduli tal-inżul intbagħtu lil Mars.

Orgel maħsub biex jissimplifika l-inkarigu. Fl-1968, bl-appoġġ ta 'Crick, huwa ssuġġerixxa li ma kien hemm l-ebda proteini jew DNA fl-ewwel ċelloli ħajjin. Għall-kuntrarju, kienu jikkonsistu kważi kompletament minn RNA. F'dan il-każ, il-molekuli ta 'RNA primarji kellhom ikunu universali. Pereżempju, huma kellhom bżonn joħolqu kopji tagħhom stess, probabbilment bl-użu tal-istess mekkaniżmu ta ’tqabbil bħad-DNA.

L-idea li l-ħajja bdiet bl-RNA kellha impatt inkredibbli fuq ir-riċerka ulterjuri kollha. U saret il-kawża ta 'dibattitu qalil fil-komunità xjentifika, li ma waqafx sal-lum.

Jekk nassumu li l-ħajja bdiet bl-RNA u element ieħor, Orgel issuġġerixxa li wieħed mill-iktar aspetti importanti tal-ħajja - l-abbiltà li tirriproduċi ruħha - deher iktar kmieni minn oħrajn. Nistgħu ngħidu li huwa rrifletta mhux biss dwar kif dehret l-ewwel ħajja, iżda tkellem dwar l-essenza stess tal-ħajja.

Bosta bijologi qablu ma 'l-idea ta' Orgel li "r-riproduzzjoni kienet l-ewwel." Fit-teorija tal-evoluzzjoni ta 'Darwin, l-abbiltà li tipproċessa hija fuq quddiem: dan huwa l-uniku mod biex il-ġisem "jirbaħ" f'din ir-razza - jiġifieri, jħalli warajh bosta tfal.

Leslie Orgel ressqet l-idea li l-ewwel ċelloli ħadmu fuq il-bażi ta 'l-RNA.

Diviżjoni fi 3 kampijiet

Iżda fatturi oħra huma karatteristiċi tal-ħajja, daqstant importanti.

L-iktar ovvju minn dawn huwa l-metaboliżmu: il-kapaċità li tassorbi l-enerġija ambjentali u tużaha għas-sopravivenza.

Għal ħafna bijologi, il-metaboliżmu huwa karatteristika li tiddefinixxi l-ħajja, u poġġew il-ħila ta 'riproduzzjoni fit-tieni post.

Allura, mis-snin 1960, ix-xjentisti jitħabtu mal-misteru tal-oriġini tal-ħajja bdew jinqasmu f'2 kampijiet.

"L-ewwel sostniet li l-metaboliżmu deher iktar kmieni mill-ġenetika, l-aħħar kien ta 'l-opinjoni opposta," Sutherland jispjega.

Kien hemm it-tielet grupp, li qal li għall-ewwel kellu jidher kontenitur għall-molekuli ewlenin, li ma jippermettilhomx jiddiżintegraw.

"Il-kompartimentalizzazzjoni kellha tiġi l-ewwel, għaliex mingħajrha, il-metaboliżmu taċ-ċelloli ma jagħmilx sens," jispjega Sutherland.

Fi kliem ieħor, ċellola messha kienet fl-oriġini tal-ħajja, kif Oparin u Haldane diġà enfasizzaw bosta għexieren ta 'snin qabel, u forsi din iċ-ċellula kellha tkun miksija b'xaħmijiet u lipidi sempliċi.

Kull waħda mit-tliet ideat akkwistat lill-partitarji tagħha u baqgħet ħajja sal-lum. Ix-xjentisti xi drabi nsew dwar il-professjonaliżmu ta ’demmhom kiesaħ u appoġġjaw bl-addoċċ waħda minn tliet ideat.

Bħala riżultat, konferenzi xjentifiċi dwar din il-kwistjoni spiss kienu akkumpanjati minn skandli, u l-ġurnalisti li jkopru dawn l-avvenimenti sikwit semgħu feedback mhux pjaċevoli minn xjenzati minn kamp wieħed dwar ix-xogħol tal-kollegi tagħhom mit-tnejn l-oħra.

Bis-saħħa ta ’Orgel, l-idea li l-ħajja bdiet bl-RNA ġabet il-pubbliku pass ieħor biex twieġeb.

Fl-1980s, skoperta ta 'bidu kienet ikkonfermata l-ipoteżi ta' Orgel.

X'kien l-ewwel: kontenitur, metaboliżmu jew ġenetika?

Allura, fl-aħħar tas-snin 1960, ix-xjentisti ġew maqsuma fi 3 kampijiet fit-tfittxija ta 'tweġiba għall-enigma ta' l-oriġini tal-ħajja fuq il-pjaneta.

1. Tal-ewwel kienu żgur li l-ħajja bdiet bil-formazzjoni ta ’verżjonijiet primittivi ta’ ċelloli bijoloġiċi.
2. It-tieni ħaseb li l-ewwel u l-pass ewlieni kien is-sistema metabolika.
3. Oħrajn għadhom iffokaw fuq l-importanza tal-ġenetika u r-riproduzzjoni (replikazzjoni).

Dan it-tielet kamp kien qed jipprova jindika kif jista 'jidher l-ewwel replikatur, waqt li jżomm f'moħħu l-idea li r-replikatur għandu jikkonsisti f'RNA.

Il-ħafna uċuħ ta 'l-RNA

Fis-snin 1960, ix-xjentisti kellhom ħafna raġunijiet biex jemmnu li l-RNA kienet is-sors tal-ħajja kollha.

Dawn ir-raġunijiet kienu jinkludu l-fatt li l-RNA setgħet tagħmel dak li d-DNA ma setgħetx.

Peress li hija molekula bi strata waħda, l-RNA tista 'tgħawweġ, billi tagħti lilha nnifisha diversi forom, li kienet inaċċessibbli għad-DNA riġidu b'żewġ katini.

RNA li tifforma origami tixbah ħafna l-proteini fl-imġieba tagħha. Wara kollox, il-proteini huma essenzjalment l-istess katini twal, iżda jikkonsistu f’aċidi amminiċi, mhux nukleotidi, li jippermettilhom joħolqu strutturi iktar kumplessi.

Din hija ċ-ċavetta għall-iktar abilità tal-għaġeb tal-proteini. Xi proteini jistgħu jgħaġġlu, jew "jikkatalizzaw", reazzjonijiet kimiċi. Dawn il-proteini jissejħu enzimi.

Pereżempju, l-imsaren tal-bniedem fihom ħafna enzimi li jkissru molekuli ta ’ikel kumplessi f’oħrajn sempliċi (bħal zokkor) - jiġifieri, dawk li aktar tard jintużaw miċ-ċelloli tagħna. Li tgħix mingħajr enzimi ikun sempliċement impossibbli. Pereżempju, il-mewt riċenti tan-nofs ħuħ tal-mexxej tal-Korea fl-ajruport tal-Malasja kienet dovuta għall-fatt li enzima (enzima) li trażżan ir-reaġent nervuż VX waqfet taħdem f'ġismu - b'riżultat ta 'dan, is-sistema respiratorja hija paralizzata u l-persuna tmut fi ftit minuti. L-enżimi huma daqshekk importanti għall-funzjonament ta 'ġisimna.

Leslie Orgel u Francis Crick jressqu ipoteżi oħra. Jekk l-RNA tista 'żżid, bħalma għamlet il-proteini, tista' wkoll tifforma enzimi?

Jekk irriżulta li kien hekk, allura l-RNA tista 'tkun molekula ħajja oriġinali - u estremament universali - li taħżen informazzjoni (bħalma jagħmel id-DNA) u tikkatalizza r-reazzjonijiet, li hija karatteristika ta' xi proteini.

L-idea kienet interessanti, iżda fl-għaxar snin li ġejjin ma nstabet l-ebda evidenza biex tappoġġjaha.

Enżimi ta 'RNA

Thomas Check twieled u trabba fl-Iowa. Anke fi tfulitha, il-passjoni tiegħu kienet il-ġebel u l-minerali. U diġà fl-iskola għolja kien mistieden regolari mal-ġeoloġi ta 'l-università lokali, li wrew mudelli ta' strutturi minerali. Huwa eventwalment sar bijokimista, u jiffoka fuq l-istudju ta 'l-RNA.

Fil-bidu tas-snin 1980, Chek u l-kollegi tiegħu fl-Università ta 'Colorado fi Boulder studjaw organiżmu uniċellulari msejjaħ it-Tetrahymena termophile. Parti minn dan l-organiżmu ċellulari kienet tinkludi ktajjen tal-RNA. Iċċekkja li nnota li wieħed mis-segmenti tal-RNA xi kultant huwa separat mill-oħrajn, daqs li kieku kien separat ma 'imqass.

Meta t-tim tiegħu eskluda l-enzimi u molekuli oħra li jistgħu jaġixxu bħala imqass molekulari, l-RNA xorta baqgħet tiżola dan is-segment. Fl-istess ħin, ġiet skoperta l-ewwel enzima RNA: segment RNA żgħir li kapaċi jissepara b'mod indipendenti mill-katina l-kbira li magħha kienet marbuta.

Iċċekkja r-riżultati ppubblikati fl-1982. Sena wara, riċerkaturi oħra skoprew it-tieni enzima RNA, magħruf ukoll bħala “ribozyme”.

Peress li żewġ enzimi ta 'l-RNA instabu relattivament malajr, ix-xjentisti ssuġġerew li jista' jkun hemm ħafna iktar. Issa aktar u aktar fatti jitkellmu favur il-fatt li l-ħajja bdiet bl-RNA.

Thomas Check sab l-ewwel enzima RNA.

RNA Dinjija

L-ewwel wieħed li semma dan il-kunċett kien Walter Gilbert.

Bħala fiżiku li f'daqqa sar interessat fil-bijoloġija molekulari, Gilbert kien wieħed mill-ewwel li jiddefendi t-teorija tas-sekwenzar tal-ġenoma tal-bniedem.

F’artiklu tal-1986 fil-ġurnal Nature, Gilbert issuġġerixxa li l-ħajja tibda fl-hekk imsejħa RNA World.

L-ewwel stadju ta 'evoluzzjoni, skond Gilbert, kien jikkonsisti minn "proċess li fih molekuli ta' RNA aġixxew bħala katalizzaturi, jgħaqqdu lilhom infushom fi brodu ta 'nukleotidi."

Billi tikkopja u twaħħal diversi frammenti ta 'RNA f'katina komuni, molekuli ta' RNA ħolqu katini aktar utli bbażati fuq dawk eżistenti. Bħala riżultat, wasal il-mument meta tgħallmu joħolqu proteini u enzimi tal-proteini, li rriżultaw li kienu ferm aktar utli mill-verżjonijiet tal-RNA, li fil-biċċa l-kbira spjegawhom u jagħtu lok għall-ħajja li qed nosservaw illum.

Id-Dinja RNA hija mod pjuttost eleganti biex toħloq organiżmi ħajjin kumplessi mill-bidu nett.

F'dan il-kunċett, wieħed m'għandux għalfejn jistrieħ fuq il-formazzjoni simultanja ta 'għexieren ta' molekuli bijoloġiċi fil- "brodu primarju", ikun biżżejjed għal molekula waħda li biha bdiet kollha.

Prova tal-

Fl-2000, l-ipoteżi RNA World kisbet evidenza solida.

Thomas Steitz qatta '30 sena jistudja l-istruttura tal-molekuli fiċ-ċelloli ħajjin. Fis-snin 90, huwa beda l-istudju ewlieni ta 'ħajtu: l-istudju tal-istruttura tar-ribosoma.

F'kull ċellula ħajja, ribosoma hija preżenti. Din il-molekula kbira taqra l-istruzzjonijiet mill-RNA u tgħaqqad l-aċidi amminiċi biex toħloq proteini. Ribosomi fiċ-ċelloli umani jillinjaw kważi kull biċċa tal-ġisem.

Sa dak iż-żmien, kien diġà magħruf li r-ribosoma fiha RNA. Iżda fl-2000, it-tim ta 'Steitz ippreżenta mudell dettaljat ta' l-istruttura tar-ribosoma, li fiha l-RNA deher bħala n-nukleu katalitiku tar-ribosoma.

Din l-iskoperta kienet serja, speċjalment meta wieħed iqis kemm kienet antika u fundamentalment importanti għall-ħajja li kienet ir-ribosoma. Il-fatt li tali mekkaniżmu importanti kien ibbażat fuq l-RNA għamel it-teorija tad- “Dinja RNA” ħafna iktar plawżibbli fil-komunità xjentifika. Fuq kollox, il-partitarji tal-kunċett tad- “Dinja RNA” ferħu bl-iskoperta, u Steitz irċeviet il-Premju Nobel fl-2009.

Iżda wara dan, ix-xjentisti bdew ikollhom dubji.

Problemi tat-teorija tar-“RNA World”

It-teorija tar- “Dinja RNA” inizjalment kellha żewġ problemi.

L-ewwel, jista ’RNA attwalment iwettaq il-funzjonijiet vitali kollha? U setgħet ġiet iffurmata fil-kundizzjonijiet tad-Dinja tal-bidu?

Għaddew 30 sena minn meta Gilbert ħoloq it-teorija tad- “Dinja RNA”, u għad m’għandniex evidenza eżawrjenti li l-RNA huwa verament kapaċi ta ’dak kollu li huwa deskritt fit-teorija. Iva, din hija molekula tal-għaġeb funzjonali, iżda hija RNA waħda biżżejjed għall-funzjonijiet kollha attribwiti lilha?

Inkoerenza waħda kienet impressjonanti. Jekk il-ħajja bdiet b'molekula ta 'RNA, ifisser li l-RNA tista' toħloq kopji tagħha, jew repliki.

Iżda l-ebda wieħed mill-RNAs magħrufa kollha ma għandu din il-ħila. Biex tinħoloq kopja eżatta ta 'RNA jew framment tad-DNA, hemm bżonn ta' ħafna enzimi u molekuli oħra.

Għalhekk, fl-aħħar tas-snin 80, grupp ta 'bijologi bdew studju pjuttost iddisprat. Huma intenzjonati biex joħolqu RNA kapaċi awto-replikazzjoni.

Tentattivi biex tinħoloq RNA li tirriproduċi ruħha

Jack Shostak tal-Harvard Medical School kien l-ewwel wieħed minn dawn ir-riċerkaturi. Sa mit-tfulija, kien tant passjonat dwar il-kimika li saħansitra biddel il-kantina tiegħu f'laboratorju. Huwa traskurat is-sigurtà tiegħu, li darba wasslet għal splużjoni li nailed flask tal-ħġieġ mal-limitu.

Fil-bidu tas-snin 80, Shostak wera b'mod ċar kif il-ġeni umani jipproteġu lilhom infushom mill-proċess tax-xjuħija. Din ir-riċerka bikrija aktar tard iġġibha fil-lista tar-rebbieħa tal-Premju Nobel.

Imma malajr sar ispirat mir-riċerka ta 'Chek relatata ma' l-enżimi ta 'l-RNA. "Naħseb li dan huwa xogħol inkredibbli," jgħid Shostak. "Fil-prinċipju, huwa probabbli ħafna li l-RNA tista 'sservi ta' katalist għall-ħolqien ta 'kopji tiegħek."

Fl-1988, Chek skopra enzima RNA li kapaċi tifforma molekula żgħira ta '10 nukleotidi RNA.

Shostak iddeċieda li jmur lil hinn u joħloq enżimi ġodda ta 'RNA fil-laboratorju. It-tim tiegħu ħoloq sett ta 'sekwenzi bl-addoċċ u ttestja kull wieħed biex isib mill-inqas wieħed li jkollu l-abbiltà ta' katalist. Barra minn hekk, is-sekwenzi nbidlu, u t-test kompla.

Wara 10 tentattivi, Shostak kien kapaċi joħloq enzima RNA li, bħala katalist, aċċellerat ir-reazzjoni 7 miljun darba aktar malajr milli għamlet fis-selvaġġ.

It-tim ta 'Shostak wera li l-enzimi ta' l-RNA jistgħu jkunu qawwija ħafna. Iżda l-enzimi tagħhom ma setgħux joħolqu repliki tagħhom. Kienet dead end għal Shostak.

Enżima R18

Fl-2001, l-avvanz li jmiss kien magħmul mill-ex student ta 'Shostak - David Bartel mill-Istitut tat-Teknoloġija ta' Massachusetts f'Cambridge.

Bartel ħoloq enżima RNA msejħa R18, li tista 'żżid nukleotidi ġodda mal-katina RNA bbażata fuq dawk eżistenti.

Fi kliem ieħor, l-enzima ma żiedx biss in-nukleotidi bl-addoċċ, iżda kkupjat preċiżament is-sekwenza.

Molekuli li jirriproduċu ruħhom kienu għadhom 'il bogħod, iżda d-direzzjoni kienet it-tajba.

L-enzima R18 kienet tikkonsisti f'katina li kienet tinkludi 189 nukleotidi, u tista 'żżid 11 oħra - jiġifieri, 6% tat-tul tagħha. Ir-riċerkaturi ttamaw li fi ftit esperimenti oħra dawn is-6% jistgħu jinbidlu f'100%.

L-iktar suċċess f'dan il-qasam kien Philip Holliger mil-Laboratorju tal-Bijoloġija Molekulari ta 'Cambridge. Fl-2011, it-tim tiegħu immodifika l-enżima R18 biex joħloq l-enzima tC19Z, li tista 'tikkopja sekwenza ta' sa 95 nukleotidi. Dan kien jammonta għal 48% tat-tul tiegħu - aktar minn dak tar-R18, iżda 100% b'mod ċar mhux meħtieġ.

Gerald Joyce u Traci Lincoln ta 'Scripps La Jolla Research Institute ippreżentaw approċċ alternattiv għall-kwistjoni. Fl-2009, huma ħolqu enżima RNA li toħloq ir-replika tagħha indirettament.

L-enzima tagħhom tgħaqqad żewġ frammenti qosra ta 'RNA u toħloq enzima oħra. Min-naħa tiegħu, hu jgħaqqad żewġ frammenti oħra ta 'RNA biex jirreklama l-enzima oriġinali.

Bil-materja prima, dan iċ-ċiklu jista 'jibqa' għaddej b'mod indefinit. Iżda l-enzimi jaħdmu sewwa biss jekk ikollhom il-ktajjen tal-RNA t-tajba maħluqa minn Joyce u Lincoln.

Għal ħafna xjenzati li huma xettiċi dwar l-idea tad- “Dinja RNA”, in-nuqqas ta ’awtoreplikazzjoni tal-RNA huwa r-raġuni ewlenija għax-xettiċiżmu. L-RNA sempliċement ma tlaħħaqx mar-rwol tal-kreatur ta 'ħajjitha kollha.

L-ispiżjara li joħolqu RNA mill-bidu ma jżidux l-ottimiżmu. Għalkemm l-RNA hija molekula ferm iktar sempliċi minn DNA, il-ħolqien tiegħu wera li huwa problema inkredibbli.

L-ewwel ċelloli x'aktarx immoltiplikati bi diviżjoni.

Il-problema hija z-zokkor

Dan kollu dwar iz-zokkor preżenti f'kull nukleotidu u l-bażi tan-nukleotidi.Fil-fatt jistgħu jinħolqu separatament, iżda mhux possibbli li ngħaqqduhom flimkien.

Sal-bidu tas-snin 90, din il-problema kienet diġà ovvja. Hija kkonvinċiet ħafna bijoloġiċi li l-ipoteżi ta '“RNA World”, tkun kemm hi attraenti jidher, xorta tibqa' biss ipoteżi.

• Possibilment, molekula oħra oriġinarjament kienet teżisti fid-Dinja tal-bidu: kienet aktar sempliċi minn RNA u rnexxielha tiġbor mill-"brodu primarju" u aktar tard tibda l-awto-riproduzzjoni.
• Forsi din il-molekula kienet l-ewwel, u wara l-RNA, deher DNA u oħrajn.

Aċidu Nuklejiku tal-Poliamide (PNA)

Fl-1991, Peter Nielsen tal-Università ta 'Kopenħagen fid-Danimarka deher isib kandidat adattat għar-rwol ta' replikatur primarju.

Fil-fatt, kienet verżjoni mtejba sinifikattivament tad-DNA. Nielsen ħalla l-bażi mhux mibdula - standard A, T, C, u G - iżda minflok uża molekuli taz-zokkor, huwa uża molekuli msejħa poliamidi.

Huwa msejjaħ il-molekula li tirriżulta bħala aċidu nuklejku tal-poliamide, jew PNA. Madankollu, maż-żmien, id-dekodifikazzjoni tal-abbrevjazzjoni għal xi raġuni nbidlet fi “aċidu nuklejiku tal-peptide”.

Fin-natura, l-PNA ma tinstabx. Iżda l-imġieba tagħha hija simili ħafna għall-imġieba tad-DNA. Il-katina PNA tista 'saħansitra tissostitwixxi l-katina fil-molekula tad-DNA, u l-bażijiet jaqblu bħas-soltu. Barra minn hekk, l-PNA tista 'tinbidel f'eliks doppja, bħad-DNA.

Stanley Miller kien intrigu. Bi xettiċiżmu profond rigward il-kunċett tad- “Dinja RNA”, huwa jemmen li l-PNA huwa adattat aħjar għar-rwol tal-ewwel materjal ġenetiku.

Fl-2000, huwa appoġġja l-opinjoni tiegħu b'evidenza. Sa dak iż-żmien huwa kien diġà 70 sena u kien esperjenza diversi puplesiji, wara li seta 'spiċċa fid-dar tal-anzjani, iżda ma kienx se jċedi.

Miller irrepeta l-esperiment klassiku tiegħu deskritt qabel, din id-darba bl-użu tal-metanu, in-nitroġenu, l-ammonja u l-ilma, u fl-aħħar kisbu l-bażi tal-poliamide tal-PNA.

Minn dan ġie segwit li fid-Dinja kmieni jista 'jkun hemm ukoll kundizzjonijiet għad-dehra tal-PNA, b'kuntrast mal-RNA.

L-imġieba tal-PNA tixbah id-DNA.

Aċidu nuklejku ta 'fuq (TNC)

Sadanittant, kimiċi oħra ħolqu l-aċidi nuklejiċi tagħhom stess.

Fl-2000, Albert Eschenmozer ħoloq aċidu nuklejku ta ’darbtejn (TNC).

Essenzjalment, kien l-istess DNA, iżda ma 'tip ta' zokkor differenti fil-bażi. Ktajjen TNC jistgħu jiffurmaw helix doppja, u l-informazzjoni tista 'tiġi trasferita minn RNA għal TNCs u viċi versa.

Barra minn hekk, it-TNCs jistgħu wkoll jiffurmaw forom kumplessi, inkluża l-forma ta 'proteina. Dan ta x’jifhem li t-TNCs jistgħu jaġixxu bħala enzima, l-istess bħall-RNA.

Glycol Nucleic Acid (GNA)

Fl-2005, Eric Meggers ħoloq aċidu nuklejku tal-glikol, kapaċi wkoll jifforma l-eli.

Kull wieħed minn dawn l-aċidi nuklejiċi kellu l-partitarji tiegħu: ġeneralment il-ħallieqa ta 'l-aċidi nfushom.

Iżda fin-natura ma kienx hemm traċċa ta 'aċidi nuklejċi bħal dawn, u għalhekk anke jekk wieħed jassumi li dawn kienu jintużaw mill-ewwel ħajja, f'xi punt imisshom abbandunawhom favur l-RNA u d-DNA.

Ħsejjes plawżibbli, iżda mhux appoġġjati minn evidenza.

Kien kunċett tajjeb, imma ...

Għalhekk, sa nofs l-ewwel għaxar snin tas-seklu 21, il-proponenti tal-kunċett RNA World kienu f'pożizzjoni diffiċli.

Min-naħa l-waħda, l-enzimi RNA kienu jeżistu fin-natura u inkludew wieħed mill-aktar frammenti importanti ta 'mekkaniżmi bijoloġiċi - ir-ribosoma. Mhux ħażin.

Iżda, min-naħa l-oħra, l-ebda RNA li ma tirriproduċi ruħha ma nstabet fin-natura, u ħadd ma kien kapaċi jispjega kif eżattament l-RNA kien iffurmat fil- "brodu primarju". Dan tal-aħħar jista 'jiġi spjegat b'aċidi nuklejari alternattivi, iżda anke fin-natura huma diġà (jew qatt) kienu jeżistu. Dan huwa ħażin.

Il-verdett għall-kunċett kollu tad- “Dinja RNA” kien ovvju: il-kunċett huwa tajjeb, imma mhux eżawrjenti.

Sadanittant, minn nofs is-snin 80, teorija oħra kienet qed tiżviluppa bil-mod. Il-partitarji tagħha sostnew li l-ħajja ma bdietx bl-RNA, id-DNA, jew xi sustanza ġenetika oħra.Fl-opinjoni tagħhom, il-ħajja twieldet bħala mekkaniżmu għall-użu tal-enerġija.

L-ewwel enerġija?

Allura, matul is-snin, ix-xjentisti involuti fl-oriġini tal-ħajja nqasmu fi 3 kampijiet.

Ir-rappreżentanti ta 'l-ewwel kienu konvinti li l-ħajja bdiet bil-molekula ta' l-RNA, iżda ma rnexxielhomx jiskopru kif molekuli ta 'RNA jew RNAs simili rnexxielhom jidhru spontanjament fid-Dinja kmieni u jibdew awto-riproduzzjoni. Is-suċċessi tax-xjenzati għall-ewwel kuntent, iżda fl-aħħar, ir-riċerkaturi waqfu. Madankollu, anke meta dawn l-istudji kienu fl-aqwa tiegħu, diġà kien hemm dawk li kienu żgur li l-ħajja twieldet b'mod kompletament differenti.

It-teorija tar- “Dinja RNA” hija bbażata fuq idea sempliċi: l-iktar funzjoni importanti tal-ġisem hija l-abbiltà li tipproduċi. Ħafna bijologi jaqblu ma 'dan. L-affarijiet ħajjin kollha, minn batterji għal balieni blu, għandhom it-tendenza li jħallu frieħ.

Madankollu, ħafna riċerkaturi dwar din il-kwistjoni ma jaqblux li l-funzjoni riproduttiva tiġi l-ewwel. Huma jgħidu li qabel ma tibda r-riproduzzjoni, il-ġisem irid isir awtosuffiċjenti. Huwa għandu jkun kapaċi jsostni l-ħajja fih innifsu. Fl-aħħar, inti ma tkunx tista 'jkollha tfal jekk tmut qabel.

Aħna nappoġġjaw il-ħajja permezz tal-ikel, filwaqt li l-pjanti jassorbu l-enerġija mix-xemx.

Iva, raġel li jgawdi jiekol ċappa mmerraq jidher ċar li ma jidhirx bħal ballut antik tas-seklu, imma fil-fatt it-tnejn jassorbu l-enerġija.

L-assorbiment tal-enerġija huwa l-bażi tal-ħajja.

Metaboliżmu

Meta titkellem dwar l-enerġija tal-bnedmin ħajjin, qed nittrattaw il-metaboliżmu.

1. L-ewwel stadju huwa l-kisba ta 'enerġija, pereżempju, minn sustanzi sinjuri fl-enerġija (per eżempju, zokkor).
2. It-tieni huwa l-użu tal-enerġija biex tibni ċelloli b'saħħithom fil-ġisem.

Il-proċess tal-użu tal-enerġija huwa estremament importanti, u bosta riċerkaturi huma żgur li kien hu li beda dak li beda l-ħajja.

Imma kif jista 'jidher l-organiżmi b'funzjoni metabolika biss?

L-ewwel u l-iktar influwenza tas-suppożizzjoni ġiet imressqa minn Gunther Wachtershauzer fl-aħħar tas-snin 80 tas-seklu 20. B'din il-professjoni, kien avukat bi privattiva, iżda kellu għarfien deċenti fil-qasam tal-kimika.

Wachtershauzer issuġġerixxa li l-ewwel organiżmi kienu "drammatikament differenti minn dak kollu li nafu." Ma kinux jikkonsistu minn ċelloli. Huma ma kellhomx enzimi, DNA jew RNA.

Għal kjarezza, Wachtershauser iddeskriva l-fluss ta 'ilma sħun li joħroġ minn vulkan. L-ilma kien saturat bil-gassijiet vulkaniċi bħall-ammonja u kien fih frak tal-minerali miċ-ċentru tal-vulkan.

Fil-postijiet fejn in-nixxiegħa kienet tgħaddi minn fuq il-blat, reazzjonijiet kimiċi bdew. Metalli li jinsabu fl-ilma kkontribwew għall-ħolqien ta ’komposti organiċi kbar minn oħrajn aktar sempliċi.

Ċiklu metaboliku

Il-punt ta ’bidla kien il-ħolqien tal-ewwel ċiklu metaboliku.

Matul dan il-proċess, sustanza kimika waħda tinbidel f'diversi oħrajn, u l-bqija, sakemm fl-aħħar kollox jasal għar-rikostruzzjoni ta 'l-ewwel sustanza.

Matul il-proċess, is-sistema kollha involuta fil-metaboliżmu takkumula enerġija, li tista 'tintuża biex terġa' tibda ċ-ċiklu jew biex tibda xi proċess ġdid.

Iċ-ċikli metaboliċi, minkejja l- "mekkaniċità" tagħhom, huma fundamentali għall-ħajja.

Kull ħaġa oħra li l-organiżmi moderni huma mogħnija (DNA, ċelloli, moħħ) deher aktar tard, abbażi ta 'dawn iċ-ċikli kimiċi.

Ċikli metaboliċi mhumiex simili ħafna għall-ħajja. Għalhekk, il-Wachtershauser sejjaħ l-invenzjonijiet tiegħu "organiżmi prekursuri" u kiteb li dawn "bilkemm jistgħu jissejħu ħajjin."

Iżda ċ-ċikli metaboliċi deskritti minn Wachtershauser dejjem ikunu fiċ-ċentru ta 'kwalunkwe organiżmu ħaj.

Iċ-ċelloli tiegħek huma attwalment pjanti mikroskopiċi li jkissru kontinwament xi sustanzi, billi jibdluhom f'oħrajn.

Iċ-ċikli metaboliċi, minkejja l- "mekkaniċità" tagħhom, huma fundamentali għall-ħajja.

L-aħħar żewġ deċennji tas-seklu 20, Wachtershauser iddedika t-teorija tiegħu, elaboratha fid-dettall.Huwa ddeskriva liema minerali jkunu aħjar minn oħrajn u liema ċikli kimiċi jistgħu jseħħu. Ir-raġunament tiegħu beda jikseb partitarji.

Konferma sperimentali

Imma l-affarijiet ma marrux lil hinn mit-teoriji. L-għassies kellu bżonn skoperta prattika li tipprova t-teorija tiegħu. Fortunatament, kien diġà sar għaxar snin qabel.

Fl-1977, tim ta 'Jack Corliss mill-Università ta' Oregon għadda fil-Lvant tal-Oċean Paċifiku sa fond ta '2.5 kilometri (1.5 mili). Ix-xjentisti studjaw ir-rebbiegħa sħuna tal-Galapagos f'post fejn il-firxiet tal-muntanji telgħu mill-qiegħ. Il-ħniek kienu magħrufa li inizjalment kienu vulkanikament attivi.

Corliss skopra li l-firxiet kienu kważi bit-tikkijiet tal-molol. Ilma sħun u kimiku saturat żdied minn taħt qiegħ il-baħar u ħiereġ minn fetħiet fil-blat.

B'mod tal-għaġeb, dawn il- "fjuwil idrotermali" kienu popolati densament minn kreaturi strambi. Dawn kienu molluski kbar ta 'diversi speċi, maskli u annelidi.

L-ilma kien ukoll mimli batterji. Dawn l-organiżmi kollha għexu bl-enerġija mill-fetħiet idrotermali.

Il-ftuħ ta 'ventilaturi idrotermali ħoloq Corliss reputazzjoni eċċellenti. Dan għamluh jaħseb ukoll.

L-irjiħat idrotermali fl-oċean jipprovdu l-ħajja tal-organiżmi llum. Forsi dawn saru s-sors primarju tagħha?

Ventijiet idrotermali

Fl-1981, Jack Corliss issuġġerixxa li ventijiet bħal dawn jeżistu fid-Dinja 4 biljun sena ilu, u kien madwarhom li twieldet il-ħajja. Huwa ddedika l-karriera ulterjuri kollha tiegħu għall-iżvilupp ta 'din l-idea.

Corliss issuġġerixxa li l-irfigħ idrotermali jista 'joħloq taħlita ta' kimiċi. Kull vent, sostna, kien tip ta 'atomizzatur ta' "brodu primarju".

• Filwaqt li l-ilma jaħraq ħiereġ minn ġol-blat, is-sħana u l-pressjoni kkawżaw li l-aktar komposti organiċi sempliċi jinbidlu f'aktar kumplessi bħall-aċidi amminiċi, in-nukleotidi u z-zokkor.
• Eqreb lejn il-ħruġ lejn l-oċean, fejn l-ilma ma kienx għadu daqshekk sħun, bdew jiffurmaw ktajjen, jiffurmaw karboidrati, proteini u nukleotidi bħad-DNA.
• Imbagħad, diġà fl-oċean innifsu, fejn l-ilma kien imkessaħ b'mod sinifikanti, dawn il-molekuli nġabru f'ċelloli sempliċi.

It-teorija tinstema 'raġonevoli u ġibdet l-attenzjoni.

Iżda Stanley Miller, li l-esperiment tiegħu ġie diskuss aktar kmieni, ma taqsamx l-entużjażmu. Fl-1988, kiteb li l-aperturi tal-arja kienu sħan wisq għall-ħajja biex jiffurmaw fihom.

It-teorija ta 'Corliss kienet li temperaturi estremi jistgħu jikkawżaw il-formazzjoni ta' sustanzi bħall-aċidi amminiċi, iżda l-esperimenti ta 'Miller urew li hi tista' teqredhom ukoll.

Il-komposti ewlenin bħaz-zokkor jistgħu jdumu ftit sekondi.

Barra minn hekk, dawn il-molekuli sempliċi bilkemm ikunu jistgħu jiffurmaw ktajjen, peress li l-ilma tal-madwar ikun kważi jinstallahom.

Saħħan, saħansitra aktar sħun ...

F'dan il-punt, il-ġeologu Mike Russell ingħaqad mad-diskussjoni. Huwa jemmen li t-teorija tal-vent taqbel perfettament mas-suppożizzjonijiet ta 'Wachtershauser dwar organiżmi prekursuri. Dawn il-ħsibijiet wassluh biex joħloq waħda mill-iktar teoriji popolari dwar l-oriġini tal-ħajja.

Iż-żgħażagħ ta 'Russell għaddew mill-ħolqien ta' aspirina u l-istudju ta 'minerali ta' valur. U matul l-iżbroff possibbli tal-vulkan fis-snin 60, huwa kkoordinat b'suċċess pjan ta 'rispons, mingħajr l-ebda esperjenza warajh. Imma kien interessat li jistudja kif il-wiċċ tad-Dinja nbidel fuq diversi żminijiet. L-opportunità li tħares lejn l-istorja mill-perspettiva ta 'ġeologu ffurmat it-teorija tiegħu dwar l-oriġini tal-ħajja.

Fis-snin 80, huwa sab fossili li jindikaw li fi żminijiet antiki kien hemm fjuwils idrotermali, fejn it-temperatura ma taqbiżx il-150 grad Celsius. Dawn it-temperaturi moderati, sostna, jistgħu jippermettu li molekuli jdumu ferm itwal minn dak li ħaseb Miller.

Barra minn hekk, xi ħaġa interessanti nstabet fil-fossili ta 'dawn l-irjiħat inqas sħan.Mineral imsejjaħ pirita, li jikkonsisti minn ħadid u kubrit, fil-forma ta 'tubi twal ta' 1 mm.

Fil-laboratorju tiegħu, Russell skopra li l-pirita tista 'wkoll tifforma qtar sferiċi. Huwa ssuġġerixxa li l-ewwel molekuli organiċi kumplessi ffurmaw preċiżament ġewwa strutturi ta 'piriti.

Madwar l-istess ħin, Wachttershauser beda jippubblika t-teoriji tiegħu bbażati fuq il-fatt li l-fluss ta ’ilma rikk fil-kimiċi kien jinteraġixxi ma’ ċertu minerali. Huwa saħansitra ssuġġerixxa li pirita tista 'tkun dan il-minerali.

Russell seta 'jżid biss 2 u 2.

Huwa ammetta li ġewwa l-irjiħat idrotermali sħan fil-baħar fond, fejn setgħu jiġu ffurmati strutturi piriti, l-organiżmi prekursuri ta 'Wachtershauser ġew iffurmati. Jekk Russell ma kienx żbaljat, allura l-ħajja oriġinat fil-fond tal-baħar, u l-metaboliżmu deher l-ewwel.

Dan kollu kien stipulat f'artiklu ta 'Russell, ippubblikat fl-1993, 40 sena wara l-esperiment klassiku ta' Miller.

Ir-reżonanza fl-istampa qamet ħafna inqas, iżda l-importanza tal-iskoperta ma tnaqqasx minn dan. Russell ikkombina żewġ ideat differenti (ċikli metaboliċi Wachtershauzer u ventijiet idrotermali ta 'Corliss) f'kunċett wieħed konvinċenti.

Il-kunċett sar saħansitra aktar impressjonanti meta Russell qassam l-ideat tiegħu dwar kif l-ewwel organiżmi assorbu l-enerġija. Fi kliem ieħor, huwa spjega kif il-metaboliżmu tagħhom jista 'jaħdem. L-idea tiegħu kienet ibbażata fuq ix-xogħol ta 'wieħed mill-ġenji minsija tax-xjenza moderna.

L-esperimenti "redikoli" ta 'Mitchell

Fis-snin 60, il-bijokimista Peter Mitchell kien sfurzat jitlaq mill-Università ta 'Edinburgu minħabba mard.

Huwa kkonverta l-palazz f'Cornwall f'laboratorju personali. Maqtugħ mill-komunità xjentifika, huwa ffinanzja x-xogħol tiegħu billi jbiegħ il-ħalib tal-baqar domestiċi tiegħu. Bosta bijokimisti, inkluża Leslie Orgel, li l-istudji tagħhom dwar l-RNA ġew diskussi qabel, ikkunsidraw ix-xogħol ta 'Mitchell bħala estremament redikolu.

Kważi żewġ deċennji wara, Mitchell irrinunzja wara li rċieva l-Premju Nobel għall-Kimika fl-1978. Ma sarx famuż, iżda l-ideat tiegħu jistgħu jiġu rintraċċati fi kwalunkwe ktieb tat-test tal-bijoloġija.

Mitchell iddedika ħajtu biex jistudja kif l-organiżmi jonfqu l-enerġija mill-ikel. Fi kliem ieħor, huwa kien interessat fil-mod kif ngħixu minn sekonda għal sekonda.

Il-bijokimista Ingliż Peter Mitchell irċieva l-Premju Nobel għall-Kimika għax-xogħol tiegħu dwar l-iskoperta tal-mekkaniżmu ta 'sinteżi ta' ATP.

Kif il-korp jaħżen l-enerġija

Mitchell kien jaf li ċ-ċelloli kollha jaħżnu l-enerġija f’molekula partikolari - adenosine trifosfat (ATP). L-importanti hu li katina ta 'tliet fosfati tkun imwaħħla ma' l-adenosine. Iż-żieda tat-tielet fosfat tieħu ħafna enerġija, li aktar tard tinsab fl-ATP.

Meta ċellula teħtieġ enerġija (per eżempju, b'kontrazzjoni tal-muskoli), tnaqqas it-tielet fosfat minn ATP. Dan jibdel l-ATP f'adenosidiphosphate (ADP) u jirrilaxxa l-enerġija maħżuna.

Mitchell ried jifhem kif iċ-ċelloli inizjalment irnexxielhom joħolqu ATP. Kif ikkonċentraw biżżejjed enerġija fl-ADP biex jingħaqdu mat-tielet fosfat?

Mitchell kien jaf li l-enzima li tifforma ATP tinsab fuq il-membrana. Huwa kkonkluda li ċellola tippompja partikuli msejħa protoni minn ġol-membrana, u għalhekk hemm ħafna protoni fuq naħa waħda, filwaqt li kważi m'hemm xejn fuq l-oħra.

Imbagħad il-protoni jippruvaw jirritornaw għall-membrana sabiex iżommu bilanċ fuq kull naħa, iżda jistgħu biss jidħlu fl-enzima. Il-fluss tat-tifrix tal-protoni jagħti wkoll lill-enżima l-enerġija meħtieġa biex toħloq ATP.

Mitchell esprima l-ewwel din l-idea fl-1961. Għall-15-il sena li ġejjin, huwa ddefenda t-teorija tiegħu kontra l-attakki, minkejja evidenza irrefutabbli.

Illum huwa magħruf li l-proċess deskritt minn Mitchell huwa karatteristiku ta 'kull ħlejqa ħajja fuq il-pjaneta. Dan qiegħed jiġri fiċ-ċelloli tiegħek issa. Bħal DNA, din hija parti fundamentali tal-ħajja li nafu.

Catharheus

Catharheon Aeon (Grieg antik)κατἀρχαῖος - “inqas mill-aktar qedem”), 4.6-4 biljun sena ilu, huwa magħruf bħala l-istadju protoplanetarju tal-iżvilupp tad-Dinja. Ikopri l-ewwel nofs tal-Archean. Id-dinja f'dak iż-żmien kienet korp kiesaħ b'atmosfera razza u mingħajr idrosfera. F'tali kundizzjonijiet, l-ebda ħajja ma tista 'tidher.

L-atmosfera ma kinitx densa matul il-katarchea. Kien jikkonsisti minn gassijiet u fwar tal-ilma li dehru waqt il-ħabta tad-Dinja mal-asteroids.

Minħabba l-fatt li l-Qamar imbagħad kien viċin wisq (biss 170 elf km) għad-Dinja (ekwatur - 40 elf km), il-ġurnata ma ddumx - 6 sigħat biss. Iżda, hekk kif il-qamar naqas, il-ġurnata bdiet tiżdied.

Proterozoic Aeon (2.5 biljun - 543 miljun sena ilu)

Proterożojku (il-Grieg πρότερος - l-ewwel, l-eqdem, il-ħajja Greek - Griega) huwa kkaratterizzat mill-ħolqien ta 'pjanti kumplessi, faqqiegħ u annimali (per eżempju, sponoż). Il-ħajja fil-bidu tal-Proterożojku kienet għadha kkonċentrata fl-ibħra, minħabba li l-kundizzjonijiet fuq l-art ma kinux kompletament favorevoli: l-atmosfera kienet tikkonsisti prinċipalment minn sulfid ta 'l-idroġenu, CO₂, N₂, CH₄, u ammont żgħir ħafna ta 'O₂.

Madankollu, il-batterji li għexu fl-ibħra dak iż-żmien bdew jipproduċu O₂ bħala prodott sekondarju, u 2 biljun sena ilu, l-ammont ta 'ossiġnu kien diġà laħaq livell kostanti. Iżda żieda qawwija fl-ossiġenu fl-atmosfera wasslet għal diżastru tal-ossiġenu, li wassal għal bidla fl-organi respiratorji tal-organiżmi li kienu joqogħdu fl-oċeani dak iż-żmien (anerobiċi ġew sostitwiti bl-aerobika) u bidla fil-kompożizzjoni tal-atmosfera (formazzjoni tas-saff tal-ożonu). Minħabba t-tnaqqis fl-effett ta 'serra fuq id-Dinja, seħħ glaciation Huron fit-tul: it-temperatura waqgħet għal -40 ° С.

Aktar fossili ta 'l-ewwel multikellulari jinstabu wara glaċjazzjoni. Dak iż-żmien, oċeani abitati minn annimali bħal spriggin (Spriggina) - annimali f'forma ta 'dudu li kellhom ras u wara truf. Annimali bħal dawn jistgħu jsiru l-antenati ta 'annimali moderni.

Paleoproterozoic

Paleoproterozoic - l-era ġeoloġika, parti mill-Proterozoic, li bdiet 2.5 biljun sena ilu u li ntemmet 1.6 biljun sena ilu. F'dan iż-żmien, l-ewwel stabbilizzazzjoni tal-kontinenti. Il-cjanobacteria, tip ta 'batterja li tuża l-proċess bijokimiku ta' fotosintesi biex tipproduċi enerġija u ossiġenu, evolva wkoll f'dan il-ħin.

L-iktar avveniment importanti tal-Paleoproterozoic bikri huwa katastrofi ta 'ossiġnu. Qabel żieda sinifikanti fil-kontenut ta 'ossiġenu fl-atmosfera, kważi l-forom ta' ħajja eżistenti kollha kienu anerobi, jiġifieri, il-metaboliżmu f'forom ħajjin kien jiddependi mill-forom ta 'respirazzjoni ċellulari, li ma kinux jeħtieġu l-ossiġenu. L-aċċess ta 'kwantitajiet kbar ta' ossiġenu huwa ta 'detriment għall-biċċa l-kbira tal-batterji anerobiċi, u għalhekk f'dan il-ħin ħafna mill-organiżmi ħajjin fid-Dinja sparixxew. Il-forom tal-ħajja li jifdal kienu jew immuni għall-ossidazzjoni u l-effetti fatali tal-ossiġenu, jew qattgħu ċ-ċiklu tal-ħajja tagħhom f'ambjent nieqes mill-ossiġenu.

Neoproterozoic

NeoproterozoicIngliż L-Era Neoproterozoic hija era ġeokronoloġika (l-aħħar era tal-Proterozoic), li bdiet 1000 miljun sena ilu u ntemmet 542 miljun sena ilu.

Mil-lat ġeoloġiku, huwa kkaratterizzat mill-kollass tas-superkontinent tal-qedem ta 'Rodinia f'ta' l-inqas 8 frammenti, li b'rabta magħhom l-oċean super-antik ta 'Mirovia ma jibqax jeżisti. Matul il-krijoġenesi, l-ikbar glaċjazzjoni tad-Dinja seħħet - is-silġ laħaq l-ekwatur (boċċa tad-Dinja).

In-neoproterozoic tardiv (Ediacarius) jinkludi l-eqdem fdalijiet fossili ta 'organiżmi ħajjin, peress li kien f'dan iż-żmien li xi tip ta' qoxra iebsa jew skeletru beda jiżviluppa f'organiżmi ħajjin.

Perijodu Cambrian (543-490 miljun sena ilu)

Fil-perjodu Cambrian, varjetà kbira ta 'organiżmi ħajjin tidher f'daqqa - l-antenati tar-rappreżentanti attwali ta' ħafna diviżjonijiet tar-renju ta 'l-annimali (fis-sedimenti ta' qabel il-Cambrian, il-fdalijiet ta 'dawn l-organiżmi huma assenti).Dan l-avveniment, mhux mistenni fuq skala ġeoloġika, iżda fir-realtà jdum miljuni ta 'snin, huwa magħruf fix-xjenza bħala l-isplużjoni Kambbrjana.

Il-fdalijiet fossili ta 'annimali tal-perjodu Cambrian jinsabu ħafna drabi madwar id-dinja. Fil-bidu tal-perjodu Cambrian (madwar 540 miljun sena ilu), għajn kumplessa hija ffurmata f'xi gruppi ta 'annimali. Id-dehra ta 'dan l-organu kienet pass evoluttiv enormi - issa l-annimali jistgħu jaraw id-dinja ta' madwarhom. Għalhekk, il-vittmi issa jistgħu jaraw il-kaċċaturi, u l-kaċċaturi jistgħu jaraw il-vittmi tagħhom.

Fil-perjodu Cambrian, l-art ma kinitx teżisti fuq l-art. Imma l-oċeani kienu densament popolati minn invertebrati, pereżempju, sponoż, trilobiti, anomalokari. Minn żmien għal żmien, żerżiq minn taħt l-ilma enormi jindifnu komunitajiet ta ’kreaturi tal-baħar taħt tunnellata ta’ ħama. Bis-saħħa ta 'dawn iż-żerżiq, nistgħu naraw kemm hi stramba l-fawna tal-perjodu Cambrian, minħabba li anke annimali rotob artab u tari kienu ppreservati perfettament fil-ħama bħala fossili.

Fl-ibħra tal-perjodu Cambrian tard, il-gruppi ewlenin ta 'annimali kienu l-artropodi, l-ekinodermi u l-molluski. Imma l-iktar abitant importanti tal-ibħra ta ’dak iż-żmien kien il-ħawwijhtis bla krema - huwa żviluppa korda minbarra l-għajnejn tiegħu.

Perjodu Ordoviċjan (490-443 Ma ilu)

Matul Ordovician, l-art baqgħet abitata, bl-eċċezzjoni tal-likeni, li kienu l-ewwel mill-pjanti li jgħixu fuq l-art. Iżda l-ħajja ewlenija żviluppat pjuttost attiv fl-ibħra.

L-abitanti ewlenin tal-ibħra Ordovikani kienu artropodi, bħal megalografu. Huma setgħu fil-qosor imorru fuq l-art biex ipoġġu l-bajd. Imma kien hemm abitanti oħra, per eżempju, rappreżentant taċ-ċellula orthoconus tal-klassi ċefalopodi.

L-annimali vertebrati fl-Ordovician għadhom mhumiex iffurmati għal kollox. Id-dixxendenti tal-haikouihtis kienu jgħumu fl-ibħra, li kellhom formazzjoni li tixbah is-sinsla tad-dahar.

Fl-ibħra tal-perjodu Ordovician għexu wkoll rappreżentanti tal-imsaren, ekinodermi, qroll, sponoż u invertebrati oħra.

Perjodu Silurjan (443-417 miljun sena ilu)

Fis-silurja, xi pjanti, pereżempju, il-kuksonia (Coocsonia), li laħqu għoli ta 'mhux aktar minn 10 cm, u xi tipi ta' likeni, imorru fl-art. Uħud mill-artropodi żviluppaw pulmuni primittivi, li jippermettulhom jieħdu nifs fl-arja atmosferika, pereżempju, l-iskorpjun Brontoscorpio jista 'jkun fuq l-art għal erba' sigħat [ sors mhux speċifikat 1968 ġurnata ] .

Miljuni ta 'snin wara, sikek kbar tal-qroll jiffurmaw fl-ibħra, fejn krustaċji żgħar u brachopods sabu kenn. F'dan il-perjodu, l-artropodi jsiru saħansitra akbar, pereżempju, il-pérotgot tal-racoscorpion jista 'jilħaq 2.5 metri fit-tul, madankollu, kien kbir wisq biex jitlaq il-ħatt l-art.

Fl-ibħra Silurjani, fl-aħħar jidhru vertebrati ffurmati. B'differenza mill-artropodi, il-vertebrati kellhom xifer ta 'għadam, li jippermettilhom jimmanuvraw aħjar taħt l-ilma. Iċ-ċephalaspis vertebrali, pereżempju, żviluppa wkoll organi sensorji li ġġeneraw kamp manjetiku speċjali li jippermettilha tħoss l-ambjent. Cephalaspis żviluppa wkoll moħħ primittiv, li jippermetti lill-annimal jiftakar xi ġrajjiet.

Perjodu Devonjan (417-354 miljun sena ilu)

Fid-Devonian, il-ħajja tkompli tiżviluppa attivament fuq l-art u fuq il-baħar. L-ewwel foresti primittivi jidhru, li jikkonsistu prinċipalment mill-eqdem felċi ta 'siġar primittivi bħall-archaeopteris (Archaeopteris), li kibru prinċipalment matul ix-xmajjar u l-lagi.

Il-ħajja ewlenija fid-Devonian Bikri kienet irrappreżentata prinċipalment minn artropodi u ċentipedi, li neħħew il-wiċċ kollu tal-ġisem u għexu f'postijiet umdi ħafna. Madankollu, sa tmiem id-Devonian, l-artropodi tal-qedem kellhom qoxra chitinous, in-numru ta 'segmenti tal-ġisem tnaqqas, ir-raba' par ta 'saqajn inbidlu f'antenna u xedaq, uħud ukoll żviluppaw ġwienaħ.Allura deher fergħa evoluzzjonarja ġdida - insetti, li setgħu jaħkmu l-irkejjen l-iktar diversi tal-pjaneta.

Fin-nofs tad-Devonian, l-ewwel anfibji waqqfu l-art (pereżempju, ginerpeton, ichthyostega). Ma setgħux jgħixu 'l bogħod mill-ilma, peress li l-ġilda tagħhom kienet għadha rqiqa ħafna u mhix protetta mill-tnixxif. Barra minn hekk, l-anfibji jistgħu jirriproduċu biss bl-għajnuna tal-bajd tal-ilma. Barra mill-ilma, it-tfal ta 'l-anfibji jmutu: ix-xemx tinxef il-kavjar, minħabba li mhix protetta minn xi qoxra ħlief film irqiq.

Il-ħut żviluppa xedaq, li jippermettilhom jaqbdu l-priża tal-għawm malajr. Huma bdew jiżdiedu malajr fid-daqs. Il-perjodu Devonian huwa kkaratterizzat permezz tal-fjoritura ta 'ħut primittiv, b'mod partikolari, kartilaginous. Sa l-aħħar tad-Devonian, l-ewwel ħut għadam ma deherx fl-ibħra, bħall-ġinerja predatorja ġgant, li imbuttat il-ħut cartilaginous (b'mod partikolari, l-antenati tal-klieb il-baħar moderni) fl-isfond. Madankollu, l-iktar abitanti formidabbli ta 'l-ibħra Devoniani kienu rappreżentanti tal-grupp tal-placoderm, bħal Duncleosteus u Dinhis, li laħqu tul ta' 8-10 metri.

Il-perjodu karboniferu (354-290 miljun sena ilu)

Fil-perjodu tal-Karboniferu, il-klima kienet sħuna u umda fuq kważi l-pjaneta kollha. Fil-foresti tal-bassasa ta 'dak iż-żmien, prinċipalment il-ġwież taż-żwiemel, felċi bħas-siġar u lepidodendri ġganti kibru, u laħqu għoli ta' 10 sa 35 metru, u sa metru fid-dijametru tat-tronk.

Il-fawna kienet irrappreżentata minn numru kbir ta 'kreaturi. L-abbundanza ta 'sħana, umdità u ossiġenu kkontribwew għal żieda fid-daqs ta' artropodi, pereżempju, l-arthropleura tista 'tilħaq 2,5 metri fit-tul, u meganevra ta' libellula enormi - 75 cm fil-ġenb tal-ġwienaħ.

Kundizzjonijiet bħal dawn ikkontribwew għall-prosperità tal-anfibji. Huma (pereżempju, proterogyrinus) okkupaw il-ħabitats tal-kosta kollha, kważi kompletament joħorġu mill-annimali li għandhom nifs doppju u annimali bir-ras. Fil-perjodu tal-karboniferi, l-anfibji taw lok għall-ewwel rettili (sauropsidi) u sinapsidi jew l-antenat komuni tagħhom. L-ewwel kreaturi reptiljani kienu annimali żgħar ħafna li jixbħu gremxul modern, pereżempju, it-tul tal-petrolacosaurus ma qabiżx it-tul ta ’40 ċentimetru. Huma jistgħu jpoġġu bajd fuq l-art - dan kien pass evoluttiv kbir, barra minn hekk, il-ġilda tagħhom kienet protetta minn skali densi li jipproteġu l-ġilda tal-annimal milli jinxfu, li jfisser li jistgħu faċilment jitbiegħdu mill-ilma. Il-preżenza ta 'dawn il-karatteristiċi ta' adattament iddeterminat is-suċċess evoluttiv ulterjuri tagħhom bħala annimali terrestri.

Kien hemm ukoll ħafna forom ta ’ħajja fl-ibħra tal-perjodu Carboniferous. Ħut bl-għadam (l-antenati tal-ħut l-iktar modern) iddomina l-kolonna tal-ilma, u bosta sikek tal-qroll koprew qiegħ il-baħar, li jġebbdu għal ħafna kilometri tul il-kosti tal-kontinenti tal-qedem.

It-tmiem tal-Carboniferous, madwar 290 miljun sena ilu, immarka era twila tas-silġ, li ntemmet fil-bidu tal-Permjan. Il-glaċieri kienu jersqu bil-mod lejn l-ekwatur mit-tramuntana u n-nofsinhar. Ħafna annimali u pjanti ma setgħux jadattaw ruħhom għal dawn il-kundizzjonijiet klimatiċi u dalwaqt ġew estinti.

Perjodu tal-Perm (290-248 Ma ilu)

Minħabba l-età tas-silġ fit-tmiem tal-Karboniferu fil-Permjan, il-klima saret aktar friska u xotta. Foresti tropikali u swamps lush ġew sostitwiti minn deżerti bla tarf u pjanuri aridi. F'dawn il-kundizzjonijiet, l-iktar pjanti persistenti biss kibru - felċi u koniferi primittivi.

Minħabba l-għajbien ta 'l-għajdien, in-numru ta' anfibji naqas sewwa, peress li jistgħu jgħixu biss viċin l-ilma (per eżempju, anfibja-reptiliomorph seymuria). Il-post tal-anfibji ttieħed mir-rettili u s-sinapsidi, peress li kienu adattati sew għall-ħajja fi klima xotta. Sinapsidi bdew jikbru malajr fid-daqs u n-numru, irnexxielhom jinfirxu mal-art kollha, u taw lok għal annimali terrestri kbar bħal pelikożuri (per eżempju, dimetrodoni u edaphosaurus). Minħabba l-klima kiesħa, dawn l-annimali żviluppaw qlugħ li għenhom jirregolaw it-temperatura tal-ġisem tagħhom.

Fl-era tal-Permjan Tard, kien iffurmat superkontinent uniku - Pangea. F'postijiet bi klima partikolarment niexfa u sħuna, aktar u aktar deżerti bdew jiffurmaw. F'dan iż-żmien, il-pelikożuri wasslu għal terapiżi - l-antenati tal-mammiferi. Huma differenti minn antenati tagħhom primarjament billi kellhom struttura ta 'snien differenti, it-tieni, dan il-grupp kellu ġilda lixxa (fil-proċess ta' evoluzzjoni, l-iskali tagħhom ma żviluppawx), u t-tielet, xi rappreżentanti ta 'dan il-grupp żviluppaw vibrissa ( u wara l-istemma). L-iskwadra therapsid kienet tinkludi kemm predaturi bid-demm (per eżempju, gorgonops) kif ukoll erbivori li jħaffru (per eżempju, diktodon). Minbarra t-terapsidi, ir-rappreżentanti tal-familja pareiasaurus tas-subklassi tal-anapsid kienu jgħixu fuq l-art, pereżempju, skutosawru armat oħxon. Jidher ukoll l-ewwel arkosauuri, bħall-arkosawru. Bħal terapiżi, dawn il-kreaturi ġabu numru ta 'sinjali progressivi, b'mod partikolari, żieda fil-livell ta' metaboliżmu (sa demm sħun).

Sal-aħħar tal-perjodu Permjan, il-klima saret ferm aktar niexfa, u dan wassal għal tnaqqis fiż-żona tal-kosta b'veġetazzjoni densa u żieda fiż-żona tad-deżerti. Bħala riżultat, minħabba n-nuqqas ta 'spazju għall-għajxien, ikel u ossiġenu prodott mill-pjanti, ħafna speċi ta' annimali u pjanti jisfu. Dan l-avveniment evoluzzjonarju kien jissejjaħ l-estinzjoni tal-massa Permjana li matulha 95% tal-affarijiet ħajjin kollha mietu. Ix-xjentisti għadhom qed jargumentaw dwar il-kawżi ta ’din l-estinzjoni, u jressqu xi ipoteżi:

1. Il-waqgħa ta 'meteorit jew aktar jew il-ħabta tad-Dinja ma' asteroid b'dijametru ta 'bosta għexieren ta' kilometri (waħda mill-provi ta 'din it-teorija hija l-preżenza ta' krater ta '500 kilometru fl-inħawi ta' Wilkes Earth,
2. Żieda fl-attività vulkanika
3. Ir-rilaxx f'daqqa ta 'metan mill-qiegħ tal-baħar,
4. Il-ħruġ tan-nases (bażalt), l-ewwel nases relattivament żgħar ta 'Emeishan madwar 260 miljun sena ilu, imbagħad in-nases kolerjali tas-Siberja 251 miljun sena ilu. Ix-xitwa vulkanika, l-effett ta 'serra minħabba r-rilaxx ta' gassijiet vulkaniċi, u bidliet klimatiċi oħra li affettwaw il-bijosfera jistgħu jkunu assoċjati ma 'dan.

Madankollu, l-evoluzzjoni ma waqfitx hemm: wara xi żmien, l-ispeċi ħajjin ta 'kreaturi ħajjin wasslu għal forom ta' ħajja ġodda, saħansitra aktar 'il barra'.

Era Mesozoic

Matul il-Mesozoic, l-iktar organiżmi strambi kienu jgħixu fid-dinja. L-iktar famużi minnhom huma d-dinosawri. Huma ddominaw għal 160 miljun sena fuq il-kontinenti kollha. Kienu ta 'daqsijiet varji: minn raptor mikro ċkejkna ħafna, li laħaq biss 70 cm fit-tul u piż ta' 0.5 kg, għal amfikelija ġganti, possibilment jilħaq tul ta '50 metru u piż ta' 150 tunnellata. Iżda, minbarra d-dinosawri, dak iż-żmien ħafna iktar kreaturi mhux inqas interessanti kienu joqogħdu fil-pjaneta tagħna. Ir-rettili li ġew fuq quddiem okkupaw ukoll l-ambjent tal-arja u l-ilma. Dak iż-żmien fid-Dinja kien hemm varjetà kbira ta 'forom ta' ħajja li komplew jevolvu u jtejbu.

Perjodu trijatiku (248-206 Ma ilu)

Fil-bidu tal-perjodu Triżiku, il-ħajja fuq il-pjaneta kompliet tirkupra bil-mod wara l-estinzjoni tal-massa tal-ispeċi fi tmiem il-perjodu Permjan. Il-klima fil-biċċa l-kbira tad-dinja kienet sħuna u niexfa, iżda l-ammont ta 'xita jista' jipprovdi varjetà pjuttost għolja ta 'pjanti. L-iktar komuni fit-Triassiku kienu koniferi primittivi, felċi u ginkgoids, li l-fdalijiet fossili tagħhom jinstabu madwar id-dinja, inklużi anki r-reġjuni polari tad-Dinja.

Annimali li baqgħu ħajjin l-estinzjoni tal-massa Permjana sabu ruħhom f’sitwazzjoni vantaġġjuża ħafna - wara kollox, ma kien hemm kważi l-ebda kompetitur tal-ikel jew predaturi kbar fuq il-pjaneta. Għalkemm diġà fl-aħħar tal-perjodu Permjan, l-archosauromorphs bil-mod bdew joħorġu. Ir-rettili erbivori bdew jikbru malajr fin-numri. L-istess ħaġa ġara ma ’xi predaturi.Hekk, ħafna mill-annimali taw lok għal ħafna speċi ġodda u mhux tas-soltu. Fil-perjodu Triassiku bikri, xi rettili reġgħu jgħixu fl-ilma, notosaurs u ħlejjaq semi-akkwatiċi oħra evolvew minnhom.

Fil-bidu tal-perjodu Triassiku għexu l-antenati possibbli tad-dinosawri, bħall-ewuparkeria. Karatteristika distintiva ta 'l-ewparka ta' arkosauromorfi oħra kienet li jista 'jqum bil-wieqfa u jimxi fuq saqajn wara.

Fil-perjodu Triassiku tard (227-206 miljun sena ilu), ġraw avvenimenti fid-Dinja li predeterminaw l-iżvilupp tal-ħajja matul il-bqija tal-era tad-dinosawru. Il-qasma tas-superkontinent kontinent ġgant ta 'Pangea ffurmat bosta kontinenti. Sal-Triassiku tard fuq l-art, l-aħħar terapiżi kienu mifruxa, irrappreżentati, pereżempju, mill-placerja u l-listrosaurus, kif ukoll minn diversi gruppi oħra ta 'rettili strambi, li kienu jinkludu t-tanistrofija u l-proteroċi. Iżda fi żmien relattivament qasir, l-għadd ta 'terapiji tnaqqas sew (bl-eċċezzjoni tal-grupp ta' cynodonts li taw lok għal mammiferi). Ir-rettili - l-arkosauuri ħadu posthom, it-tliet gruppi ewlenin li dalwaqt saru dominanti. Dawn il-gruppi ta 'annimali kienu dinosawri, għasafar (probabbilment imnissla mid-dinosawri), pterosaurs u kukodilomorfi. Ir-rettili tal-baħar evolvew malajr ukoll: iktiosawri kmieni u sauroterterigji.

It-tmiem tal-perjodu Triżiku mmarka estinzjoni ġdida tal-massa ta 'speċi, komparabbli ma' avveniment simili fl-aħħar tal-Permjan. Il-kawżi tagħha jibqgħu misteru. F’ħin minnhom, ix-xjentisti attribwewha għall-waqgħa ta ’asteroid għad-Dinja, li ħalliet warajha krater enormi Manikuagan (il-Kanada) b’dijametru ta’ 100 km, iżda, kif irriżulta, dan l-avveniment ġara ħafna qabel.

Perjodu Jurassic (206-144 miljun sena ilu)

Fil-bidu tal-perjodu Ġurassiku (206-180 miljun sena ilu), il-klima fid-Dinja saret aktar sħuna u aktar mxarrba. Il-foresti tal-koniferi żdiedu fir-reġjuni ċirkumpolari, u t-tropiċi kienu mgħottija bi boskijiet tal-koniferi, felċi u ċipressi. Hekk kif il-kontinenti kienu diverġenti bil-mod, klima monsona ffurmata f'xi artijiet baxxi tal-pjaneta, baċini vasti tax-xmajjar iffurmati regolarment mgħarrqa bl-ilma. Fil-perjodu Ġurassiku bikri, id-dinosawri u l-pterosawri jiżdiedu malajr fid-daqs, isiru aktar numerużi u diversi, u jibdew jinfirxu mad-dinja kollha. Ir-rettili tal-baħar (ictiosaurs u l-plesiosaurs), kif ukoll il-mollusks (per eżempju, ammoniti) mhumiex 'il bogħod warajhom.

Fil-perjodu Jurassic tan-nofs u tard (180-144 miljun sena ilu), il-klima f'xi partijiet tropikali tad-dinja saret aktar niexfa. Forsi l-bidla fil-klima kienet ir-raġuni li ħafna dinosawri bdew malajr jibdlu ġganti reali. Fost id-dinosawri erbivori - is-sawropodi - pereżempju, diplodocus, brachiosaurus u monsters tqal oħra jidhru, u fost il-predaturi - it-terropodi żviluppati - bħall-allosawru enormi. Iżda rappreżentanti ta 'gruppi oħra ta' dinosawri (per eżempju, stegosaurs u otnieliah) ukoll jimirħu lejn il-baħar. Minbarra d-dinosawri, krokodilomorfi terrestri kienu komuni wkoll fuq l-art - kaċċaturi ugwalment attivi u ta 'demm sħun (għalkemm numru ta' forom omnivori jew erbivori huma magħrufa), huma okkupaw niċeċ ekoloġiċi aktar modesti. Il-pterosawri bil-ġwienaħ kienu rappreżentati kemm minn speċi li jieklu l-ħut (per eżempju, ramforinh) kif ukoll minn rettili ċkejknin insettivori (per eżempju, anurognathus).

L-ibħra sħan Ġurasiċi kienu mdawra bil-plankton, li kien iservi ta ’għalf għal-lidsichtis u ħut kbir ieħor. Il-plesiosaurs predatorji kienu rrappreżentati minn forom b'għonqhom twal li jitilgħu mill-ħut, u pliosawrid b'għonq qasir li jispeċjalizzaw fil-priża akbar; fl-ibħra baxxi, krokodilomorfi tal-baħar (per eżempju, metriorinchs) ikkaċċjati, li kienu jvarjaw sewwa mill-kukkudrilli tas-soltu tagħna.

Perjodu Kretaċeju (144-66 miljun sena ilu)

Fil-perjodu Kretaċeju, il-klima fuq il-pjaneta baqgħet sħuna, minħabba x-xita qawwija staġjonali kważi l-globu kollu - mill-ekwatur għar-reġjuni polari - kien miksi bi veġetazzjoni lush. Fil-perjodu Jurassic tard, tant soltu llum il-pjanti tal-fjuri (anġjospermi) dehru, u fil-perjodu Kretaċeż dawn diġà saru wieħed mill-gruppi dominanti tal-pjanti fuq il-pjaneta. Fit-tmiem tal-Kretaċeju, il-fjorituri tal-koniferi iffullati, felċi u ċipressi f'ħafna reġjuni, jiddikjaraw serjament id-drittijiet tagħhom għal pożizzjoni dominanti fid-dinja tal-pjanti, li finalment ikunu jistgħu jistabbilixxu fl-era Cenozoic.

Bħala riżultat tad-diverġenza kontinwa tal-kontinenti, ġew iffurmati strambi, ibħra u oċeani ġodda li xekklu l-moviment liberu ta 'l-annimali fuq il-pjaneta. Gradwalment fuq il-kontinenti bdew jidhru l-ispeċi tagħhom stess ta ’pjanti u annimali.

Il-perjodu Kretaċeju, bħall-perjodu Jurassic ta 'qabel dan, kien l-era ta' ġganti reali. It-titanosaurs tas-sawropodi għexu fl-Amerika t'Isfel u fit-Tramuntana - wieħed mill-itqal annimali li qatt għexu fid-dinja. Huma ġew ikkaċċjati minn predaturi bħal Mapusaurs u Acrocanthosaurus. Fl-Amerika ta ’Fuq, viċin it-tmiem tal-Kretaċeju, din il-fawna ġiet sostitwita minn tiranosawridi karnivori ġiganteski u ceratops b’ornuni. B'mod ġenerali, id-dinosawri komplew jevolvu u jispeċjalizzaw. Il-mammiferi (per eżempju, didlphodone) għadhom ma kellhom l-ebda rwol sinifikanti fil-ħajja tal-pjaneta, huma baqgħu annimali żgħar, iżda l-għadd tagħhom (speċjalment lejn tmiem il-perjodu Kretaċeu) beda jiżdied sew.

Saru bidliet kbar fl-ibħra. L-ex-mexxejja tagħhom (iktiosawri u pliosawri) waqgħu f'diżrispett, u l-Mosawari ħadu posthom - grupp ġdid ta 'rettili marini ġganti, inklużi, pereżempju, platecarpus u tylosaurus.

Id-daqs tad-dinosawri bil-ġwienaħ tal-pterosawri żdied. Ornithoheyrus, pteranodon u pterosawri kbar oħra vvjaġġaw distanzi kbar fl-arja u, forsi, saħansitra tellgħu minn kontinent għal kontinent. Għasafar primittivi fluttered fl-arja (per eżempju, Iberomezornis), xi għasafar tal-baħar (bħal Hesperornis) ma kinux jafu jtiru, imma kellhom daqs impressjonanti.

It-tmiem tal-perjodu Kretaċeju (madwar 66 miljun sena ilu) kien ikkaratterizzat minn estinzjoni ġdida tal-massa ta ’speċi li ħassar madwar 40% tal-familji kollha tal-annimali li kienu jeżistu dak iż-żmien. Pterosaurs, ammoniti, u mosasaurs wkoll sparixxew, iżda l-aktar vittmi famużi ta 'din il-katastrofi kienu, ovvjament, dinosawri mhux annimali domestiċi. Bil-kemm irkupra minn dan it-test, u minn bosta gruppi oħra ta 'ħlejjaq ħajjin.

Il-kwistjoni dwar il-kawżi ta 'l-estinzjoni tal-massa ta' l-ispeċi fi tmiem il-perjodu Kretaċeju għadha tqajjem dibattitu jaħraq fost ix-xjenzati. Hawn huma ftit verżjonijiet li jsibu l-iktar partitarji:

1) It-teorija tal-ħabta tad-Dinja ma 'asteroid ġgant għandha l-iktar partitarji (u evidenza). Il-konflitt seħħ fit-territorju tal-Peniżola tal-Yucatan fil-Golf tal-Messiku. Il-meteorit kellu dijametru ta ’madwar 10 km (it-tul tiegħu kien daqshekk kbir li meta parti minnu messet l-ilma fil-bajja, l-oħra kienet għadha fis-saffi ta’ fuq tal-atmosfera), u wara l-waqgħa tagħha ġie ffurmat krater b’dijametru ta ’160 km. Madankollu, għadhom mhux ix-xjenzati kollha jemmnu li anke ħabta daqshekk qawwija tista 'teqred tant speċi ta' annimali fi żmien qasir daqshekk.

2) Xi xjenzati jappoġġjaw it-teorija tal-migrazzjoni tal-mard: minħabba l-waqgħa fil-livell tal-oċean 66 miljun sena ilu, ġew iffurmati xi qsim tal-art mill-kontinent għall-kontinent. L-annimali bdew jiċċaqalqu mill-kontinent għall-kontinent, u magħhom il-parassiti, il-mard tagħhom. Billi l-immunità ta 'annimali minn kontinent mhix adattata għal mard u parassiti minn xulxin, anki marda mhux fatali għall-annimali, pereżempju, mill-Asja, tista' tkun fatali għal annimal, pereżempju, mill-Amerika. Minħabba dan, bdew epidemiji massivi.Ħnieżer żgħar emigraw lejn l-Asja, pereżempju, u ekinokjoċċi emigraw lejn l-Amerika. Iżda, għal darb'oħra, il-possibbiltà ta 'estinzjoni ta' tant speċi ta 'annimali minħabba l-migrazzjoni ta' parassiti hija żgħira ħafna - dalwaqt l-annimali jadattaw għall-mard.

3) Possibilment, l-estinzjoni Cretaceous - Paleogene hija assoċjata ma 'attività vulkanika miżjuda. Eruzzjonijiet tal-massa seħħew f’diversi postijiet madwar id-dinja 66 miljun sena ilu. Flussi qawwi ta 'lava nibtu, pereżempju, minn vulkani kbar fuq il-Hindustan. Flussi tal-lava qerdu l-annimali kollha u l-ħabitats tagħhom fit-triq. Gassijiet velenużi li jaħarbu mill-vulkani kienu saħansitra aktar perikolużi. Il-friegħi li għadu jfaqqsu tad-dinosawri li kienu jgħixu dak iż-żmien kienu jmutu minnhom, u annimali adulti kienu jbatu.

4) Il-pjaneta tagħna tiċċaqlaq fl-ispazju bil-galaxie tal-Via Ħalib. Hemm teorija li d-Dinja u s-sistema solari minn żmien għal żmien jaqgħu fl-ispazju, fejn hemm ħafna meteoriti żgħar u kbar. Forsi kien 66 miljun sena ilu li ġara xi ħaġa simili, u allura showers kbar ta 'meteor laqtu d-Dinja. Xi meteoriti kienu daqshekk kbar li ma kinux jaħarqu fl-atmosfera u ġġarraf fid-Dinja. Madankollu, il-paleontologi jqisu din it-teorija bħala improbabbli.

5) Xi xjentisti jemmnu li supernova splodiet 66 miljun sena ilu f'distanza ta 'madwar 200-300 sena-dawl mid-Dinja. Stilel bħal dawn jakkumulaw ammont kbir ta 'enerġija fihom infushom u, minkejja l-pressjoni tagħhom stess, jisplodu. L-enerġija mill-isplużjoni tista 'tinfirex fuq mijiet ta' snin dawl. Għalhekk, fil-ħin tal-isplużjoni, kien hemm tali tifqigħ ta 'enerġija li ħaraq is-saff tal-ożonu fl-atmosfera tad-Dinja. Wara dan, ma kienx hemm aktar ostakli għar-radjazzjoni solari, u dan beda jaffettwa ċ-ċelloli tal-pjanti u l-annimali.

6) Ħafna paleontologi jemmnu wkoll li l-ebda waħda mit-teoriji ta 'hawn fuq ma tista' tispjega l-mewt ta 'tant speċi ta' ħlejjaq. Huma jemmnu li dawn il-katastrofi kollha biss jistgħu jiksbu saħħa suffiċjenti biex jikkawżaw estinzjoni tal-massa ta 'speċi: l-ewwel, l-attività vulkanika fuq il-pjaneta żdiedet, li tista' tikkawża waqgħa fil-livell ta 'l-oċeani, li wasslet għal epidemiji massivi, u mbagħad supernova splodiet viċin il-galassja tagħna, b'riżultat ta' dan is-saff tal-ożonu inħaraq, u fl-aħħar id-Dinja waqgħet f'żona b'numru kbir ta 'meteoriti u għadda minn ħafna ħabtiet ma' intrapriżi żgħar u, fl-aħħar, waħda enormi, li wasslet għat-tmiem tad-dinosawri u ħafna oħrajn annimali.

Hemm teoriji oħra rigward l-estinzjoni tal-Kretaċeju - Paleogenu, iżda huma appoġġjati minn ftit xjenzati.

Madankollu, kemm jista 'jkun, 66 miljun sena ilu, l-era Cenozoic, l-"età tal-mammiferi," waslet biex tissostitwixxi l-era Mesozoic kompluta f'daqqa - l-"età tar-rettili".

Era Cenozoic

L-estinzjoni tal-massa ta 'l-ispeċi 66 miljun sena ilu mmarkat il-bidu ta' era Cenozoic li għadha għaddejja. Bħala riżultat ta 'l-avvenimenti katastrofiċi ta' dawk iż-żminijiet imbiegħda, l-annimali kollha ikbar minn kukkudrill sparixxew minn wiċċ il-pjaneta tagħna. U l-annimali żgħar li baqgħu ħajjin ġew bil-miġja ta 'era ġdida f'dinja kompletament differenti. Fil-Cenozoic, id-drift kontinentali (diverġenza) kompla. Fuq kull waħda minnhom ġew iffurmati komunitajiet uniċi ta ’pjanti u annimali.

Perjodu Paleogene

Paleogene, Paleogene, sistema Paleogenic - perjodu ġeoloġiku, l-ewwel perjodu taċ-Cenozoic. Dan beda 66 miljun sena ilu, spiċċa - 24.6 miljun. Huwa dam 40.4 miljun sena.

Fil-Paleogene, il-klima kienet saħansitra tropikali. Kważi l-Ewropa kollha kienet mgħottija bil-foresti tropikali dejjem tħodor, u l-pjanti li jwaqqgħu l-weraq kibru biss fir-reġjuni tat-tramuntana. Fit-tieni nofs tal-Paleogenu, il-klima ssir aktar kontinentali, brieret tas-silġ jidhru fil-poli.

F’dan il-perjodu, beda l-għoli tal-mammiferi.Wara l-estinzjoni ta 'numru kbir ta' rettili, qamu niċeċ ekoloġiċi ħielsa li bdew jokkupaw speċi ġodda ta 'mammiferi. Kienu komuni, marsupjali u plaċenta. Fil-foresti u l-isteppi tal-foresti tal-Asja, nibtet l-hekk imsejħa "fawna indrikoterika".

Għasafar mingħajr snien denb fannijiet jiddominaw fl-arja. Tjur tal-priża kbar li jmexxu (diatrimi) huma mifruxa. Il-varjetà ta 'pjanti tal-fjuri u insetti qed tiżdied.

Ħut bony jirnexxu fl-ibħra. Ċetaċji primittivi jidhru, gruppi ġodda ta 'qroll, rizzi tal-baħar, foraminifera - nummulitides jilħqu diversi ċentimetri fid-dijametru, li huwa ferm għal uniċellulari. L-aħħar belemnites jispiċċaw, il-fjoritura ta 'ċefalopodi tibda bil-qoxra mnaqqsa jew kompletament sparita - qarnit, siċċ u klamar tal-baħar, flimkien mal-belemniti magħqudin fi grupp ta' kolejidi.

Era Paleocene (66-55 miljun sena ilu)

Bil-bidu tal-Paleocene, pjaneta vojta tibda tirkupra bil-mod mill-effetti tad-diżastru. L-ewwel wieħed li jirnexxi f'dan l-impjant. Wara ftit mijiet ta ’eluf ta’ snin, parti sinifikanti mill-art tad-dinja kienet mgħottija b’ġungli u swamps impenetrabbli, foresti densi mħawwrin anke fir-reġjuni polari tad-Dinja. Annimali li baqgħu ħajjin l-estinzjoni tal-massa ta 'speċi baqgħu żgħar, huma manuvrati b'mod manwali bejn il-bagolli tas-siġar u l-fergħat li telgħu. L-ikbar annimali tal-pjaneta dak iż-żmien kienu għasafar. Fil-ġungli tal-Ewropa u l-Amerika ta ’Fuq, pereżempju, il-predatur qalil Gastornis ikkaċċja, u laħaq għoli ta’ 2.2 metri.

L-estinzjoni tad-dinosawri mhux tat-tjur ppermettiet lill-mammiferi jinfirxu ħafna madwar il-pjaneta u jokkupaw niċeċ ekoloġiċi ġodda. Fi tmiem il-Paleocene (madwar 55 miljun sena ilu), id-diversità tagħhom żdiedet sew. L-antenati ta 'bosta gruppi moderni ta' annimali dehru fid-Dinja - ungulati, iljunfanti, annimali gerriema, primati, friefet il-lejl (per eżempju, friefet il-lejl), balieni, sireni. Ftit ftit, il-mammiferi jibdew jirbħu l-globu.

L-era tal-Eoken (55-34 miljun sena ilu)

Fil-bidu ta 'l-Eocene, parti sinifikanti ta' l-art kienet għadha miksija b'ġungla impenetrabbli. Il-klima baqgħet sħuna u umda. Mammiferi primittivi (propaleotherium żgħir taż-żwiemel, leptidja, eċċ.) Ġrew u qabżu fuq il-boton tal-foresta. L-allokazzjoni kienet tgħix fuq is-siġar (wieħed mill-aktar primati antiki), u ambulocet kien jgħix fl-Asja - balieni primittiva li tista 'timxi fuq l-art.

Madwar 43 miljun sena ilu, il-klima fid-Dinja saret aktar friska u xotta. F’parti sinifikanti tal-pjaneta, il-ġungla densa tat post għal foresti skarsati u pjanuri mimlijin trab. Li tgħix f'żoni miftuħa kkontribwixxa għat-tkabbir tal-mammiferi.

L-Asja saret il-post fejn twieled brontotheriums ġiganteski (per eżempju, emboloteria) u annimali karnivori massivi (per eżempju, il-endrusarch, li jilħqu 5,5 metri fit-tul). Fl-ibħra sħan, il-balieni primittivi swam (per eżempju, il-basilosawru u d-dorudon), u fuq il-kosta tal-Afrika kien hemm meritium u arsineuterium stramb.

Madwar 36 miljun sena ilu, l-Antartiku, li jinsab fil-pol tan-nofsinhar, beda jiffriża, il-wiċċ tiegħu kien miksi bil-mod bi folji tas-silġ enormi. Il-klima fuq il-pjaneta saret aktar friska, u l-livell tal-ilma fl-oċeani naqas. F'diversi partijiet tad-dinja, ir-ritmu staġjonali tax-xita nbidel b'mod drammatiku. Ħafna annimali ma setgħux jadattaw ruħhom għal dawn il-bidliet, u wara ftit miljun sena biss, madwar ħamsa tal-ħlejjaq ħajjin kollha li jgħixu fid-Dinja mietu.

Era Oligocene (34-24 miljun sena ilu)

Fil-bidu ta 'l-Oligocene, il-klima fuq il-pjaneta kienet niexfa u friska, u dan ikkontribwixxa għall-formazzjoni ta' pjanuri miftuħa, semi-deżerti u arbuxelli. Bħala riżultat tal-bidla fil-klima fi tmiem l-Eocene, ħafna familji ta 'mammiferi tal-qedem ġew estinti. Il-post tagħhom ittieħed minn speċi ta 'annimali ġodda, inklużi l-antenati diretti ta' xi mammiferi moderni - rino, żwiemel, ħnieżer, iġmla u fniek.

Ix-vegetarjani ġganti jibqgħu jidhru fost il-mammiferi (Paraceratheriumpereżempju, ma kinux inferjuri fid-daqs għal xi dinosawri - setgħu jilħqu 5 metri fl-għoli u jiżnu sa 17-il tunnellata) u predaturi (bħal entelodon u hyenodon).

Bħala riżultat tad-diverġenza kontinwa tal-kontinenti, l-Amerika t'Isfel u l-Awstralja huma kompletament iżolati mill-bqija tad-dinja. Maż-żmien, fawna unika ġiet iffurmata fuq dawn il-kontinenti "gżejjer", irrappreżentati minn mammiferi marsupjali u annimali oħra barrax.

Madwar 25 miljun sena ilu fl-Asja, l-ewwel pjanuri kostali ffurmati, koperti biċ-ċereali - l-isteppi. Minn dakinhar, iċ-ċereali, li qabel kienu element insinifikanti tal-pajsaġġi terrestri, f'ħafna partijiet tad-dinja qegħdin jinbidlu gradwalment fit-tip ta 'veġetazzjoni dominanti, li fl-aħħar kopra l-ħames parti tal-wiċċ tal-art.

Perjodu neġeniku

Neġene - perjodu ġeoloġiku, it-tieni perjodu tal-Cenozoic. Il-perjodu Neogene beda madwar 25 miljun sena ilu, u ntemm biss 2 miljun sena ilu. It-tul tan-Neogene huwa 23 miljun sena. Il-mammiferi jegħlbu l-ibħra u jitfaċċaw il-balieni u l-friefet il-lejl. Imbotta plaċenta għall-periferija tal-mammiferi li jifdal. Il-fawna ta 'dan il-perjodu qed issir dejjem aktar simili għal dik moderna. Iżda jibqgħu d-differenzi - għad hemm mastodoni, hipparions, tigri bis-snien bis-snien. Għasafar kbar bla bla titjir għandhom rwol kbir, speċjalment f'ekosistemi iżolati u gżejjer.

Era tal-Mijoġen (24-5 miljun sena ilu)

L-alternanza ta 'staġuni xotti u tax-xita wasslet għall-fatt li fil-Miocene parti sinifikanti mill-art kienet koperta minn steppi bla limitu. Peress li ċ-ċereali u ħwawar oħra mhumiex diġeriti ħażin, mammiferi erboriċi ffurmaw tipi ġodda ta 'snien u l-apparat diġestiv inbidel, li jippermettilhom jestrattaw nutrijenti massimi minn dan l-għalf disponibbli faċilment.

L-isteppi saru l-post fejn twieled il-barrin, iċ-ċriev u ż-żwiemel. Ħafna minn dawn l-annimali jinżammu fil-merħliet u jintilfu minn post għal ieħor wara x-xita. U wara l-merħliet ta 'erbivori, il-predaturi segwew it-takkuna tagħhom.

Mammiferi oħra ppreferew li jaqtaħ il-weraq tas-siġar u l-arbuxxelli. Xi wħud minnhom (per eżempju, dinoterium u chalicoterium) laħqu daqsijiet kbar ħafna.

Fil-Miocene, bosta sistemi tal-muntanji ġew iffurmati - l-Alpi, l-Himalayas, l-Andes u l-Blat. Xi wħud minnhom irriżultaw għoljin li biddlu n-natura taċ-ċirkolazzjoni tal-arja fl-atmosfera u bdew jaqdu rwol importanti fil-formazzjoni tal-klima.

Era Pliocene (5-2.6 miljun sena ilu)

Fil-Pliocene, il-klima tad-dinja saret saħansitra aktar diversa. Il-pjaneta hija maqsuma f'ħafna reġjuni klimatiċi - minn territorji koperti minn silġ polari għat-tropiċi sħan.

Fis-steppi taċ-ċereali ta 'kull kontinent, dehru aktar u aktar speċi ġodda ta' erbivori u predaturi li jikkaċċjawhom. Fil-partijiet tal-Lvant u tan-Nofsinhar ta 'l-Afrika, foresti densi taw lok biex tiftaħ savannas, li ġiegħel lill-ewwel omoġidi (per eżempju Afar Australopithecus) jinżlu mis-siġar u jrawmu fuq l-art.

Madwar 2.5 miljun sena ilu, il-kontinent tal-Amerika t'Isfel, li għal madwar 30 miljun sena kien iżolat mill-bqija tad-dinja, ħabat mal-Amerika ta 'Fuq. Smilodons u predaturi oħra infiltraw fit-territorju tal-Arġentina moderna mit-tramuntana, u ddedikanti ġganti, fororacosa, u rappreżentanti oħra tal-fawna ta 'l-Amerika t'Isfel imxew lejn l-Amerika ta' Fuq. Din ir-rilokazzjoni ta 'annimali kienet tissejjaħ il-Gran Skambju. Fl-aħħar tal-Pliocene, il-megafauna tal-baħar (mammiferi, għasafar tal-baħar, fkieren u klieb il-baħar) tilfu - 36% tal-ġeneru tal-Pliocene ma setgħux jgħixu fil-Pleistocene. Ir-rati ta 'estinzjoni kienu tliet darbiet ogħla mill-medja ta' norma Cenozoic (2.2 darbiet ogħla minn fil-Miocene, 60% ogħla milli fil-Pleistocene).

Antropoġeniku (kwaternarju)

Dan huwa l-iqsar perjodu ġeoloġiku, iżda kien fil-kwaternarju li l-biċċa l-kbira tal-forom moderni ffurmaw u ħafna ġrajjiet sinifikanti seħħew fl-istorja tad-Dinja (mill-perspettiva tal-bniedem), li l-iktar importanti minnhom kienu l-età tas-silġ u d-dehra tal-bniedem. It-tul tal-Quaternary huwa tant qasir li l-metodi paleontoloġiċi tas-soltu ta 'determinazzjoni tal-età iżotopika relattiva u rriżultaw li mhumiex eżatti u sensittivi biżżejjed. F'tali intervall ta 'żmien qasir, analiżi tar-radjokarbonju u metodi oħra bbażati fuq it-tħassir ta' iżotopi ta 'ħajja qasira jintużaw primarjament. L-ispeċifiċità tal-perjodu kwaternarju meta mqabbel ma 'perjodi ġeoloġiċi oħra ġabet ħajjitha fergħa speċjali tal-ġeoloġija - il-kwaternarju.

Il-kwaternarju huwa maqsum fil-Pleistocene u l-Olokene.

Era tal-Pleistoċen (2,6 miljun sena ilu - 11,7 elf sena ilu)

Fil-bidu tal-Pististoġen, età tas-silġ twila bdiet fid-dinja. Matul iż-żewġ miljun sena, perjodi ta 'żmien kesħin u relattivament sħan ħafna alternati fuq il-pjaneta ħafna drabi. Fil-medda kiesħa, li damet madwar 40 elf sena, il-kontinenti ġew invaduti mill-glaċieri. F'intervalli bi klima aktar sħuna (interglazjali), is-silġ naqas, u l-livell tal-ilma fl-ibħra żdied.

1250-700 elf litru Matul it-transizzjoni tal-Pleistocene Nofsani, ix-xejra taċ-ċirkolazzjoni tal-ilma inbidlet drastikament fil-Baħar Bering, peress li l-Istrett ta 'Bering kien imblukkat minn folja tas-silġ u l-ilma kiesaħ iffurmat fil-Baħar ta' Bering minħabba t-tidwib tas-silġ kien imblukkat fl-Oċean Paċifiku.

Ħafna annimali tar-reġjuni kesħin tal-pjaneta (per eżempju, il-mammot u r-rinocerju tas-suf) għandhom kisja ħoxna u saff oħxon ta 'xaħam taħt il-ġilda. Merħliet ċriev u żwiemel jirgħu fuq il-pjanuri, li kienu kkaċċjati minn iljuni tal-grotta u predaturi oħra. U madwar 180 elf sena ilu, in-nies bdew il-kaċċa għalihom - l-ewwel raġel ta 'Neanderthal, u mbagħad persuna raġonevoli.

Madankollu, ħafna annimali kbar ma setgħux jadattaw għall-varjazzjonijiet qawwija fil-klima u saru estinti. Madwar 10 elf sena ilu, l-età tas-silġ intemmet, u l-klima fid-Dinja saret aktar sħuna u aktar mxarrba. Dan ikkontribwixxa għaż-żieda mgħaġġla fil-popolazzjoni umana u l-installazzjoni mill-ġdid ta 'nies madwar id-dinja. Huma tgħallmu biex jaħrat l-art u jikbru pjanti kkultivati. Għall-ewwel, komunitajiet agrikoli żgħar kibru, il-bliet dehru, u ftit millenji wara biss, l-umanità nbidlet f’soċjetà dinjija li tuża l-kisbiet kollha tat-teknoloġija għolja. Iżda ħafna speċi ta 'annimali li magħhom in-nies mill-qedem qasmu l-pjaneta, kienu f'xi punt ta' estinzjoni. Huwa għalhekk li x-xjentisti spiss jgħidu li minħabba t-tort tal-bniedem fid-Dinja faqqa 'estinzjoni tal-massa ġdida ta' speċi.

Era Olokene (11.7 elf sena ilu - modernità)

Il-ħajja tal-annimali u l-pjanti nbidlet xi ftit matul l-Olokene, iżda hemm movimenti kbar fid-distribuzzjonijiet tagħhom. Bosta annimali kbar, inklużi mammoths u mastodons, qtates bis-snien bis-sbuħ (bħal smilodons u omoterjji) u sloths ġganti, bdew imutu mill-Pleistocene tard sal-Olokene bikri. Fl-Amerika ta ’Fuq, ħafna annimali li ffjorixxu f’partijiet oħra (inklużi żwiemel u iġmla) ġew estinti. Xi studjużi jispjegaw it-tnaqqis fil-megafauna Amerikana permezz tar-risistemazzjoni mill-ġdid tal-antenati tal-Indjani Amerikani, iżda ħafna minnhom jiddikjaraw li t-tibdil fil-klima kellu impatt ikbar.