50. Происхождение гетеротрофных организмов (теории происхождения жизни).

Существуют следующие пять основных групп теорий о происхождении жизни. Креационизм, жизнь была создана сверхъестественным существом (Богом, космическим разумом и т.п.), к этому направлению примыкают теологи и философы-идеалисты. Этот процесс был произведен один раз, больше он не повторится и поэтому не доступен экспериментальной проверке. Поэтому эту теорию обычно выносят за рамки научного исследования.

Теория самопроизвольного зарождения - жизнь самозарождается при создании для этого подходящих условий, и это на протяжении всей истории Земли на ней происходило неоднократно, однако попытки создания жизни в искусственных лабораторных условиях (в «пробирке») химическим путем пока не удались.

Теория стационарного состояния. Жизнь существовала всегда, и только изменялись ее формы.

Теория панспермии. Жизнь на Землю была занесена из космоса, поскольку в нем зародыши жизни и белковые элементы непрерывно переносятся с планеты на планету (основание - найденные на метеоритах органические соединения).

Теория биохимической революции - жизнь произошла естественным путем в результате саморазвития химических и физических процессов (примыкает ко второй группе теорий). Последняя группа теорий в настоящее время является господствующей. Согласно ней биологической эволюции предшествовала длительная химическая эволюция – возникновение все более сложных химических соединений. Первые живые организмы, возникшие в море молекул органических веществ и в контакте с атмосферой, свободной от кислорода, вероятно, получали энергию за счет брожения некоторых из этих органических веществ. Эти гетеротрофы могли существовать лишь до тех пор, пока в морском бульоне имелся запас молекул органических веществ, накопленных в прошлом.

51. Происхождение аэробности, эукариот. Происхождение многоклеточности.

В течение длительного времени все организмы были гетеротрофными. Пищей им служили готовые органические вещества, накопленные в океане или другие гетеротрофные организмы. В процессе “захвата” гетеротрофными анаэробными бактериями аэробных бактерий – прообраза митохондрий, привело к появлению автотрофности. В связи с этим произошла дивергенция прокариот на два главных ствола их эволюции:

1.бактерии, в большинстве сохранившие в той или иной форме гетеротрофный способ питания;

2.синезеленые водоросли, развившие автотрофное питание посредством фотосинтеза. Надцарство эукариот более миллиарда лет назад разделилось на царства животных, растений и грибов. Грибы более близки к животным, чем к растениям. По-видимому, многоклеточность возникла независимо у грибов, растений и животных. Первые многоклеточные животные и растения появились на Земле в протерозое. У растений возникновение многоклеточного уровня организации произошло на основе дифференциации лентообразных колоний, прикрепленных одним концом к субстрату, различные участки находились в разных условиях. В ходе естественного отбора произошла дифференциация частей колонии. Естественный отбор благоприятствовал приобретению клетками колонии способности делиться в разных направлениях; это приводило к ветвлению, что увеличивало поверхность колонии. Это вело к возникновению многослойного тела. В процессе дальнейшей дифференциации сформировались органы, выполнявшие разные функции (фиксация на субстрате, фотосинтез, размножение).

Среди многочисленных гипотез о происхождении многоклеточности животных наиболее известны гипотезы немецкого зоолога Э.Геккеля и русского ученого И.И. Мечникова. Гипотеза Э. Геккеля основана на сформулированном им биогенетическом законе. В соответствии с этим Э.Геккель полагал, что филогенез в определенной степени повторяется в онтогенезе современных низших многоклеточных животных. Гипотеза Мечникова, как и гипотеза Геккеля, рассматривает в качестве наиболее примитивных многоклеточных животных кишечнополостных и губок.

52. Основные этапы развития царства растений. Система царства растений.

В протерозойскую эру (около 1 млрд. лет назад) ствол древнейших эукариот разделился на несколько ветвей, от которых возникли растения, грибы и животные. Большинство растений этого периода свободно плавало в воде, часть из них прикреплялась ко дну. Многоклеточные зеленые водоросли явились исходной ветвью для наземных листостебельных растений. В конце силура отмечено появление первых наземных растений – псилофитов, которые покрывали сплошным зеленым ковром прибрежные участки суши. Это было важным эволюционным шагом. Происходит перестройка в проводящей системе и покровных тканях: у псилофитов появляются проводящая сосудистая система со слабо дифференцированной ксилемой и флоэмой, кутикула и устьица. Дальнейшая эволюция растений в наземных условиях привела к усилению компактности тела, появлению корней, развитию эпидермальной ткани с толстостенными, пропитанными восковидным веществом клетками, замене трахеид сосудами, изменению способов размножения, распространения и т.д. Начальные этапы эволюции наземных растений связаны с возникновением архегониальных форм – мохообразных, папоротникообразных и голосеменных. Уже в девоне встречаются пышно развитые леса из прогимноспермов, папоротников и плаунов. В карбоне же получили развитие первые семенные – голосеменные, которые способствовали широкому распространению семенных растений. В меловом периоде появляются покрытосеменные.