25. Поява еукаріотичних організмів. Концепція ендосимбіозу.

Вважається, що еукаріотичні організми виникли близько 1,6-2 млрд.років назад.

Існує 2 основні точки зору на проблему походження еукаріотів:

1) Аутогенна концепція. Еукаріотична клітина виникла шляхом поступової диференціації прокаріотичної клітини, в ході якої утворився мембранний комплекс. Шляхом вп’ячування клітинної мембрани всередину клітини могли утворитись мембранні органели. Згідно цієї концепції предком еукаріотів є лише один прокаріотичний організм.

2) Концепція ендосимбіозу (автор – Лін Маргуліс). Еукаріотична клітина виникла шляхом симбіозу різних прокаріот: великої клітини-хазяїна (можливо, хтось із археїв) і дрібніших прокаріот, що поселились в цитоплазмі цієї клітини. Дрібніші прокаріоти-ендосимбіонти і дали початок внутрішньоклітинним органелам. Доказами цієї концепції є наявність власного геному та білок-синтезуючої системи у деяких органелах еукаріотичних клітин (пластиди, мітохондрії), а також подібністю їх до прокаріотичних аналогів (70S-рибосоми). Інший доказ – існування ендосимбіонтів у одноклітинних сучасних найпростіших. Згідно концепції ендосимбіозу предками еукаріотів є одразу кілька прокаріотичних організмів.

26. Поява перших прокаріотичних екосистем.

Найдревніші викопні рештки протоорганізмів датують 3,8 млрд.років (так звана формація Ісуа у Гренландії). Вони являють собою мікроскопічні структури, що розглядаються як викопні рештки синьо-зелених водоростей (ціанобактерій) та бактерій.

В осадових породах Західної Австралії віком в 3,4-3,5 млрд.років. разом з рештками мікроорганізмів було знайдено найдревніші строматоліти – сліди життєдіяльності ціанобактерій.

Первинні прокаріоти були, ймовірно, гетеротрофами, що живились готовими органічними речовинами абіогенного походження (з «первісного бульйону»). В архейській ері життя існувало в умовах без кисневої атмосфери з відновними властивостями, вірогідно на глибині 10-50м. Шар води захищав перші організми від шкідливого впливу УФ-променів.

Близько 3,3-3,5 млрд.років тому деякі з прокаріот набули здатності до фотосинтезу. В зв’язку з цим відбулась дивергенція прокаріот на 2 основних стовбури їх еволюції:

1) Ціанобактерії, що розвинули автотрофне живлення шляхом фотосинтезу.

2) Бактерії, що переважно зберегли гетеротрофний тип живлення.

Протягом подальшого часу відбувалась еволюція прокаріот, в ході якої виникли нові варіанти їх будови, метаболізму, живлення, але основні риси прокаріотичних систем лишились незмінними.

27. Сучасний стан концепції абіогенезу.

Абіогенез, в широкому розумінні, - це виникнення життя із неживого. Це гіпотеза походження життя, що має найбільше наукове обґрунтування.

Існує кілька основних гіпотез абіогенного виникнення життя.

— Найвідомішою з них є білково-коацерватна гіпотеза Опаріна. Згідно з цією гіпотезою, спочатку відбулось формування органічної речовини, потім білків, згодом – білкових тіл. Коацерватні краплі – згустки підвищенної концентрації речовин, що здатні адсорбувати на своїй поверхні та поглинати різноманітні речовини і збільшуватись в розмірах, а по досягненні критичних розмірів – ділитись.

— Теорія гіперциклів. За цією теорією життя виникло як гіперцикл – каскад складних каталітичних реакцій, продукти яких є каталізаторами для наступних реакцій і т.д.

— Гіпотеза РНК-світу. Згідно з нею, основа життя – каталітичні молекули РНК, що мали здатність існувати автономно (так звані рибозими, Т.Чек, першовідкривач)