Раздел 1. Происхождение и начальные этапы

РАЗВИТИЯ ЖИЗНИ НА ЗЕМЛЕ

Тема 1.1. Многообразие живых организмов. Факторы среды и их действие на живые организмы.

Мир живых существ, включая человека, представлен биологическими системами различной структурной организации и разного уровня сопод­чинения, или согласованности. В настоящее время выделяют несколько уровней организации живой материи: молекулярный, клеточный, тканевой, органный, организменный, популяционно-видовой, биогеоценотический, биосферный. Всем уровням организации живой материи присущи черты, отличающие ее от неживой материи: особенности химического состава, обмен веществ, самовоспроизведение (репродукция), наследственность, изменчивость, рост и развитие; раздражимость, дискретность,caморегуляция (авторегуляция), ритмичность, энергозависимость.

Активные организмы резко отличаются от объектов неживой природы своей исключительной сложностью и высокой структурной и функциональ­ной упорядоченностью. Эти отличия придают жизни качественно новые свойства. Живое представляет собой особую ступень развития материи.

Вопросы для самопроверки:

1. Какие химические элементы наиболее широко распространены в неживой природе?

2. Из каких химических элементов состоят живые организмы?

3. Чем отличаются обменные процессы в неживой природе от обмена ве­ществ у живых организмов?

4. Что такое самовоспроизведение (репродукция) живых организмов? Что лежит в его основе?

5. Каково значение наследственности в поддержании жизни на Земле?

6. Что такое развитие? Какие формы развития вы знаете?

7. Что такое раздражимость? Назовите формы раздражимости. Какое зна­чение для приспособления к условиям существования имеет раздражи­мость?

8. Приведите примеры дискретности организации живых систем. Раскройте значение дискретности как принципа организации живых систем для поддержания их целостности.

9. Приведите примеры саморегуляции физиологических процессов в орга­низме.

10. В чем значение ритмичности процессов в жизнедеятельности?

11. Объясните, почему живые организмы являются открытыми системами.

12. Дайте определение жизни.

Тема 1.2. Возникновение жизни на Земле

Для того чтобы представить процесс возникновения жизни, необходимо рассмотреть современные взгляды на образование Солнечной системы и положение Земли среди ее планет. Эти представления очень важны, так как, несмотря на общность происхождения планет, окружающих Солнце, только на Земле появилась жизнь и достигла исключительного разнообразия.

Необходимо повторить и проанализировать определение жизни, данное Ф. Энгельсом, и сопоставить его с современным определением живого тела. Затем следует провести сравнение живого и неживого, а также перечислить этапы химической эволюции. При этом обращают внимание на последовательность возникновения различных органических соединений и на причины, которыми эта последовательность обусловлена. Очень важно понимание взаимодействия веществ, особенно белковых коацерватных капель с нуклеиновыми кислотами, давших живую органическую материю - пробионт. Проследив многоступенчатый характер усложнений и преобразований пробионта, прокариот, эукариот в ходе естественного отбора, следует отметить два направления развития органического мира - мира автотрофов и гетеротрофов.

К вопросу о невозможности самозарождения жизни на Земле в современных условиях надо подойти в основном с трех позиций: отсутствия соответствующих физико-химических условий, невозможности возникновения жизни абиогенным путем (из неживого) на данном этапе развития и неконкурентноспособности низкоорганизованных форм жизни, возникающих в биосфере заново.

Вопросы для самопроверки

1. Чем характеризуются звездная и планетарная стадии истории Земли?

2. Какие химические элементы, а затем их соединения были в первичной атмосфере?

3. Что послужило причиной образования первичного океана?

4. В чем сущность I этапа зарождения жизни? Какие органические вещества первыми возникли в водах океана?

5. В чем заключается II этапе зарождения жизни на Земле? Почему соединение нуклеиновых кислот с коацерватными каплями считается важнейшим эта­пом возникновения жизни?

6. Какие изменения под действием естественного отбора претерпели пробионты?

7. Какую роль в эволюции органического мира сыграло появление фотосинтезирующих организмов?

8. На какие два направления развития подразделяют ядерные организмы (эукариоты)?

9. На каком этапе развития жизни возник половой процесс и каково его значение для эволюции жизни?

10. Каким путем возникли многоклеточные организмы?

11. Почему невозможно самозарождение жизни, т.е. возникновение ее из неорганической материи в современных условиях?