- •Тема 1: біологія, як наука План
- •Біологія, як наука
- •2. Історія розвитку біології
- •3. Вчені біологи України
- •Питання для самоконтролю
- •Тема 2: будова та функції клітини План
- •1.Загальні уявлення про клітину
- •2.Загальна характеристика клітини
- •3.Надмембранні та під мембранні комплекси клітин
- •4.Взаємодія мембран в еукаріотичній клітині
- •5. Цитоплазма та її компоненти
- •6. Одномембранні органели. Їхня будова та функції
- •7. Будова та функції мітохондрій
- •8. Будова та функції пластид
- •9.Утворення та взаємні перетворення пластид
- •10. Будова ядра
- •11. Поняття про каріотип
- •12. Функції ядра
- •13. Рибосоми. Органели руху. Клітинний центр
- •Питання для самоконтролю
- •Тема 3: хімічний склад клітини
- •Елементний склад живих організмів
- •Вміст у клітині та значення для організму основних біологічно важливих хімічних елементів
- •Вода. Її властивості та функції клітині
- •4. Вуглеводи, будова та функції
- •5. Ліпіди: структура, властивості
- •6. Білки, будова та функції
- •7. Нуклеїнові кислоти
- •Питання для самоконтролю
- •Тема 4: пластичний та енергетичний обмін План
- •Пластичний обмін
- •2. Енергетичний обмін
- •Питання для самоконтролю
- •Тема 5: біосинтез білка План
- •1. Біосинтез білка.
- •1. Біосинтез білка
- •2. Генетичний код
- •Питання для самоконтролю
- •Тема 6: поділ клітин План
- •2. Фази мітозу
- •Питання для самоконтролю
- •Тема 7: мейоз. План
- •Мейоз. Фази мейозу
- •2.Запліднення
- •Тема 8 : генетика, як наука План
- •1. Основні закономірності спадковості
- •2. Перший закон Менделя
- •Питання для самоконтролю
- •Тема 9: проміжний характер успадкування
- •Питання для самоконтролю
- •Тема 10: аналізуюче схрещування
- •Питання для самоконтролю
- •Тема 11: зчеплення хромосом План
- •1. Зчеплення хромосом.
- •1. Зчеплення хромосом
- •2. Теорія спадковості
- •Питання для самоконтролю
- •Тема 12: генетика статі План
- •Генетика статі.
- •1. Генетика статі
- •2. Зчеплене зі статтю
- •Питання для самоконтролю
- •Тема 13: модифікаційна та мутаційна мінливість План
- •Модифікаційна мінливість
- •2. Мутаційна мінливість
- •Питання для самоконтролю
- •Тема 14: особливості селекції рослин, тварин і мікроорганізмів План
- •1. Особливості селекції рослин
- •2. Особливості селекції тварин
- •3. Селекція мікроорганізмів
- •Питання для самоконтролю
- •Тема 15: розвиток еволюційних поглядів План
- •Розвиток еволюційних поглядів.
- •Розвиток еволюційних поглядів
- •Мікроеволюція
- •Макроеволюція
- •Питання для самоконтролю
- •Тема 16: видоутворення, його типи.
- •Видоутворення. Типи видоутвореннь
- •Напрями еволюції
- •Сучасні погляди на проблему еволюції
- •Питання для самоперевірки
- •Тема 17: виникнення життя на землі План
- •1. Гіпотези походження життя на Землі
- •Питання для самоконтролю
- •Тема 18: розвиток органічного світу по ерах та періодах План
- •1. Розвиток життя в палеозойську еру
- •2. Основи еволюційних подій мезозойської ери
- •3.Розвиток життя в кайнозойську еру
- •Питання для самоконтролю
- •Використана література
Питання для самоперевірки
1. Що таке видоутворення?
2. Яка роль ізоляції у видоутворенні?
3. Що таке географічне й екологічне видоутворення?
4. Чи може один вид протягом історичного розвитку без дивергенції перетворитись на інший та за яких умов?
5. Що таке темпи еволюції?
6. Чому темпи еволюції не залежать від частоти зміни поколінь та часу історичного існування будь –якої групи організмів?
7. Що таке біогеоценотичні кризи?
8. У чому полягає суть гіпотез неокатастрофізму та сальтаціонізму?
10. Що може спричиняти глобальні та локальні біогеоценотичні кризи?
Тема 17: виникнення життя на землі План
1. Гіпотези походження життя на Землі
Проблема походження життя та пізнання його суті здавна хвилювала не лише вчених,а й широкі верстви населення. Однією з основних догм (догма-твердження,яке потребує віри без доказів) усіх релігій є створення життя божественною силою. Ці догми, наприклад ,детально викладені в Біблії та Корані. Віра в Бога чи атеїзм є особистою справою кожної людини і має назву “ свобода совісті ”.
Природничі науки - це спосіб пізнання людиною самої себе та довкілля за допомогою встановлення причинно-наслідкових зв'язків між незалежними від її свідомості,тобто об’єктивними, явищами і предметами матеріального світу. Багато видатних учених біологів були глибоко віруючими людьми (К.Лінней, Ч.Дарвін, І.П.Павлов),а Г.Мендель - навіть настоятелем монастиря, інші (Ж.-Б.Ламарк, Е.Геккель, М.І.Вавилов, І.І.Шмальгаузен) –атеїстами, що аж ніяк не позначилось на їхніх наукових досягненнях. Тому ми розглядатимемо лише наукові гіпотези походження життя. Їх поділяють на абіогенні (живі істоти винекли знеживої матерії) та біогенні (живі істоти походять лише від живих).
Ще вчені стародавньої Греції (Демокріт, Епікур, Платон, Арістотель та ін.) вважали, що живі істоти виникають з мулу, гною, води, ґрунту тощо. Протягом XVII –XVIII століть ці погляди було спростовано завдяки вивченню фізіології розмноження багатоклітинних організмів. Так, К.Лінней в основу створення ним наукової систематики поклав принцип “будь – який організм походить від собі подібного”. Остаточно вчені відмовились від абіогенних поглядів у другій половині XIXстоліття після відкриття Р.Вірховим відомого походження клітинної теорії про те, що всяка клітина виникає тільки в результаті поділу материнської клітини. Водночас видатний французький біолог Л.Пастер у серії дуже цікавих дослідів довів не можливість самозародження мікроорганізмів (на прикладі дріжджів і бактерій).
З розвитком геологічних знань про історичний розвиток оболонок Землі та молекулярної біології гіпотези абіогенез знову розвинулись у XХ столітті. Їхня особливість полягає в тому, що ,унеможливлюючи самозародження життя в наш час ,учені вважають можливим його виникнення з хімічних сполук у минулому. Вперше цю думку висловив Ж.-Б.Ламарк 1820року; згодом її підтримали У.Геккель та К.А.Тимврязєв. Вони вважали, що в первісному океані в наслідок певних хімічних процесів виникли спочатку органічні речовини, а потім – доклітинні форми життя,які поступово перетворилися в клітинні організми.
У 20-х роках XX століття російський учений О.І.Опарін та англійський –Д.Холдейн сформулювали біологічну гіпотезу походження життя. Згідно з цією гіпотезою біологічній еволюції передувала хімічна, що тривала кілька мільйонів років аж до появи життя. Первинна атмосфера Землі складалась із вуглекислого газу, метану, аміаку, оксидів сульфуру, сірководню, водяної пари. Озонового екрана не було і на поверхню Землі потрапляв потік космічного та ультрафіолетового сонячного випромінювань. Унаслідок підвищеної вулканічної активності у води Світового океану й атмосфери з надр Землі надходили різноманітні хімічні сполуки. Такі умови вчені неодноразово відтворювали в лабораторіях. У водному розчині солей, близьких за складом до морської води, в умовах опромінення та пропускання через них електричних зарядів (в аналогії блискавки), утворювались деякі органічні сполуки – нуклеотиди. Амінокислоти, пептидні ланцюги, моносахариди тощо. Вони утворювали скупчення, відокремлені від води поверхнею розділу – коацерватні краплі, здатні існувати досить тривалий час. Нічого, що нагадувало б живих істот,за 70 років подібних експериментів одержати не вдалось.
Наука не підійшла до розуміння сутності життя, так само , як і до пояснення виникнення Всесвіту, матерії, енергії, простору і часу. Вчені лише відкрили основні закони перетворень матерії та енергії, які можуть бути перевірені експериментально. Ще Ч.Дарвін вказував на безглуздість спроб науково пояснити походження життя без розуміння виникнення Всесвіту.
Сучасні біогенні погляди мають назву “гіпотези панспермії” (від грец. пан- усе та сперматос – насіння) Вперше на початку XX століття її сформулював видатний шведський учений В.І.Вернадський.
Відомо, що спори прокаріотів можуть без втрати здатності до життєдіяльності витримувати тривале перебування у вакуумі при температурах, близьких до абсолютного нуля (-273ºС), а також радіаційне та ультрафіолетове опромінювання. Тобто умови космічного простору. Вони легко проникають у верхні шари атмосфери планет і завдяки мізерній власній масі можуть легко потрапляти у відкритий космос або,навпаки , в атмосферу з міжпланетного простору.
С.Арреніус підрахував, що тиск світла спричинює понітну механічну дію на частки діаметром близько 0,015мм, переміщуючи їх. Саме такий діаметр мають спори більшості бактерій. Спора, розганяючись під дією тиску сонячних променів, за 20діб може подолати відстань між орбітами Землі та Марса, а за 80- досягти орбіти Юпітера. Сспороподіюні частки нещодавно знайдено в метеоритах. Отже, в космосі присутні спори прокаріотів, які безперервно потрапляють на планети. В сприятливих умовах з них виходять активні форми прокаріотів різних видів, які утворюють первинні прокаріотні біогеоценози. Подальша еволюція таких видів “видів - переселенців” відбувається в різних напрямах відповідно до змін умов навколишнього середовища на певних небесних тілах.
Наприклад, у сірководневавй атмосфері фотосинтез можуть здійснювати зелені та пурпурові бактерії за рахунок фотолізу сірководню. Поклади сірки, датовані архейською ерою, підтверджують це припущення. Різні компоненти первинної атмосфери могли перетворювати хемосинтетики (аміак- нітрофікуючими, метан- метановими бактеріями тощо). З появою вільного кисню внаслідок фотолізу води ціанобактеріями інші види фотосинтезу та хемосинтезу у біосфері Землі відійшли на другий план.