Élmuwan ti Cambridge University (Great Britain), dina bimbingan dokter (Emily Mitchell), terang kumaha dikalian sababaraha rangeomorph - salah sahiji organisme multisélular munggaran di Bumi. Hiji artikel ngeunaan ieu anu dipedar dina jurnal Alamsitus ulang deui LiveÉlmu.

Rangeomorphs cicing di laut 565 sababaraha taun ka pengker, salami jaman Ediacar (jaman Neo-Proterozoic). Kusabab sato anu tetep pisan primitif, aranjeunna henteu sanés sungut atanapi organ sanés, sareng henteu tiasa gerak, tapi dipasang kana dasar laut. Awak na diwangun ti tubula ngeruk opat tingkat sareng samar-samar meh sarua daun paku modern.

Ilmuwan Cambridge nganalisa cet cet fosil wawakil Fractofusus, mangrupikeun salah sahiji genera rangeomorph, ti batu Ediacar. Newfoundland (Kanada), dimana sésa-sésa mahluk hirup dina waktos geologis ieu paling dilestarikan di dunya.

Ku ngalarapkeun metode statistik pikeun nganalisis lokasi tina print rangeomorph, biologist Cambridge mendakan yén aranjeunna ngagunakeun dua strategi beternak. Generasi kahiji mahluk hirup ieu, anu netep di daérah mana waé, lahir ti hiji musuhan anu dibawa ku cai. (Ayeuna mah henteu acan terang naha sengketa ieu kabentuk sacara séksual atanapi asual.) Generasina salajengna parantos naék ti panaratas ieu kalayan bantosan prosés.

"Reproduksi ku cara ieu ngajantenkeun rangkéomorph anu suksés pisan, kusabab aranjeunna gancang tiasa ngembangkeun téritori énggal-énggal teras langkung-enggal dieusian." "Kamampuhan organisme ieu ngalih antara dua pola pembinuhan anu béda nunjukkeun kumaha rumitna idéologina, anu heran pisan sabab kalolobaan bentuk kahirupan anu sanés pisan dina jaman éta."

The rangomorphs nyebar pisan lega di laut Ediacaria, tapi dina awal periode Kamboja salajengna (anu kagolong kana jaman Paleozoic), aranjeunna ujug-ujug ngaleungit. Kalebet alesan ieu, para ilmuwan henteu tiasa milih "baraya" anu dipercaya di antara organisme hirup.

Balik kana panemuan anu dilakukeun ku Dr. Mitchell sareng kolega-kolega, kami nyatet yén pentingna pikeun ngartos prosés réproduksi sato multisélular munggaran, sareng kahirupan na sacara umum.

Ulikan organisme kuno, nurutkeun sésa-sésa fosilna, kadang-kadang ngakibatkeun hasil anu teu kaduga. Upamana, ngan nembé parantos ngirangan anatomi fossil karuhun cacing modéren, para ilmuwan tiasa terang ciri-ciri anatomi karuhun sadaya cacing anu cicing dina jaman ngabeledug Kamboja (540 juta taun ka pengker) sareng namina penampilan anu anéh Hallucigenia. Tétéla naon anu masih kapih aya kapala cacing nyaéta buntut, sareng "sukuna" tétéla janten paku dina tonggong.

Panspermia

Panemu ideu tina panspermia yakin yén mikroorganisme munggaran dibawa ka Bumi ti rohangan. Janten élmuwan-énsiklopédia Jerman anu kasohor Jerman Helmholtz, ahli fisika Inggris Kelvin, ilmuwan Rusia Vladimir Vernadsky sareng kimiawan Swedia Svante Arrhenius, anu ayeuna dianggap pangadeg téori ieu, dipercaya.

Sacara ilmiah dikonfirmasi ku kanyataan yén di Bumi, meteorit ti Mars sareng planét sanésna parantos sababaraha kali dipanggihan, kamungkinan tina komét, anu ogé tiasa sumping tina sistem béntang asing. Teu aya anu cangcaya ieu ayeuna, tapi henteu acan terang kumaha kahirupan ieu tiasa timbul dina alam sanés. Nyatana, panologis panologis mindahkeunkeun "tanggung jawab" pikeun anu lumangsung dina peradaban asing.

Teori Duduh primér

Kalahiran hipotesis ieu dipermudah ku ékspérimén Harold Urey sareng Stanley Miller, dilakukeun dina taun 1950-an. Aranjeunna tiasa nyiptakeun ampir kaayaan anu sami anu aya dina beungeut planét urang sateuacan lahir kahirupan. Listrik listrik leutik sareng ultraviolét dialirkeun kana campuran hidrogen molekular, karbon monoksida sareng métana.

Mecenghulna kahirupan

Numutkeun konsép modéren dunya RNA, asam ribonukléat (RNA) mangrupikeun molekul munggaran anu ngagaduhan kamampuan pikeun ngahasilkeun deui. Jutaan taun bisa maot sateuacan molekul sapertos kitu mimiti muncul di Bumi. Tapi saatos kabentukna, kamungkinan mecenghulna kahirupan muncul di planet urang.

Molekul RNA bisa meta salaku énzim ku ngagabungkeun nukléotida bébas dina sekuen anu pelengkap. Kituna, kakalian RNA lumangsung. Tapi sanyawa kimia ieu henteu tiasa disebut mahluk hirup, sabab henteu ngagaduhan wates awak. Sakur organisme hirup ngagaduhan wates sapertos kitu. Ngan di jero partikel awak anu terasing tina gerak kacau awak tiasa kompléks réaksi kimia lumangsung anu ngamungkinkeun mahluk makhluk, ngalikeun, mindahkeun, sareng saterasna.

Katémbongna rohangan terasing di sagara mangrupikeun fenomena anu sering sering. Éta dibentuk ku asam lemak (asam alifatik) anu parantos murag kana cai. Halna nyaéta hiji tungtung molekul nyaéta hidrofilik, sareng anu séjén nyaéta hidrofobik. Asam lemak trapped dina cai bentukna ku cara sahingga tungtung hidrofobik dina jero rohangan. Panginten molekul RNA mimiti tumiba kana daérah sapertos éta.

Sabaraha lami tata umat manusa?

Henteu seueur jalmi terang umur umur Homo Sapiens modern, anu hartosna jalma anu lumrah, anu diperkirakeun para ilmuwan ngan 200 rébu taun. Nyaéta, umur umat manusa salaku spésiés 1250 kali kirang tina umur kelas réproduksi, anu dinosaurus kagungan.

Pikeun cocog kana kasadaran sareng ngatur data ieu diperyogikeun upami urang hoyong ngartos kumaha kahirupan di planét urang mimitina. Sareng dimana jalma-jalma anu nyobian ngartos kahirupan ieu asalna ti ayeuna?

Kiwari, bahan-bahan ilmuwan anu digolongkeun tiasa janten umum. Sajarah pikasieuneun éksprési taun-ayeuna, anu nulis deui téori évolusi sareng terang ngeunaan kumaha kahirupan mimiti di planét urang, parantos ngasupan dogmas anu ngadeg. Rahasia genetika, biasana ngan ukur tiasa diasupan dina bunderan sempit "mimiti", masihan jawaban anu teu jelas ka panyangka Darwin.

Spésiés Homo Sapiens (Homo sapiens) ngan umurna 200 rébu taun. Sareng planet urang 4,5 milyar!

Pembagian sél munggaran

Kumaha sél munggaran anu diwangun ku hiji molekul RNA sareng mémbran asam lemak mimiti ngabagi ayeuna teu acan dikenal. Panginten, hiji molekul RNA anyar anu diwangun dina jero mémbran mimiti nyetél ti heula. Dina tungtungna, salah sahiji anu nyababkeun mémbran. Kalayan sareng molekul RNA, sababaraha molekul asam lemak anu ngabentuk lingkup anyar di sakuriling ogé.

Bahan rusiah

Ngan sababaraha abad ka tukang pikeun ideu sapertos kitu, hiji jalma tiasa ngarep-ngarep palaksanaan éta di stake. Giordano Bruno dibakar kusabab bid'ah sakedik langkung ti 400 taun ka tukang, dina bulan Pebruari 1600. Nanging ayeuna, studi clandestine para panaratas wani parantos janten élmu umum.

Bahkan 50 taun ka tukang, bapa-bapa henteu terang sering naékkeun barudak lalaki séjén, bahkan ema sorangan henteu salawasna terang kaleresan. Kiwari, pikeun ngadegkeun sipat siga bapa mangrupikeun analisa biasa. Masing-masing urang tiasa mesen tés DNA sareng milarian saha karuhunna, anu getihna ngalir dina urat-uratna. Bagian generasi salengkepna dijanten dina kode genetik.

Anu aya dina kode ieu yén jawaban kana patarosan anu paling kobong anu ngeusian kana pikiran umat manusa dikandung: kumaha kahirupan dimimitian?

Bahan-bahan ilmuwan anu digolongkeun pikeun ngungkabkeun sajarah tina kahayang pikeun milari ngan ukur anu leres. Ieu carita Persib, Persib sareng kreativitas anu nyentuh, ngalaksanakeun panemuan élmu pangetahuan ilmiah.

Dina usaha pikeun ngartos kumaha kahirupan mimiti, jalma-jalma indit ngajajah juru pangpanjangna pangeusina. Dina waktos padamelan ieu, sababaraha sarjana nampi stigma "monsters" pikeun ékspériménna, sedengkeun anu sanés kedah ngalaksanakeun aranjeunna dina pamariksaan sistem totaliter.

Precambrian (Kriktus)

Precambrian lumangsung ampir 4 miliar taun. Salila periode ieu, parobihan anu signifikan parantos kajantenan di Bumi: kerak parantos langkung tiis, lautan parantos muncul sareng, anu paling penting, kahirupan primitip parantos muncul. Nanging, ngambah kahirupan ieu dina catetan fosil jarang, saprak organisme anu munggaran leutik sareng teu gaduh cangkang susah.

Precambrian nyakup pikeun sajarah sajarah géologis bumi - sakitar 3.8 miliar taun. Leuwih ti éta, kronologina dikembangkeun langkung goréng dibandingkeun Phanerozoic anu salajengna. Alesan pikeun ieu nyaéta résidu organik dina sédimén Precambrian jarang pisan, anu mangrupikeun salah sahiji ciri anu dibentukna tina formasi geologis kuno. Ku alatan éta, metodeu kajian paleontological henteu kagunaan kanggo tali precambrian.

Archean Aeon (4.6 - 2,5 milyar taun ka tukang)

Studi meteorit, batuan sareng bahan-bahan sanés waktos éta nunjukkeun yén planét urang kabentuk sakitar 4.6 miliar taun ka pengker. Dugi ka waktos éta, ngan ukur aya disk kabur di sekitar Matahari, anu diwangun ku gas sareng lebu kosmis. Lajeng, dina pangaruh pangaruh gravitasi, lebu mimiti ngumpulkeun dina awak leutik, anu tungtungna janten planét.

Salila jutaan taun, moal aya wujud hirup anu aya di Bumi. Saatos épisode Archean lebur mantel luhur sareng kaéndahanana kalayan penampilan laut magmatic di geoseks ieu, sakumna permukaan Bumi, bareng sareng litios primér sareng mimitina padet, gancang pisan lebur kana lebur mantle luhur. Suasana dina waktos éta henteu padet sareng diwangun ku gas beracun sapertos amonia (NH₃métanana (CH₄), hidrogén (H₂), klorin (Cl₂), walirang. Suhu na dugi 80 ° C. Radioaktivitas alami ogé seueur kali langkung luhur tibatan anu ayeuna. Hirup dina kaayaan sapertos kitu mustahil.

4,5 milyar taun ka tukang, Bumi disangka tabrakan sareng awakna anu mayit ukuran Mars, planét hipotétik Teia. Tabrakan kasebut saé kuat sahingga lebu kabentuk nalika tabrakan dialungkeun kana rohangan sareng ngawangun bulan. Wangunan bulan nyumbang kana mecenghulna kahirupan: éta nyababkeun ombak anu nyumbang kana purifikasi sareng pengudara laut, sareng stabilisasi [ sumber anu henteu dinyatakeun 2933 dinten ] sumbu puteran Bumi.

Ngambah bahan kimia pangheulana umur kira-kira 3,5 milyar taun kapanggih dina batuan Australia (Pilbara). Karbon organik lajeng dipendakan di batu-batu anu saprak taun 4.1 miliar taun. Panginten hirup asalna di cinyusu panas, dimana aya seueur gizi, kalebet nukléotida.

Kahirupan di Archean mekar pikeun baktéri sareng cyanobacteria. Aranjeunna mingpin gaya hirup anu caket handap: aranjeunna katutupan handapeun laut ku lapisan ipis ipis.

Kumaha kahirupan mimiti di bumi?

Panginten ieu anu paling sesah tina sagala patarosan anu parantos aya. Leuwih millenium, seuseueurna jalma ngajelaskeun ieu sareng hiji skripsi - "dewa nyiptakeun kahirupan." Penjelasan sanésna ngan saukur teu bisa dipercaya. Tapi kana waktu, kaayaan parantos robih. Sapanjang abad kapungkur, para ilmuwan ngusahakeun terang-terasan kumaha kahirupan mimiti di planét asalna, nyerat Michael Marshall pikeun BBC.

Kaseueuran ilmuwan modéren anu nalikan asal usul hirup yakin yén aranjeunna pindah ka arah anu leres - sareng ékspérimén anu dilaksanakeun ngan ukur nguatkeun kapercayaan. Pamanggihan dina genetika nulis deui buku pangaweruh ti mimiti kaca ka tukang.

• Teu lami pisan, para ilmuwan mendakan karuhun lalaki pangkolotna manusa anu cicing di planét sakitar 540 juta taun ka pengker. Éta ti "toothy sac" anu diturunkeun ku sadayana vertebrata, ceuk panaliti. Ukuran karuhun umum ngan ukur miliméter.
• Panaliti modéren malah tiasa nyiptakeun organisme semi-sintétis munggaran anu parobihan dina DNA. Urang parantos caket pisan kana sintésis protéin anyar, nyaéta, kahirupan lengkep artifisial. Ngan ukur sababaraha abad, umat manusa tiasa ngawasa nyiptakeun jinis hirup organisme anu anyar.
• Henteu ngan ukur urang nyiptakeun organisme énggal, tapi ogé percanten kana édisi anu parantos aya. Élmuwan malah nyiptakeun "software" anu ngamungkinkeun nganggo alat DNA pikeun ngédit ranté DNA. Ku jalan kitu, ngan 1% DNA mawa inpormasi genetik, ceuk peneliti. Naha urang kedah sésa 99%?
• DNA langkung serbaguna anu anjeun tiasa nyimpen inpormasi sapertos sapertos dina hard disk. Pilem parantos parantos kacatet dina DNA sareng tiasa ngiringan inpormasi deui tanpa masalah, sabab biasa nyandak file tina disk floppy.

Naha anjeun nganggap diri salaku jalma anu berpendidikan sareng modéren? Teras anjeun ngan saukur kedah terang ieu.

Sanaos panemuan DNA kaping ti 1869, teu dugi ka taun 1986 yén kanyaho ieu munggaran dianggo dina forensik.

Ieu carita ngeunaan asal hirup di Bumi

Kahirupan geus kolot. Dinosaurus panginten anu paling kawéntar sadaya mahluk hurung, tapi aranjeunna ukur muncul 250 juta taun ka pengker. Mimiti kahirupan di planét asalna langkung awal.

Fosil anu pangkolotna, numutkeun para ahli, umurna sakitar 3,5 miliar taun. Dina basa sanés, aranjeunna 14 kali langkung lami tibatan dinosaurus munggaran!

Nanging, ieu sanés had. Upamana, dina bulan Agustus 2016, baktéri fosil kapanggih, anu umurna 3.7 miliar taun. Ieu mangrupikeun 15 rébu kali langkung lami tibatan dinosaurus!

Bumi sorangan henteu langkung lami tibatan baktéri ieu - planet urang tungtungna kabentuk sakitar 4,5 miliar taun ka pengker. Nyaéta, kahirupan mimiti di Bumi asalna "gancang", saatos 800 juta taun pangeusina aya baktéri - organisme hirup, anu, saur ilmuwan, janten langkung rumit dina waktosna sareng mimitian heula pikeun organisme sederhana di sagara, sareng di ahir -end, sareng ka umat manusa sorangan.

Laporan anu panganyarna ti Kanada negeskeun data ieu: baktéri pangkolotna diperkirakeun umurna antara 3,770 sareng 4,300 milyar taun. Nyaéta, kahirupan di planét urang, sigana waé, asalna "sababaraha" 200 juta taun saatos kabentukna. Manggihan mikroorganisme cicing dina beusi. Sisan sésa-sésa kapanggih dina batu quartz.

Upami urang nganggap yén kahirupan asalna di Bumi - anu saé akal, nunjukkeun yén kami henteu acan mendakan kana awak kosmis anu sanés, boh dina planét sanésna atanapi fragmen meteorit anu dibawa ti luar angkasa - maka ieu kedah kajantenan dina waktos éta , anu ngalangkungan samilyar taun antara momen pangpayunna tungtungna kabentuk, sareng tanggal lumangsungna fosil dina waktos urang.

Janten, sawaréh sempit waktos anu dipikaresep pikeun urang, ngandelkeun studi anyar, urang tiasa nganggap naon anu munggaran nyaéta kahirupan munggaran di Bumi.

Élmuwan nyiptakeun penampilan raksasa prasejarah ti rorongkong anu kapanggih nalika penggalian.

Unggal organisme hirup diwangun sél (sareng ogé anjeun)

Dina abad ka-19, ahli biologi mendakan yén sadaya organisme hirup ngagaduhan "sél" - gumpalan leutik tina masalah organik tina rupa-rupa bentuk sareng ukuran.

Sél munggaran kapanggih dina abad ka-17, dina waktos anu nyiptakeun mikroskop anu kawasa kuat, tapi ngan ukur saatos abad satengah, para ilmuwan dugi ka kacindekan sami: sél mangrupikeun dasar tina kahirupan sadaya pangeusina.

Tangtosna, manusa henteu katingali sapertos lauk atanapi dinosaurus, tapi ngan ukur ngalangkungan mikroskop pikeun mastikeun yén jalma diwangun ampir sél anu sami salaku wawakil dunya sato. Leuwih ti éta, sél anu sami ngalaman pepelakan sareng jamur.

Sadaya organisme diwangun sél, kalebet anjeun.

Bentuk hirup pangageungna nyaéta baktéri unisélular.

Kiwari, anu seueur seueur jinis kahirupan tiasa aman disimpen salaku mikroorganisme, anu masing-masing diwangun ngan hiji sél.

Jenis kasohor anu hirup sapertos kieu nyaéta bakteri anu cicing di mana waé di dunya.

Dina April 2016, para ilmuwan ngabasa parobihan "tangkal hirup": jenis tangkal silsilah pikeun tiap jinis organisme hirup. Lolobana tina "dahan" tangkal ieu baktéri. Sumawona bentuk tangkal nunjukkeun yén karuhun sadaya kahirupan di Bumi éta bakteri. Dina basa sanésna, sakabeh rupa organisme hirup (kalebet anjeun) asalna tina baktéri tunggal.

Ku sabab kitu, urang langkung akurat ngadeukeutan perkawis asal hirup. Pikeun nyiptakeun sél anu mimitina-sél, anjeun kedah nyiptakeun sacara akurat pikeun kaayaan anu aya di pangeusina langkung ti 3,5 milyar taun ka pengker.

Janten kumaha susahna?

Bakteri unisélular mangrupikeun bentuk kahirupan anu paling umum di Bumi.

Mimiti percobaan

Saloba sababaraha abad, patarosan "dimana kahirupan dimimitian?" praktis henteu naroskeun sacara serius. Mémang, sakumaha anu parantos diinget pisan di awal, jawabanana dipikanyaho: hirup diciptakeun ku Nu Nyipta.

Dugi ka abad ka-19, kalolobaan urang percaya kana "vitalisme". Ajaran ieu dumasar kana ideu yén sadaya mahluk hirup dikurniakeun ku kakuatan anu gaib anu khusus anu ngabédakeunana tina benda anu henteu hirup.

Gagasan vitalisme sering resonated sareng religius pasundan. Alkitab nyebatkeun yén Gusti, nganggo "napas kahirupan", nyegerkeun jalma kahiji, sareng yén jiwa anu abadi mangrupikeun wujud manifestasi vitalisme.

Tapi aya hiji masalah. Gagasan vitalisme mangrupikeun salahna.

Dina awal abad ka-19, para ilmuwan mendakan sababaraha bahan anu sayogi ti séksan mahluk. Salah sahiji zat ieu nyaéta uréa anu aya dina urin, sareng ieu dicandak dina 1799.

Panemuan ieu, kumaha waé, henteu ngabantosan konsép vitalisme. Urea ngan ukur muncul dina organisme hirup, ku sabab kitu dikurniakeun énergi penting, anu ngajantenkeun unik.

Pupusna vitalisme

Tapi dina taun 1828, kimiawan Jérman Friedrich Wöhler sanggup nyintésis uréa tina sanyawa anorganik - amium sianat, anu teu aya hubunganana sareng mahluk hirup. Élmuwan sanés tiasa ngulang ékspériménna, teras éta énggal-écés yén sadaya sanyawa organik tiasa didaptarkeun ti sanyawa anorganik anu saderhana.

Ieu ngakirakeun vitalisme salaku konsép ilmiah.

Tapi ngaleungitkeun kapercayaanana éta cukup hésé pikeun jalma. Kanyataan yén sanyawa organik anu aneh ngan pikeun mahluk hirup saéstuna henteu penting, pikeun seueur, sigana nyababkeun kahirupan unsur magis, nyababkeun jalma-jalma tina makhluk ilahi ampir kana mesin. Tangtosna, ieu pisan bertentangan sareng Alkitab.

Malah sababaraha sarjana terus berjuang pikeun vitalitas. Dina taun 1913, biokimia Inggris Benjamin Moore sacara semangat ngamajukeun téoritis ngeunaan "énergi biotik," anu intina mangrupikeun vitalisme anu sami, tapi dina panutup anu béda. Gagasan vitalisme parantos mendakan akar anu cukup kuat dina jiwa manusa dina tingkat émosional.

Kiwari, pantulanana tiasa dipendakan di tempat anu paling henteu kaduga. Candak, contona, sababaraha carita fiksi ilmiah dimana "énergi hirup" karakter hiji tiasa dieusi deui sareng deflated. Émut "énergi regénasi" anu dianggo ku lomba Time Lords ti séri Dokter Saha. Énergi ieu tiasa di-replenished upami parantos dugi. Sanaos ideu katingal futuristik, kanyataanana mangrupikeun cerminan tiori baheula.

Janten, saatos 1828, para ilmuwan tungtungna ngagaduhan alesan anu saé pikeun milari panjelasan anyar pikeun asal usulna, waktos ieu ngabuang spekulasi ngeunaan campur tangan ilahi.

Tapi aranjeunna henteu mimiti milarian. Éta sigana yén topik penelitian parantos dugi ka alat-alatna, tapi kanyataanana sababaraha puluh taun henteu dugi ka teka-teki asal kahirupan.Panginten sadayana masih kalebet teuing semangat pikeun teras-teras langkung maju.

Darwin sareng teori evolusi

Karusakan utama dina panalungtikan biologis abad ka-19 nyaéta téori évolusi, dikembangkeun ku Charles Darwin sareng dituluykeun ku élmuwan sanés.

Teori Darwindijelaskeun dina Asal Spesies 1859, ngajelaskeun kumaha sadayana kabébasan dunya sato asalna tina hiji karuhun tunggal.

Darwin ngaku yén Allah henteu nyiptakeun unggal spésiés mahluk hirup masing-masing, sareng yén sadaya spésiés ieu asalna tina organisme primitip anu muncul jutaan taun ka pengker, anu ogé disebut karuhun umum universal anu pamungkas.

Gagasan éta tétéla janten kontroversial pisan, sabab éta ngirangan postulat Alkitabiah. Téori Darwin sacara dikritik pisan, khususna ku urang Kristen anu tersinggung.

Tapi téori évolusi henteu nyarioskeun perkawis perkawis organisme anu munggaran.

Kumaha kahirupan mimiti?

Darwin ngarti yén ieu mangrupikeun sual anu lengkep, tapi (panginten henteu daék asup deui kana konflik sareng pendeta) anjeunna ngan ukur kasawat dina hurup taun 1871. Nada emosi surat nunjukkeun yén élmuwan sadar pentingna masalah ieu:

"... Tapi upami ayeuna [oh kumaha ageung upami!] dina balong haneut anu ngandung sadaya uyah amonium sareng fosfor sareng anu kedah diaksés ku cahaya, panas, listrik, sareng sajabana, protéin protéin dibentuk sacara kimia sanggup transformasi langkung rumit ... "

Istilah sanésna: bayangkeun hiji balong leutik anu ngeusi sanyawaan organik sederhana sareng anu aya dina kaayaan panonpoé. Sababaraha sanyawa tiasa dimimitian berinteraksi, nyiptakeun bahan anu langkung kompleks, sapertos protéin, anu, bakal ogé interaksi sareng ngembangkeun.

Gagasan éta rada kalangkung. Tapi, kumaha oge, éta ngawangun dasar hipotesis munggaran ngeunaan asal-usul kahirupan.

Darwin henteu ngan ukur nyiptakeun téori évolusi, tapi ogé nunjukkeun yén kahirupan na asalna dina cai haneut jenuh sanyawa anorganik anu diperyogikeun.

Gagasan revolusioner ngeunaan Alexander Oparin

Sareng léngkah-léngkah anu munggaran di arah ieu henteu dicandak pisan anu anjeun harepan. Anjeun tiasa nyangka yén studi sapertos, ngiringan kabébasan pamikiran, kedah dilakukeun di Inggris atanapi AS, contona. Tapi kanyataanna, hipotesis mimiti ngeunaan asal usul kahirupan diteruskeun dina expanses pribumi tina Stalinist USSR, hiji ilmuwan anu ngaran panginten anjeun henteu kantos nguping.

Perlu dipikanyaho yén Stalin nutup seueur panilitian dina widang genetika. Sabalikna, anjeunna ngasongkeun ideu agronomist Trofim Lysenko, anu, panginten anjeunna langkung cocog pikeun ideologi komunis. Émuwan anu ngalaksanakeun peneliti dina widang genetika wajib ngadukung masarakat umum ideu Lysenko, lamun henteu aya résiko dina kemah.

Kalayan dina suasana tegang sapertos biokimia Alexander Ivanovich Oparin kedah ngalaksanakeun ékspériménna. Ieu mungkin kusabab anjeunna ngadegkeun dirina salaku komunis anu dipercaya: anjeunna ngadukung ideu Lysenko sareng nampi Orde Lenin - panghargaan anu paling terhormat tina naon anu aya dina waktos éta.

Dina taun 1924, Oparin nyebarkeun buku On the Origin of Life. Di jerona, anjeunna ngajelaskeun pandangan asal usul kahirupan, anu heran sami sapertos conto kerang "waduk anu haneut" Darwin.

Biokimia Soviét Alexander Oparin ngusulkeun yén organisme hirup kahiji anu kabentuk janten koélervis.

Téori anyar dina kahirupan munggaran di bumi

Oparin ngajelaskeun naon Bumi éta dina dinten-dinten saatos dibentukna. Planét ieu ngagaduhan permukaan anu panas anu pikaresepeun sareng narik meteorit. Di sakurilingna ngan ukur batu-batu molten, nu ngandung bahan kimia ageung, seueur dieusian ku karbon.

Tungtungna, Bumi leuwih tiis, sareng uap mimiti janten cai cair, sahingga nyiptakeun hujan munggaran. Saatos sababaraha waktos, lautan panas muncul di planét anu beunghar ku bahan kimia karbon. Kajadian salajengna tiasa ngamekarkeun dina dua skenario.

Mimiti ngiringan interaksi bahan dimana sanyawa anu langkung kompleks bakal muncul. Oparin nyarankeun yén gula sareng asam amino penting pikeun organisme hirup tiasa ngabentuk dina baskom cai pangeusina.

Dina skenario kadua, sababaraha bahan dina interaksi mimitian ngabentuk struktur mikroskopis. Sakumaha anjeun terang, seueur sanyawa organik henteu larut di cai: contona, minyak ngabentuk lapisan dina cai. Tapi sababaraha bahan kontak sareng globul spherical cai, atanapi "coacervates," diaméterna dugi ka 0,01 cm (atanapi 0,004 inci).

Ningali Coacervates handapeun mikroskop, anjeun tiasa ningali kamiripanna ku sél hirup. Aranjeunna tumuwuh, robih bentuk sareng sakapeung dibagi janten dua bagian. Éta ogé berinteraksi sareng sanyawa sakurilingna, supados bahan-bahan sanés tiasa konséntrasi dina jeroeun aranjeunna. Oparin ngasongkeun yén Koacervates mangrupikeun karuhun sél sél modéren.

Téori John Haldane ngeunaan Kahirupan Kahiji

Lima taun ka hareup, dina taun 1929, ahli biologi Inggris John Burdon Sanderson Haldane sacara mandiri nganteurkeun téorina ku ideu anu sami, anu dipedar dina jurnal Rasionalis Taunan.

Haldane ku waktos éta parantos nyiptakeun sumbangan anu ageung pikeun mekarkeun téori évolusi, ngiringan integrasi ideu Darwin dina élmu génétika.

Sareng anjeunna mangrupikeun jalma anu émut pisan. Sakali, salami ékspérimén dina ruangan decompression, anjeunna ngalaman rusak beuteung, anu anjeunna teras nyerat ngeunaan kieu: "Mémbran parantos aya penyembuhan, bahkan upami aya lubang di dinya, sanaos duka, éta bakal tiasa dipikirkeun pikeun ngiringan cingcin haseup bako, anu kuring pikir prestasi anu penting. ”

Siga Oparin, Haldane ngasongkeun kumaha sanyawa organik tiasa berinteraksi dina cai: "(baheula) sagara munggaran ngahontal konsistensi kaldu panas." Ieu nyiptakeun kaayaan pikeun penampilan "organisme hirup atanapi satengah hirup." Dina kaayaan anu sami, organisme pangbasajanna tiasa di jero "film minyak".

John Haldane, sacara mandiri tina Oparin, teraskeun gagasan anu sami ngeunaan asal na organisme munggaran.

Pamanggih Oparin-Haldane

Kituna, ahli biologi munggaran anu ngauépakeun téori ieu nyaéta Oparin sareng Haldane Tapi ideu yén Gusti atanapi bahkan sababaraha "kakuatan penting" henteu milu ngawangun formasi organisme hirup éta radikal. Sapertos téori évolusi Darwin, pamikiran ieu mangrupikeun pola anu aya kanggo Kristen.

Kakuatan USSR parantos wareg dina kanyataan ieu. Dina kaayaan rézim Soviét, atheisme nguasaan di nagara éta, sareng otoritas kalayan gumbira ngadukung panjelasan materialisis kana fenomena kompléks sapertos kahirupan. Ku cara éta, Haldane ogé atheis sareng komunis.

"Dina waktu éta, pamanggih ieu dirawat sacara ngan ukur dumasar kana prisma sorangan: jalma-jalma agama sadar kana permusuhan, kontras jeung pendukung ide komunis," saur Armén Mulkidzhanyan, ahli ngeunaan asal usul di Osnabruck University di Jerman. "Di Uni Soviét, ideu ieu ditampi kalayan bungah, sabab henteu butuh ka Gusti. Sareng di Kulon dibagi deui ku sadaya pendukung jangjang kénca, komunis, sareng anu sanésna. ”

Konsép yén kahirupan kabentuk dina "kaldu primér" sanyawa organik disebut sangkaan Oparin-Haldane. Anjeunna katingali cukup ngayakinkeun, tapi aya hiji masalah. Dina waktos éta, teu acan ékspérimén prakték tunggal anu tiasa ngabuktikeun ka verahitas hipotesis ieu.

Eksperimen sapertos kieu ngan ukur saatos ampir saparapat abad.

Percobaan munggaran anu nyiptakeun kahirupan "in vitro"

Pertanyaan ngeunaan asal usul kahirupan jadi kabetot dina Harold Urey, élmuwan anu kasohor anu parantos nampi dina waktos éta Hadiah Nobel dina kimia taun 1934 bahkan nyandak bagian dina nyiptakeun bom atom.

Dina mangsa Perang Dunya Kadua, Yuri milu dina proyék Manhattan, ngumpulkeun uranium-235 anu teu stabil dibutuhkeun pikeun inti bom. Saatos perang réngsé, Yuri ngajukeun téknologi sipil pikeun nuklir sipil.

Yuri janten kabetot kana fenomena kimia anu aya di luar rohangan. Jeung anu paling pikaresepeun pikeun anjeunna nyaéta prosés anu lumangsung nalika kabentukna sistim tatasurya. Dina salah sahiji ceramahna, anjeunna nunjukkeun yén dina mimiti di Bumi, paling dipikaresep, teu aya oksigén. Sareng kaayaan ieu cocog pikeun formasi "kaldu primér", anu diomongkeun ku Oparin sareng Haldane, sabab sababaraha bahan anu diperyogikeun lemah sareng bakal ngaleupaskeun kontak ku oksigén.

Kuliah éta dihadiran ku mahasiswa doktor anu dingaranan Stanley Miller, anu ngagaduhan ka Yuri kalayan usul pikeun ngalaksanakeun percobaan dumasar kana ideu ieu. Awalna, Yuuri teu percanten dina ideu, tapi engké Miller tiasa ngolo-ngolo anjeunna.

Dina taun 1952, Miller ngalaksanakeun percobaan anu paling kawéntar sadaya anu dipatalikeun sareng penjelasan asal usul kahirupan di Bumi.

Eksprési Stanley Miller janten anu paling kawéntar dina sajarah diajar ngeunaan asal-usul organisme hirup di planét urang.

Eksperimen anu paling kasohor ngeunaan asal usulna di Bumi

Persiapan henteu peryogi seueur waktos. Miller nyambungkeun sababaraha sela kaca anu ngaleungitkeun 4 bahan anu dikandung dina Bumi awal anu sumebar: cai anu ngagolak, hidrogén, amonia sareng métanana. Gas ngaleungitkeun sistem pencahayaan sistematis - éta mangrupikeun simulasi serangan kilat, anu mangrupikeun kajadian umum di Bumi awal.

Miller mendakan yén "cai dina kerah api katingalina lirén jambul saatosna dina dinten anu munggaran, sareng sabada minggu kahiji jalanna janten mendung sareng janten beureum poék." Aya formasi sanyawa kimia anyar.

Nalika Miller nganalisa komposisi solusi na, anjeunna mendakan yén éta ngandung dua asam amino: glikogén sareng alanin. Sakumaha anjeun terang, asam amino sering didadarkeun salaku blok gedong kahirupan. Asam amino ieu dipaké dina formasi protéin anu ngatur kalolobaan prosés biokimia dina awak urang. Miller sacara harfiah diciptakeun tina mimiti dua komponén anu paling penting tina organisme hirup.

Dina taun 1953, hasil eksperimen dikaluarkeun dina jurnal Élmu Pengetahuan anu bergengsi. Yuri, ku anu mulya, sanaos henteu karakteris para élmuwan umur na, sikep ngaleungitkeun namina tina judul, nyalira sagala kamulyaan ka Miller. Nanging sanaos ieu, pangajaran biasana disebut "Eksperimen Miller-Yuri".

Pentingna ékspérimén Miller-Yuri

"Nilai eksperimen Miller-Urey nyaéta nunjukkeun yén sanajan dina suasana anu sederhana, seueur molekul biologis tiasa kabentuk," saur John Sutherland, hiji élmuwan di Cambridge Laboratory of Molecular Biology.

Henteu sadayana detil eksperimen éta akurat, sakumaha tétéla engké. Nyatana, panilitian nunjukeun yén gas-gas sanés aya dina suasana Bumi awal. Tapi ieu henteu kéngingkeun tina pentingna percobaan.

"Éta mangrupikeun ékspérimén landmark anu ngoyagkeun imajinasi ku seueur anu, sareng kunaon éta dirujuk kana dinten ieu," saur Sutherland.

Nalika terang ékspérimén Miller, seueur élmuwan mimiti milari cara-cara nyiptakeun molekul biologis anu sederhana ti mimiti. Jawaban pananya "Kumaha kahirupan mimiti di Bumi?" Sigana caket pisan.

Tapi teras tétéla yén kahirupan hirup leuwih rumit tibatan anu anjeun bayangkeun. Sél hirup, sakumaha tétéla, sanés ngan ukur sanyawaan kimia, tapi mékanisme leutik rumit. Ujug-ujug, nyiptakeun sél hirup ti mimiti parantos janten masalah anu langkung parah tibatan anu diarepkeun para ilmuwan.

Ulikan gén sareng DNA

Dina awal taun 50an abad ka-20, para ilmuwan parantos tebih tina ide yén hirup mangrupikeun kado ti para dewa.

Sabalikna, aranjeunna mimiti ngajajah kamungkinan kajadian spontan sareng alami dina kahirupan di Bumi awal - sareng, berkat percobaan landasan Stanley Miller, bukti mimiti muncul tina ideu ieu.

Nalika Miller nyoba nyiptakeun kahirupan ti mimiti, para ilmuwan séjén terangkeun naon gen anu diwangun ku.

Dina waktos ieu, kalolobaan molekul biologis parantos diulik. Ieu kalebet gula, lemak, protéin sareng asam nukléat, sapertos "deoksiribonukleat asam" - éta ogé DNA.

Dinten ieu sadayana terang yén gen urang dikandung dina DNA, tapi pikeun ahli biologi taun 1950-an ieu kejutan nyata.

Protéin gaduh struktur anu langkung rumit, naha éta para ilmuwan percaya yén inpormasi gén aya.

Téori ieu ditolak dina 1952 ku élmuwan ti Carnegie Institute - Alfred Hershey sareng Marta Chase. Aranjeunna ngulik virus anu sederhana, diwangun protéin sareng DNA, anu dikalikeun ku ngirit baktéri sanés. Élmuwan manggihan yén DNA virus, sanés protéin, asup kana baktéri. Ti ieu, disimpulkeun yén DNA mangrupikeun bahan genetik.

Kapanggihna Hershey sareng Chase mangrupikeun awal balapan anu tujuanana nyaéta pikeun diajar struktur DNA sareng prinsip-karyana.

Martha Chase sareng Alfred Hershey mendakan yén DNA ngalaksanakeun inpormasi genetik.

Struktur DNA spiral - salah sahiji pamanggihan pangpentingna dina abad ka-20

Anu pangheulana pikeun ngarengsekeun masalah nyaéta Francis Crick sareng James Watson ti Cambridge University, sanés tanpa bantosan anu teu dihargai ku batur sapagawean na, Rosalind Franklin. Ieu kajantenan sataun saatos percobaan Hershey sareng Chase.

Kapanggihna janten salah sahiji anu paling penting dina abad ka-20. Panemuan ieu ngarobih cara urang milarian asal-usul kahirupan, ngungkabkeun struktur sél hirup anu luar biasa.

Watson sareng Crick mendakan yén DNA mangrupikeun helikopter ganda (skru ganda) anu sapertos tangga anu melengkung. Masing-masing tina dua "kutub" tina tangga ieu diwangun ku molekul anu disebut nukléotida.

Struktur ieu ngajelaskeun kumaha sél nyalin DNAna. Dina basa sanés, janten jelas kumaha kolotna masihkeun salinan gen ka barudak.

Penting pikeun ngartos yén hélik anu ganda tiasa "dibahas". Ieu bakal muka aksés kana kode genetik, anu diwangun tina sekuen dasar genetik (A, T, C sareng G), biasana dilebetkeun dina "léngkah" tangga DNA. Unggal thread ieu teras dianggo salaku template nalika nyiptakeun salinan anu sanés.

Mékanisme ieu ngamungkinkeun gen janten diwariskeun ti awal kahirupan. Gen anjeun nyalira asalna tina baktéri kuno - sareng ku unggal transmisi aranjeunna nganggo mékanisme anu sami anu ditepikeun Crick sareng Watson.

Dina taun 1953, Watson sareng Crick medalkeun laporan maranéhanana dina jurnal Alam. Sababaraha taun salajengna, para ilmuwan nyoba ngartos naon inpormasi anu dikandung dina DNA, sareng kumaha éta dianggo dina sél hirup.

Pikeun anu mimiti, salah sahiji Rahasia batin hirup parantos diungkabkeun ka masarakat.

Struktur DNA: 2 tulang tonggong (ranté antiparallel) sareng pasang nukléotida.

Tangtangan DNA

Nalika éta tétéla, DNA ngan ngagaduhan hiji tugas. DNA anjeun nyarios sél sél awak kumaha ngadamel protéin (protéin) - molekul anu ngalaksanakeun seueur tugas penting.

Tanpa protéin, anjeun moal tiasa nyerna tuangeun, manah anjeun bakal eureun neunggeulan, sareng napas anjeun bakal eureun.

Tapi ngempet prosés formasi protéin nganggo DNA parantos leresna mangrupikeun tugas anu hésé. Saha waé anu ngusahakeun ngajelaskeun asal usul kahirupan mah teu tiasa ngartos kumaha hal anu kompleks komo tiasa muncul sareng ngembangkeun sorangan.

Saban protéin dasarna nyaéta ranté asam amino nu duaan dina urutan khusus. Pesenan ieu nangtukeun bentuk tilu diménsi protéin sareng, saba kitu, tujuanana.

Inpormasi ieu disandikeun dina sekuen base DNA.Janten, nalika sél kedah nyiptakeun protéin anu khusus, éta maca gén anu aya dina DNA dina raraga ngawangun sésa-sésa asam amino anu dipasihkeun.

Naon ari RNA?

Dina prosés ngagunakeun sél DNA hiji nuansa.

• DNA mangrupikeun sumber sél paling berharga. Ku sabab eta, sél milih henteu ngaksés DNA sareng unggal tindakan.
• Sabalikna, sél nyalin inpormasi tina DNA kana molekul leutik tina zat anu lian RNA (asam ribonukléat).
• RNA mirip sareng DNA, tapi éta ngan ukur ngagaduhan hiji lambar.

Upami urang ngagambar analogi antara DNA sareng buku perpustakaan, maka RNA didieu bakal sapertos halaman sareng kasimpulan buku.

Proses ngarobah inpormasi ngalangkungan rantay RNA ka protéin réngsé ku bantuan molekul rumit anu disebut "ribosom".

Prosés ieu lumangsung dina unggal sél hirup, sanajan baktéri pangbasajanna. Pikeun ngajaga kahirupan, pentingna sapertos tuangeun sareng réspirasi.

Ku kituna, naon waé penjelasan ngeunaan kahirupan hirup kedah nunjukkeun kumaha kompleks trio muncul, sareng kumaha padamelan mimiti, anu kalebet DNA, RNA sareng ribosom.

Beda antara DNA sareng RNA.

Sadayana langkung rumit.

Téori Oparin sareng Haldane ayeuna sigana naif sareng basajan, sareng ékspérimén Miller, dimana sababaraha asam amino anu dipikabutuh pikeun formasi protéin, katingali amatir. Dina jalan panjang pikeun nyiptakeun kahirupan, panaliten na, produktipna, écés mung léngkah munggaran.

"DNA ngajadikeun RNA ngadamel protéin, sadaya dina kantong katutup bahan kimia," saur John Sutherland. "Anjeun katingali sareng kagum kana kumaha héséna. Naon anu kudu urang lakukeun pikeun milarian sanyawa organik anu bakal dilakukeun dina sagala ieu? ”

Panginten kahirupan dimimitian ku RNA?

Anu pangheulana nyoba ngajawab patarosan ieu nyaéta kimiawan Inggris anu dingaranan Leslie Orgel. Anjeunna mangrupikeun salah sahiji anu munggaran ningali modél DNA anu diciptakeun ku Crick and Watson, sareng teras nulungan NASA ngalangkungan program Viking, dimana modul badarat dikirim ka Mars.

Orgel dimaksudkeun pikeun mempermudah tugasna. Dina taun 1968, kalayan dukungan Crick, anjeunna nyarankeun yén teu aya protéin atanapi DNA dina sél hirup anu mimiti. Sabalikna, aranjeunna diwangun ampir sadayana RNA. Dina kasus ieu, molekul RNA primér kedah universal. Salaku conto, aranjeunna kedah nyiptakeun salinan sorangan, sigana nganggo mékanisme anu sami sareng DNA.

Gagasan yén kahirupan dimimitian ku RNA ngagaduhan dampak anu luar biasa dina sagala panalungtikan deui. Sareng nimbulkeun perdebatan sengit di komunitas ilmiah, anu parantos lirén dugi ka ayeuna.

Anggap yén kahirupan dimimitian ku RNA sareng unsur anu sanés, Orgel ngasongkeun yén salah sahiji aspék kahirupan anu paling penting - kamampuan pikeun ngahasilkeun deui - katingali langkung ti heula. Urang tiasa nyarios yén anjeunna nembongkeun henteu ngan ukur kumaha kahirupan mimiti muncul, tapi nyarioskeun kana hakekat hirup pisan.

Seueur ahli biologi satuju sareng ideu Orgel yén "réproduksi mangrupikeun nu pangheulana." Dina téori évolusi Darwin, kamampuan pikeun nimbulkeun di payuneun: ieu mangrupikeun hiji-hijina jalan pikeun awak "meunang" dina lomba ieu - nyaéta, tinggalkeun seueur budak.

Leslie Orgel ngintunkeun ideu yén sél munggaran didasarkeun dina dasar RNA.

Divisi kana 3 kubu

Tapi ciri-ciri sanés mangrupikeun ciri hirup, sarua pentingna.

Anu paling jelas nyaéta métabolisme: kamampuan nyerep énergi lingkungan sarta ngagunakeun kanggo salamet.

Pikeun seueur biologis, metabolisme mangrupikeun karakteristik kahirupan, aranjeunna nempatkeun kamampuan baranahan di tempat kadua.

Janten, mimitian taun 1960-an, para ilmuwan berjuang sareng misteri asal usul kahirupan mimiti dibagi jadi 2 kubu.

"Tilas nyatakeun yén métabolisme sateuacan aya genetika, anu pangahirna henteu jelas," jelas Sutherland.

Aya grup katilu, nyatakeun yén dina mimiti wadahna pikeun molekul konci kedah némbongan, anu henteu matak ngilangkeun.

"Compartalalisasi sakuduna ditingali heula, kumargi upami éta, metabolisme sél henteu aya akal," jelas Sutherland.

Dina basa sanés, sél kedah ngadeg dina asal usul kahirupan, sabab Oparin sareng Haldane parantos negeskeun sababaraha dekade sateuacanna, sareng sél ieu kuduna disalut ku lemak sareng lipid.

Masing-masing tina tilu ideu angsal panyokongna sareng salamet dugi ka dinten ayeuna. Élmuwan kadang poho ngeunaan profesionalisme-getih profesionalis sareng ambing didukung salah sahiji tina tilu ideu.

Hasilna, konferensi ilmiah ngeunaan masalah ieu sering dipirig ku skandal, sareng wartawan anu ngalaksanakeun peristiwa ieu sering nguping réspon anu pikaresepeun ti para ilmuwan ti hiji kamp ngeunaan pagawéan batur-batur ti dua.

Hatur nuhun ka Orgel, ideu yén kahirupan mimitian ku RNA ngadangukeun umum saléngkah kana jawabanna.

Jeung dina taun 1980-an, panemuan awal anu nyababkeun hipotesis Orgel anu leres.

Naon anu mimiti: wadahna, métabolisme atanapi genetika?

Janten, dina akhir taun 1960-an, para ilmuwan dibagi jadi 3 kubu pikeun milarian jawaban ka babakan asal-usul kahirupan di pangeusina.

1. Tilas yakin yén kahirupan dimimitian ku pembentukan versi primér sél biologis.
2. Nu kadua percaya yén léngkah kahiji sareng konci nyaéta sistem métabolik.
3. Masih lain parantos museurkeun kana pentingna genetika sareng réproduksi (réplika).

Perkemahan katilu ieu nyobian kumaha rupana réplika sapertos anu munggaran, tetep dina émutan yén réplokator kedah diwangun ti RNA.

Seueur rupina RNA

Ku taun 1960-an, para ilmuwan ngagaduhan seueur alesan pikeun percaya yén RNA mangrupikeun sumber kahirupan.

Alesan ieu kalebet kanyataan yén RNA tiasa ngalakukeun naon anu henteu tiasa DNA.

Lantaran hiji molekul anu léngkah tunggal, RNA tiasa ngabengkokkeun, masihan sagala rupa wangun, anu teu bisa kagaringan pikeun kaku kaku sareng dua ranté.

RNA anu ngawangun Origami kuat nyarupaan protéin dina paripolahna. Barina ogé, protéin dasarna ranté panjang sami, tapi diwangun ku asam amino, sanés nukléotida, anu ngamungkinkeun aranjeunna nyiptakeun struktur anu langkung rumit.

Ieu konci pikeun kamampuan protéin anu paling endah pisan. Sababaraha protéin tiasa ngagancangkeun, atanapi "ngatalisan," réaksi kimia. Protéin ieu disebut énzim.

Salaku conto, usus manusa ngandung seueur énzim anu ngarobih molekul dahareun kompléks jadi sederhana (sapertos gula) - nyaéta, anu engké dianggo ku sél urang. Hirup tanpa énzim bakal cukup teu mungkin. Salaku conto, maotna duduluran satengah dulur dulurna Koréa di bandara Malaysia kusabab kanyataan yén énzim (énzim) anu ngeureunkeun saraf réalent saraf VX parantos mandiri fungsina dina awakna - salaku hasilna, sistem pernapasan lumpuh sareng jalmi maot dina sababaraha menit. Énzim penting pisan pikeun fungsi awak urang.

Leslie Orgel sareng Francis Crick ngintipkeun hipotesis sanés. Upami RNA tiasa nambihan, sapertos protéin didamel, maka éta ogé tiasa ngahasilkeun énzim?

Upami ieu leres pisan, maka RNA tiasa janten molekul hirup anu asli - sareng universal pisan anu nyimpen inpormasi (sapertos DNA henteu) sareng ngatalisan réaksi, anu mangrupikeun karakteristik sababaraha protéin.

Gagasan éta pikaresepeun, tapi pikeun 10 taun ka hareup, teu aya bukti anu ngadukung pikeun ngadukung éta.

Énzim RNA

Thomas Check lahir sareng digedékeun di Iowa. Malahan di budak leutik, nafsu na nyaéta batu sareng mineral. Sareng di sakola di SMA anjeunna mangrupikeun tamu biasa sareng ahli geologi ti Universitas lokal, anu nunjukkeun anjeunna modél struktur mineral. Anjeunna tungtungna janten biokimia, fokus kana pangajaran RNA.

Mimiti taun 1980-an, Chek sareng rekan-rekannya di Universitas Colorado di Boulder ngajarkeun organisme unisélular anu disebut Tetrahymena thermophile. Bagian tina organisme sélél ieu kalebet ranté RNA. Cék nyatakeun yén salah sahiji bagéan RNA kadang dipisahkeun ti anu sanés, saolah-olah dipisahkeun ku gunting.

Nalika timnya ngaluarkeun sagala énzim sareng molekul sanésna anu tiasa janten gunting molekular, RNA tetep teras ngasingkeun bagean ieu. Dina waktos anu sami, énzim RNA munggaran dipanggihan: bagean leutik RNA sanggup sacara bebas misahkeun tina ranté ageung anu dipasang.

Cék diterbitkeun hasilna taun 1982. Sataun saterusna, peneliti séjén mendakan énzim RNA kadua, alias "ribozyme".

Kusabab dua énzim RNA kapanggih sacara gancang, para ilmuwan nyarankeun yén saleresna tiasa langkung seueur deui. Ayeuna beuki seueur kanyataan nyarioskeun kana kanyataan kanyataan yén kahirupan dimimitian ku RNA.

Thomas Check mendakan énzim RNA munggaran.

Dunya RNA

Anu pangheulana namikeun konsép ieu nyaéta Walter Gilbert.

Salaku ahli fisika anu dumadakan janten kabetot dina biologi molekular, Gilbert mangrupikeun salah sahiji anu munggaran ngabela téori tina urutan genome manusa.

Dina hiji artikel 1986 dina jurnal Alam, Gilbert ngusulkeun yén kahirupan mimiti di RNA World.

Tahap mimiti évolusi, numutkeun Gilbert, diwangun ku "prosés RNA molekul bertindak salaku katalis, ngahiji diri dina kaldu nukléotida."

Ku nyalin sareng ngalampahkeun sababaraha épék RNA kana ranté anu umum, molekul RNA ngadamel ranté anu langkung mangpaat dumasar kana anu parantos aya. Hasilna, waktosna sumping nalika aranjeunna diajar nyiptakeun protéin sareng énzim protéin, anu tétéla langkung mangpaat tibatan versi RNA, pikeun sabagéan ageung kapindahan aranjeunna sareng ngiringan kahirupan anu ningali anu ayeuna.

RNA World mangrupikeun cara anu saé pikeun nyiptakeun organisme hirup tina anu parah.

Dina konsép ieu, salah henteu kedah ngandelkeun kabentukna sakaligus puluhan molekul biologis dina "kaldu primér", éta cekap pikeun hiji molekul tunggal dimana sadayana dimimitian.

Buktina tina

Taun 2000, hipotesis RNA World nampi bukti anu kukuh.

Thomas Steitz nyéépkeun 30 taun diajar struktur molekul dina sél hirup. Taun 90an, anjeunna mimiti diajar utama hirupna: ulikan ngeunaan struktur ribosom.

Dina unggal sél hirup aya ribosa. Molekul gedé ieu maca paréntah ti RNA jeung ngagabungkeun asam amino pikeun ngahasilkeun protéin. Ribosom dina sél manusa baris ampir ampir unggal awak.

Ku waktos éta, éta parantos dipikanyaho yén ribosom ngandung RNA. Tapi dina taun 2000, tim Steitz ngiringan model detil struktur ribosa, dimana RNA muncul salaku inti katalitis ribosa.

Panemuan ieu serius, utamina nimbangkeun kumaha kunaon sareng penting pikeun kahirupan mangrupikeun ribosom. Kanyataan yén mékanisme penting sapertos ieu dumasar kana RNA ngadamel téori "RNA World" langkung saé di komunitas ilmiah. Kalolobaanana, pendukung konsép "RNA World" kabagjaan nalika dibuka, sareng Steitz nampi Hadiah Nobel taun 2009.

Tapi saatos éta, para ilmuwan mimiti gaduh mamang.

Masalah tiori "RNA World"

Téori tina "RNA World" mimitina ngagaduhan dua masalah.

Mimiti, naha RNA tiasa ngalakukeun sadaya fungsi penting? Sareng éta tiasa kabentuk dina kaayaan Bumi awal?

30 taun parantos saprak saprak Gilbert nyiptakeun téori "RNA World", sareng urang tetep henteu ngagaduhan bukti anu lengkep yén RNA leres-leres tiasa sadayana anu dijéntrékeun dina téori. Leres, éta mangrupikeun molekul fungsi anu luar biasa, tapi mangrupikeun hiji RNA cukup pikeun sagala fungsi anu disebatkeun?

Hiji anu teu konsisten nya éta. Upami kahirupan dimimitian ku molekul RNA, éta hartosna yén RNA tiasa nyiptakeun salinan sorangan, atanapi réplika.

Tapi teu sadaya RNA anu dipikanyaho ngagaduhan kamampuan ieu. Pikeun nyiptakeun salinan fragmen RNA atanapi DNA, seueur énzim sareng molekul sanésna diperyogikeun.

Kusabab éta, dina akhir taun 80an, sakelompok ahli biologi ngamimitian diajar anu rada nekad. Aranjeunna dimaksudkeun pikeun nyiptakeun RNA sanggup réplikasi diri.

Usaha nyiptakeun RNA nyalira nyalira

Jack Shostak tina Harvard Medical School nyaéta anu munggaran peneliti ieu. Ti mimiti leutik, anjeunna pisan gairah ngeunaan kimia sahingga anjeunna janten ruang paling handap kana laboratorium. Anjeunna teu nguciwakeun kasalametanna, anu sakali nuju ngabeledug anu ngaungkeun kaca api ka siling.

Mimiti taun 80an, Shostak terang nunjukkeun kumaha gen manusa ngajagaan diri tina prosés sepuh. Panaliti awal ieu bakal engké nganteurkeun anjeunna ka daptar pemenang Hadiah Nobel.

Tapi anjeunna engké janten inspirasi ku panalungtikan Chek anu aya hubunganana sareng énzim RNA. "Jigana ieu mangrupikeun padamelan anu luar biasa," saur Shostak. "Sacara prinsip, sigana pisan yén RNA tiasa ngawujud salaku katalis pikeun nyiptakeun salinan anjeun nyalira."

Dina taun 1988, Chek mendakan énzim RNA anu tiasa ngabentuk molekul RNA 10-nukléotida leutik.

Shostak mutuskeun pikeun langkung jauh sareng ngadamel énzim RNA anyar di laboratorium. Timnya nyiptakeun sakumpulan sekuen acak sareng uji masing-masing pikeun mendakan sahanteuna hiji anu bakal ngagaduhan kamampuan katalis. Salajengna, urut ogé dirobih, sareng tés diteruskeun.

Saatos 10 usaha, Shostak tiasa nyiptakeun énzim RNA yén, salaku katalis, ngagancangkeun réaksi 7 juta kali langkung gancang batan alam na liar.

Tim Shostak parantos kabuktian yén énzim RNA tiasa langkung kuat. Tapi énzim henteu tiasa nyiptakeun réplika na. Éta tungtungna maot pikeun Shostak.

Énzim R18

Taun 2001, terobosan salajengna dilakukeun ku tilas mahasiswa Shostak - David Bartel ti Massachusetts Institute of Technology di Cambridge.

Bartel nyiptakeun énzim RNA anu katelah R18, anu tiasa nambihan nukléotida énggal kana ranté RNA dumasar kana anu parantos aya.

Dina basa sejen, énzim henteu ngan nambihan nukléotida sacara acak, tapi sacara tepat ditiron urutan éta.

Molekul kamanusunan diri masih jauh, tapi arahna leres.

Énzim R18 kalebet ranté anu kalebet 189 nukléotida, sareng tiasa nambihan sanés 11 deui - nyaéta, 6% panjangna. Panaliti ngaharepkeun yén dina sababaraha sababaraha deui percobaan ieu 6% tiasa janten 100%.

Anu suksés dina widang ieu nyaéta Philip Holliger ti Laboratorium Biologi Molokular di Cambridge. Dina taun 2011, timnya ngarobih énzim R18 pikeun nyiptakeun énzim tC19Z, anu tiasa nyalin urut nepi ka 95 nukléotida. Ieu nyababkeun 48% panjangna - langkung seueur tibatan R18, tapi 100% jelas henteu peryogina.

Gerald Joyce sareng Tracy Lincoln ti Scripps La Jolla Research Institute masihan pendekatan alternatif. Taun 2009, aranjeunna nyiptakeun énzim RNA anu nyiptakeun réplika sacara henteu langsung.

Énzimna nyampur dua fragmen RNA anu pondok sareng nyiptakeun énzim anu sanés. Anjeunna, waktosna, ngagabungkeun dua régulasi RNA anu sanés pikeun nyieun deui énzim pituin.

Kalayan bahan baku, siklus basajan ieu tiasa teraskeun. Tapi énzim tiasa leres upami aranjeunna ngagaduhan ranté RNA anu leres anu diciptakeun ku Joyce sareng Lincoln.

Pikeun seueur élmuwan anu teu percanten kana pamanggih ngeunaan "RNA World", kurangna réplikasi diri tina RNA mangrupikeun alesan utama skepticism. RNA kantun henteu ngagaduh peran panyipta umur hirupna.

Kimia dina nyiptakeun RNA ti mimiti parut henteu nambahan optimis. Sanaos RNA mangrupikeun molekul anu langkung saderhana tibatan DNA, nyiptakeunana kabuktian janten masalah anu luar biasa.

Sél munggaran anu paling dipikaresep dikali divisi.

Masalahna nyaéta gula

Éta sadayana ngeunaan gula anu aya dina unggal nukléotida sareng dasar nukléotida.Éta réalistis pikeun nyiptakeun aranjeunna sacara misah, tapi teu mungkin pikeun nyambungkeunana.

Dina awal 90an, masalah ieu parantos jelas. Anjeunna yakin seueur ahli biologi yén hipotesis RNA World, henteu paduli kumaha pikaresepeunna, tetep tetep ngan ukur hipotesis.

• Mungkin, molekul séjén asalna aya di awal Bumi: langkung gampang dibandingkeun RNA sareng junun ngumpul ti "kaldu primér" sareng engké ngamimitian ngahasilkeun deui.
• Panginten molekul ieu munggaran, sareng saatosna RNA, DNA sareng anu sanésna muncul.

Asam Nukléat Polyamida (PNA)

Taun 1991, Peter Nielsen ti Universitas Copenhagen di Denmark sigana mendakan calon anu cocog pikeun peran réplika primér.

Nyatana, ieu versi DNA anu énggal ningkat. Nielsen ninggalkeun basa anu teu robih - standar A, T, C, sareng G - tapi henteu nganggo molekul gula, anjeunna nganggo molekul anu disebut polyamides.

Anjeunna disebut molekul anu ngahasilkeun asam nukléat polyamide, atanapi PNA. Nanging, ku waktuna, nyah dekode tina singgetan pikeun sababaraha alesan janten "asam inti péptida".

Di alam, PNA henteu kapendak. Tapi kabiasaanna sarupa pisan sareng kalakuan DNA. Ranté PNA ogé tiasa ngagentos ranté dina molekul DNA, sareng buku dasar sapertos biasa. Leuwih ti éta, PNA bisa dipalar kana hélik anu ganda, sapertos DNA.

Stanley Miller kaget. Kalayan ku skeptisisme jero ngeunaan konsép "World RNA", anjeunna percaya yén PNA langkung cocog kana peran matéri genetik munggaran.

Taun 2000, anjeunna nyokong pendapat na. Dina waktos éta anjeunna parantos yuswa 70 taun sareng parantos ngalaman sababaraha stroke, saatos anjeunna parantos ngeureunkeun di bumi panti jompo, tapi anjeunna henteu nyerah.

Miller ngulang deui percobaan klasik anu dijelaskeun saméméhna, waktos ieu nganggo métana, nitrogén, amonia sareng cai, sareng tungtungna ngagaduhan dasar poliamida PNA.

Ieu kieu ti mimiti yén di Bumi awal aya waé tiasa waé pikeun PNA, kontras sareng RNA.

Paripolah PNA nyarupaan DNA.

Asam asam nukléat (TNC)

Samentawis éta, kimiawan sanés nyiptakeun asam nukléat sorangan.

Dina taun 2000, Albert Eschenmozer nyiptakeun asam threose-nukléat (TNC).

Nyatana, nya éta DNA anu sami, tapi nganggo jinis gula anu béda di dasarna. Ranté TNC tiasa ngabentuk hélik anu ganda, sareng inpormasi tiasa ditransfer ti RNA ka TNC sareng sabalikna.

Sumawona, TNC ogé tiasa ngabentuk bentuk rumit, kalebet bentuk protéin. Ieu ngartos yén TNC tiasa janten énzim, sapertos RNA.

Asam Nukléat Glikol (GNA)

Dina taun 2005, Eric Megger nyiptakeun asam nukléat glikol, ogé sanggup ngabentuk hélik.

Masing-masing asam nukléat kagungan panyayunna sorangan: biasana panipta asam sorangan.

Tapi dina hakekatna henteu aya kesan asupan nukléat sapertos kitu, bahkan anggap yén aranjeunna dipaké ku kahirupan mimiti, dina waktos éta sakuduna ditinggalkeun aranjeunna pikeun milih RNA sareng DNA.

Sora kemungkinan, tapi henteu dicokong ku bukti.

Éta ogé konsép anu saé, tapi ...

Maka, ku pertengahan dekade munggaran abad ka-21, panyokong konsép RNA World kapanggih sorangan dina kebingungan.

Di hiji sisi, énzim RNA tos aya di alam sareng kalebet salah sahiji serpihan penting mékanisme biologis - ribosom. Éta henteu goréng.

Tapi, di sisi anu sanés, teu aya réproduksi RNA anu kapanggih di alam, sareng teu aya anu tiasa ngajelaskeun persis kumaha RNA dibentuk dina "kaldu primér". Kénging ieu tiasa dijelaskeun ku asam nukléat alternatif, tapi éta anu aya (atanapi pernah) aya na alam. Ieu anu goréng.

Putusan ka sadayana konsép "Dunya RNA" jelas: konsépna hadé, tapi henteu lengkep.

Samentara éta, nalika pertengahan 80an, teori sanésna deui dikembangkeun. Panyokong anjeunna ngaku yén kahirupan henteu dimimitian ku RNA, DNA, atanapi zat genetik anu sanés.Dina pamadeganna, kahirupan lahir salaku mékanisme pikeun tanaga énérgi.

Énergi munggaran?

Janten, salami sababaraha taun, para ilmuwan aub dina asal usulna parantos dibagi kana 3 kubu.

Wawakil anu mimiti yakin yén kahirupan dimimitian ku molekul RNA, tapi aranjeunna henteu tiasa terang kumaha molekul RNA atanapi RNA anu sami ngajantenkeun sacara spontan muncul di awal Bumi sareng mimitian ngahasilkeun deui. Kasuksesan para ilmuwan mimiti resep, tapi dina tungtungna, peneliti dugi ka kendaraan. Tapi, sanaos nalika ngulik ieu atosan, atos aya anu yakin yén kahirupan dilahirkeun dina cara anu béda-béda.

Téori tina "RNA World" dumasar kana ideu anu saderhana: fungsi paling penting dina awak nyaéta kamampuan ngahasilkeun. Kaseueuran biologi satuju sareng ieu. Sadaya mahluk hirup, tina baktéri nepi ka paus biru, condong ninggalkeun turunan.

Tapi, seueur panaliti ngeunaan masalah ieu henteu satuju yén fungsi réproduksi asalna heula. Aranjeunna nyebatkeun yén sateuacan réproduksi dimimitian awak kedah nyukupan diri. Anjeunna kedah tiasa ngaraosan hirup dina dirina. Tungtungna, anjeun moal tiasa gaduh budak upami anjeun maot sateuacan éta.

Kami ngadukung kahirupan ngalangkungan tuangeun, sedengkeun pepelakan nyerep tanaga tina sinar panonpoé.

Leres, saurang jalma anu resep tuang anu rendang jus jelas henteu katingalina sapertos umur yuswa abad, tapi nyatana duanana nyerep energi.

Nyerep énergi mangrupakeun dasar kahirupan.

Métabolisme

Diomongkeun ngeunaan énergi mahluk hirup, urang nuju kaayaan metabolisme.

1. Tahap kahiji nyaéta kéngingkeun énergi, upamana, tina zat anu beunghar énergi (upamana, gula).
2. Anu kadua nyaéta ngagunakeun énergi pikeun ngawangun sél séhat dina awak.

Proses ngagunakeun tanaga penting pisan, sareng seueur panaliti yakin yén éta anu janten anu hirup mimiti.

Tapi kumaha organisme tiasa siga ngan ukur fungsi métabolik?

Anggapan anu munggaran sareng pangpentingna diterangkeun ku Gunther Wachtershauser dina akhir taun 80an abad ka-20. Ku profésional, anjeunna mangrupikeun pengacara patén-patén, tapi ngagaduhan ilmu anu sopan dina bidang kimia.

Wachtershauzer nyarankeun yén organisme munggaran "béda sacara dramatis ti sagala anu urang terang." Aranjeunna henteu diwangun ku sél. Aranjeunna henteu ngagaduhan énzim, DNA atanapi RNA.

Pikeun kajelasan, Wachtershauser ngajelaskeun aliran cai panas anu ngalir tina gunung seuneu. Cai jenuh ku gas gunung berapi sapertos amonia sareng ngandung partikel mineral ti tengah gunung seuneu.

Di tempat anu ngalirkeun cai, batu réaksi kimia dimimitian. Logam anu aya dina cai nyumbang kana nyiptakeun sanyawa organik ageung ti saderhana.

Daur métabolik

Titik balikna nyaéta nyiptakeun daur metabolik munggaran.

Salila prosés ieu, hiji zat kimia robah jadi sababaraha anu sanés, teras saterasna, dugi ka tungtungna sadayana sumping kana rekonstruksi zat munggaran.

Salila prosés éta, sakabéh sistem aub dina métabolisme ngumpulkeun énergi, anu tiasa dianggo pikeun ngabalikan deui siklus atanapi pikeun ngamimitian sababaraha prosés anyar.

Siklus métabolik, sanaos "mékanisme" aranjeunna sacara penting pikeun kahirupan.

Sakumaha anu sanésna yén organisme modéren dikurniakeun (DNA, sél, uteuk) muncul engké, sareng dina siklus kimia ieu.

Siklus métabolik henteu sami sareng kahirupan. Maka, Wachtershauser nyebat panemu na "organisme prékursor" sareng nyerat aranjeunna "sesah tiasa disebut hirup."

Tapi siklus métabolik anu dijelaskeun ku Wachtershauser sok nangtung di tengah organisme hirup.

Sél anjeun sabenerna tutuwuhan mikroskopis anu terus ngarobih zat-zatna, ngarobih kana batur.

Siklus métabolik, sanaos "mékanisme" aranjeunna sacara penting pikeun kahirupan.

Dua dekade ka-20 abad ka-20, Wachtershauser ngabahas téori-na, ngajéntrékeun sacara rinci.Anjeunna ngajelaskeun mineral naon anu bakal langkung saé tibatan batur sareng naon siklus kimia tiasa kajantenan. Alesanna mimiti meunang pangrojong.

Konpirmasi eksperimen

Tapi masalah henteu janten téori téori. Pengawas pangabutuh peryogi pamanggihan praktis anu bakal ngabuktikeun téorina. Untungna, éta parantos réngsé sapuluh taun sateuacanna.

Di taun 1977, tim Jack Corliss ti Universitas Oregon diulas kana Samudra Pasifik wétan nepi ka jero 2,5 kilométer (1,5 mil). Élmuwan neuleuman cinyusu panas Galapagos di hiji tempat anu gunung naék tina handap. Kareta dikenal janten mimitina gunung berapi.

Corliss mendakan yén kisaran ampir dicét sareng cai panas. Cai panas sareng kimia jenuh naék tina handapeun cai laut sareng ngalir ngaliwatan bukaan dina batu.

Hébatna, "ventilmil ventil" ieu dicicingan ku mahluk anu anéh. Ieu mangrupikeun mollusk tina sababaraha spésiés, mussel sareng annelids.

Cai ogé pinuh ku baktéri. Sadaya organisme ieu cicing dina tanaga tina liang hydrothermal.

Bukaan ventsil hidrotérmal parantos nyiptakeun Corliss anu boga reputasi alus teuing. Éta ogé nyangka anjeunna mikir.

Bolong hidrolik dina sagara nyayogikeun kahirupan organisme ayeuna. Panginten aranjeunna janten sumber utamina?

Bolong hidrolik

Dina taun 1981, Jack Corliss ngusulkeun yén vents sapertos kitu tos aya di Bumi 4 miliar taun ka pengker, sareng éta ngalahirkeun yén kahirupan lahir. Anjeunna ngarobih karirna sadayana pikeun ngembangkeun ideu ieu.

Corliss ngusulkeun yén bolong hidrotérmal tiasa nyiptakeun campuran bahan kimia. Unggal bolongna, anjeunna nyatakeun, mangrupikeun salah sahiji atom "kaldu primér".

• Nalika cai panas ngiringan batu, panas sareng tekanan nyababkeun sanyawa organik pangbasajanna janten langkung kompleks sapertos asam amino, nukléotida sareng gula.
• Ngadeukeutan jalan ka laut, dimana cai teu panas deui, aranjeunna mimiti ngabentuk ranté, karbohidrat, protéin sareng nukléotida sapertos DNA.
• Lajeng, parantos aya di sagara téa, di mana cai beuki tiis, molekul-molekul ieu ngimpun dina sél saderhana.

Téori ieu nyéépkeun akal sareng narik perhatian.

Tapi Stanley Miller, anu percobaan dibahas ayeuna, henteu ngabagi minat. Taun 1988, anjeunna nyerat yén vents panas teuing pikeun kahirupan pikeun ngabentuk dina éta.

Téori Corliss nyaéta suhu anu ekstrim tiasa memicu formasi zat sapertos asam amino, tapi percobaan Miller nunjukkeun yén anjeunna ogé tiasa ngancurkeun aranjeunna.

Sanyawa konci sapertos gula tiasa sababaraha detik.

Leuwih ti éta, molekul basajan ieu boro tiasa ngabentuk ranté, sabab cai sakurilingna ampir tiasa meupeuskeunana.

Haneut, langkung anget ...

Dina waktos ieu, ahli geologi Mike Russell ngagabung sawala. Anjeunna yakin yén téori curhat cocog sareng panyangka Wachtershauser ngeunaan organisme prékursor. Pamikiran ieu nyababkeun anjeunna nyiptakeun salah sahiji téori anu paling populér ngeunaan asal usulna.

Pamuda Russell ngaliwat nyiptakeun aspirin sareng ngulik mineral anu berharga. Sareng nalika bitu jeblugan gunung api taun 60-an, anjeunna suksés koordinat rencana réspon, sareng teu aya pangalaman di tukangeunana. Tapi anjeunna museurkeun diajar kumaha permukaan Bumi parantos robih ti sababaraha éra. Kasempetan pikeun ningali sajarah tina sudut pandang ahli géologi ngawujudkeun téorina ngeunaan asal usul kahirupan.

Dina taun 80an, anjeunna mendakan fosil, nunjukkeun yén di jaman baheula aya bolong hidrotérmis, dimana suhu teu langkung ti 150 derajat Celsius. Suhu sedeng ieu, anjeunna nyatakeun, tiasa ngijinkeun molekular salami langkung lami tibatan pikir Miller.

Leuwih ti éta, hiji hal anu pikaresepeun anu kapanggih dina fosil-puna ieu teu panas.Mineral anu disebat pirit, diwangun ku beusi sareng walirang, dina bentuk tabung panjangna 1 mm.

Dina laboratorium anjeunna, Russell mendakan yén pyrite ogé tiasa ngabentuk ogé tetes spherical. Anjeunna nyarankeun yén molekul organik rumit munggaran kabentuk sacara jero jero struktur pirit.

Kira-kira waktos anu sami, Wachttershauser mimiti nyebarkeun téorina dumasar kana kanyataan yén aliran cai anu beunghar dina bahan kimia berinteraksi sareng mineral anu tangtu. Anjeunna ogé ngasongkeun yén pyrite tiasa janten mineral ieu.

Russell ukur tiasa nambihan 2 sareng 2.

Anjeunna ngaku yén di jero cai anu aya dina jero cai, dimana struktur pyrite tiasa dibentuk, organisme prékursor Wachtershauser kabentuk. Upami Russell henteu salah, teras hirup asalna di jero laut, sareng métabolisme munggaran muncul.

Sadaya ieu diatur dina tulisan ku Russell, diterbitkeun taun 1993, 40 taun saatos percobaan klasik Miller.

Resonansi dina pers éta nyababkeun langkung seueur, tapi pentingna pamanggihan teu narik ieu. Russell ngahijikeun dua ideu anu béda (siklus métabolik Wachtershauzer sareng curl hidrolitri Corliss) kana hiji konsép anu cukup ngayakinkeun.

Konsep éta langkung kagét nalika Russell ngabantosan ideu kumaha organisme munggaran nyerep énergi. Dina basa sejen, anjeunna ngajelaskeun kumaha métabolisme na tiasa jalan. Gagasan ideu dumasar kana hasil karya salah saurang hénpon anu élmu modern.

The "konyol" percobaan Mitchell

Dina taun 60an, biokimia Peter Mitchell kapaksa ninggalkeun Universitas Edinburgh kusabab gering.

Anjeunna ngarobih gedang di Cornwall janten laboratorium pribadi. Demi dipotong ti komunitas ilmiah, anjeunna ngabiayaan padamelan ku ngajual susu sapi domestik na. Seueur biokimia, kalebet Leslie Orgel, anu dina pangajaran RNA dibahas sateuacanna, nganggap karya Mitchell janten henteu resep.

Ampir dua puluh taun ka pengker, Mitchell meunangkeun saatos nampi Hadiah Nobel in Chemistry di 1978. Anjeunna henteu janten kasohor, tapi ideu na tiasa disusud dina buku téks biologi.

Mitchell ngabebaskeun nyawana pikeun diajar kumaha organisme nyalurkeun énergi tina dahareun. Dina basa sanés, anjeunna resep kumaha cara urang salamet ti kadua ka kadua.

Ahli biokimia Inggris Peter Mitchell nampi Hadiah Nobel in Chemistry pikeun karyana dina pamanggihan mékanisme sintésis ATP.

Kumaha awak nyimpen énergi

Mitchell terang yén sadaya sél nyimpen énergi dina molekul khusus - adénosin trifosfat (ATP). Anu penting nyaéta ranté tilu fosfét dipasang ka adénosin. Ditambahkeun fosfat katilu nyandak loba énergi, anu engkéna aya di ATP.

Nalika sél butuh tanaga (contona, ku kontraksi otot), motong fosfat katilu ti ATP. Ieu robah ATP kana adénosidiphosphate (ADP) sareng ngaleupaskeun énergi anu disimpen.

Mitchell hoyong ngartos kumaha sél awalna nyiptakeun ATP. Kumaha carana aranjeunna konsentrasi tanaga anu cukup dina ADP pikeun ngagabung dina fosfat katilu?

Mitchell terang yén énzim anu ngahasilkeun ATP nyaéta mémbran. Anjeunna nyimpulkeun yén sél pompa ngecas partikel anu disebut proton ngalangkungan mémbran, sareng ku kituna aya seueur proton di hiji sisi, bari ampir euweuh dina sisi séjén.

Teras proton nyobian wangsul kana mémbran pikeun ngajaga kasaimbangan dina unggal sisi, tapi aranjeunna ngan ukur tiasa asup kana énzim. Aliran proton nyebarkeun ogé masihan énzim énergi anu dipikabutuh pikeun nyiptakeun ATP.

Mitchell mimiti nyatakeun ideu ieu taun 1961. Salami 15 taun ka hareup, anjeunna ngabela téori na ngalawan serangan, sanaos bukti anu henteu jelas.

Dinten ieu dipikanyaho yén prosés anu digambarkeun ku Mitchell mangrupikeun karakteristik unggal mahluk hirup di planét. Éta kajantenan dina sél anjeun ayeuna. Siga DNA, ieu mangrupikeun bagian dasar tina kahirupan anu urang terang.

Catharheus

Aeon Catharheon (Yunani kunoκατἀρχαῖος - "sahandapeun pangkolotna"), 4.6-4 miliar taun ka tukang, dikenal salaku tahap protoplanetary pembangunan Bumi. Nyertakeun satengah mimiti Archean. Bumi dina waktos éta mangrupikeun awak anu tiis kalayan suasana anu jarang jarang sareng henteu aya hidrofosfis. Dina kaayaan kitu, moal aya kahirupan anu tiasa muncul.

Suasana henteu padet nalika katarak. Éta kalebet gas sareng uap cai anu muncul dina tabrakan Bumi kalayan astéroid.

Alatan kanyataan yén Bulan éta caket pisan (ngan 170 rébu km) ka Bumi (katulistiwa - 40 rebu km), dinten henteu tahan - ukur 6 jam. Tapi, nalika bulan surut, poé mimiti beuki ningkat.

Proterozoic Aeon (2,5 milyar - 543 juta taun ka tukang)

Proterozoic (Yunani πρότερος - mimiti, pangkolotna, Yunani ζωή - hirup) ditanda ku mecenghulna pepelakan kompléks, suung sareng sato (sapertos sponges). Kahirupan anu di awal Proterozoic masih kénéh konsentrasi dina sagara, kumargi kaayaan di darat henteu sapih langkung nguntungkeun: Suasana nyéta utamana hidrogen sulfida, CO₂, N₂, CH₄, sareng sajumlah leutik pisan O₂.

Nanging, baktéri anu cicing di laut dina waktos éta mimiti ngahasilkeun O₂ salaku produk, sareng 2 miliar taun ka pengker, jumlah oksigén parantos ngahontal tingkat anu stabil. Tapi paningkatan oksigén anu mendadak dina atmosfir nyababkeun bencana oksigén, anu nyababkeun parobahan dina pernapasan organisme anu nyicingan lautan dina waktos éta (anaérobik diganti ku aérobik) sareng perobihan dina komposisi atmosfir (formasi lapisan ozon). Kusabab panurunan dina kesan rumah kaca di Bumi, glasier Huron anu berkepanjangan kajantenan: suhu turun ka −40 ° С.

Fosil salajengna ti multicellular munggaran anu dipendakan sabada glaciation. Dina waktos éta, lautan dicicingan ku sato sapertos spriggin (Spriggina) - sato anu bentukna cacing anu gaduh hulu sareng tungtung tukang. Sato sapertos kitu tiasa janten karuhun sato modern.

Paleoproterozoic

Paleoproterozoic - jaman géologis, bagian tina Proterozoic, anu ngamimitian 2,5 miliar taun ka pengker sareng lekasan 1,6 milyar taun ka pengker. Dina waktos ayeuna, stabilisasi kahiji buana. Sianobakteria, sajumlah baktéri anu nganggo prosés biokimia fotosintésis pikeun ngahasilkeun énergi sareng oksigén, ogé mekar dina waktos ayeuna.

Kajadian anu paling penting tina awal Paleoproterozoic nyaéta bencana oksigén. Sateuacan paningkatan dina kontén oksigén anu signifikan, ampir sadaya wujud hirup aya anaobob, nyaéta métabolisme dina bentuk hirup gumantung kana réspirasi sélular, anu henteu butuh oksigén. Aksés aksés jumlah ageung oksigén matak ngarugikeun pikeun baktéri anaérob, sabab dina waktos ayeuna kalolobaan organisme hirup di Bumi ilang. Bagian hirup anu sésana sami aya kekebalan oksigasi sareng pangaruh beueus oksigén, atanapi nyésakeun daur hirup dina lingkungan anu henteu aya oksigén.

Neoproterozoic

NeoproterozoicInggris Neoproterozoic Era mangrupikeun jaman geochronological (jaman kapungkur dina Proterozoic), anu dimimitian 1000 juta taun ka pengker sareng réngsé 542 juta taun ka pengker.

Tina sudut pandang géologis, dicirikeun ku runtuhna kakalawasaan kuno Rodinia dugi ka 8 serpihan, anu aya hubunganana sareng sagara super kuno Mirovia lirén teu aya. Dina mangsa cryogenesis, glasier bumi anu panggedéna - és dugi ka khatulistiwa (Bumi-salju salju).

Kasep neoproterozoic (Ediacarius) ngandung fosil anu pangkolotna tina organisme hirup, ti saprak éta ayeuna aya sababaraha jinis cangkang atanapi kerangka mimiti ngembang dina organisme hirup.

Mangsa Kamboja (543-490 juta taun ka pengker)

Dina jaman Kamboja, rupa-rupa organisme hirup badag ngadadak muncul - karuhun jaman ayeuna perwakilan tina sababaraha bagéan karajaan sato (dina sédimén anu sateuacanna ka Kamboja, sésa-sésa organisme sapertos kitu teu aya).Kajadian ieu, teu disangka-sangka dina skala géologis, tapi kanyataanna tahan jutaan taun, dipikanyaho sains salaku ledakan Cambrian.

Sisan fosil sato sato Kamboja sering dipanggihan di sapanjang dunya. Dina awal periode Cambrian (sakitar 540 juta taun ka pengker), mata anu kompleks kabentuk dina sababaraha golongan sato. Penampilan organ ieu mangrupikeun léngkah évolusi anu ageung - ayeuna sato tiasa ningali dunya di sakurilingna. Janten, korban ayeuna tiasa ningali pemburu, sareng pemburu tiasa ningali korbanna.

Dina jaman Kamboja, tanah teu aya di darat. Tapi lautan dikurilingan tempatna ku invertebrata, contona, spons, trilobites, anomalioc. Ti waktos ka waktos, taneuh urug anu ageung dikubur komunitas mahluk laut handapeun ton kentut. Hatur nuhun kana urug ieu, urang tiasa ngagambarkeun kumaha aneh fauna dina jaman Kamboja éta, kusabab sato lembut lembut ogé dilestarikeun dina silt salaku fosil.

Dina laut jaman almarhum Cambrian, kelompok utama sato mangrupikeun arthropod, echinoderma, sareng mollusks. Tapi pangeusi laut pangpentingna dina waktos éta nyaéta makhluk haikouihtis rahang - anjeunna ngembangkeun kotoran sanésna panon na.

Periode Ordovician (490-443 Ma ka tukang)

Salila Ordovician, lahan tetep teu didumukan, iwal ti lichens, anu mangrupikeun pepelakan munggaran anu hirup di darat. Tapi kahirupan utama ngembangkeun sacara aktif di sagara.

Warga utama sagara Ordovician arthropod, sapertos megalograph. Sakedik tiasa angkat ka darat pikeun neundeun endog. Tapi aya pangeusi sanés, contona, wawakil sél cephalopod sél orthoconus.

Sato vertebrata dina Ordovician henteu acan kabentuk pinuh. Turunan tina haikouihtis swam di sagara, anu ngagaduhan formasi sami sareng tulang tonggong.

Ogé dina laut tina jaman Ordovician cicing wawakil usus, echinoderms, corals, sponges sareng invertebrata sanésna.

Periode Silurian (443-417 juta taun ka pengker)

Sababaraha pepelakan, contona, kuksonia (Coocsonia), anu ngahontal jangkungna henteu langkung ti 10 cm, sareng sababaraha jinis lichens, angkat ka siluria. Sababaraha arthropod ngembangkeun bayah primitif, ngamungkinkeun aranjeunna ngambekan hawa atmosfir, contona, kalajengking brontoscorpio tiasa di darat salila opat jam [ sumber anu henteu dinyatakeun 1968 dinten ] .

Jutaan taun engké, karang terangan ageung ngabentuk di sagara, dimana bumi leutik sareng pelosok pangungsi. Dina periode ieu, arthropod janten langkung ageung, contona, pterygot racoscorpion tiasa ngahontal panjangna 2,5 meter, tapi, ageung teuing sareng jalan kaluar ka darat.

Di laut Silurian, tungtungna kabentuk na vertebrata muncul. Teu kawas arthropod, vertebrata ngagaduhan guha balung, ngamungkinkeun aranjeunna langkung maneuver handapeun cai. Cephalaspis vertebral, contona, ogé ngembangkeun organ-organ indrawi anu ngahasilkeun médan magnét anu khusus anu ngamungkinkeun para lingkungan. Cephalaspis ogé mekarkeun uteuk primitif, ngéwa sasatoan nginget sababaraha kajadian.

Periode Devonian (417-354 juta taun ka pengker)

Di masarakat Devonian, kahirupan teras terus ngamekarkeun aktip di darat sareng laut. Leuleus primitip munggaran muncul, kalolobaan diwangun ti tangkal awal primér-tangkal pakarang arkéopteris (Archaeopteris), anu tumbuh di tegal walungan walungan sareng situ.

Kahirupan utama di Awal Déwasa umumna diwakilan ku arthropod sareng centipedes, anu ngambekan sakumna permukaan awak sareng cicing di tempat anu beueus pisan. Tapi, dina ahir jaman Désémber, arthropod kuno ngagaduhan cangkang chitinous, jumlah bagéan awak diréduksi, sapasang kaopat tina paws parantos janten antennae sareng rahang, aya ogé anu ngalaksanakeun jangjang.Janten hiji cabang évolusionér anyar muncul - serangga, anu tiasa ngawasaan juru sanés anu paling manéka di bumi.

Di tengah-tengah Bangsa Belanda, amfibia anu munggaran ngajejegkeun darat (contona, ginerpeton, ichthyostega). Aranjeunna teu tiasa hirup jauh tina cai, kusabab kulitna éta masih ipis sareng teu kajagaan tina dikaluarkeun. Salaku tambahan, amphibians ngan ukur tiasa ngahasilkeun baranahan ku endog - endog. Di luar cai, turunan amfibia bakal maot: srengenge baris garing katukang caviar, sabab teu ditangtayungan ku cangkang naon waé kana pilem ipis.

Lauk ngembangkeun rahang, ngajantenkeun aranjeunna hoyong mangsana gancang-ngojay. Aranjeunna mimiti ningkat dina ukuran gancang. Periode Devonian dicirikeun ku kamajuan lauk primitip, khususna, cartilaginous. Dina ahir jaman Désémber, lauk bony munggaran muncul dina sagara, sapertos gineria predatory raksasa, anu ngadorong lauk cartilaginous (khususna para karuhun hiu modern) kana latar tukang. Nanging, para pangeusi anu paling pikasieuneun sagara Deviano mangrupikeun wawakil kelompok plénoderm, sapertos Duncleosteus sareng Dinhis, anu panjangna 8-10 méter.

Mangsa karbériferous (354-290 juta taun ka pengker)

Dina periode Carboniferous, iklim panas sareng beueus ampir ampir pangeusina. Di leuweung marshy waktu éta, utamina kuda-kuda, paku pakar tangkal sareng lepidodendrons buta ngembang, jangkung 10 dugi ka 35 meter, sareng dugi ka hiji meter diaméter kalapa.

Fauna ieu diwakilan ku sajumlah ageung mahluk. Kakehan panas, Uap sareng oksigén nyumbang kana paningkatan ukuran arthropod, contona, arthropleura tiasa panjangna 2,5 méter, sareng naga badag meganevra - 75 cm dina jangjang.

Kaayaan sapertos kitu nyumbangkeun kana kamakmuran amfibia. Aranjeunna (contona, proterogyrinus) ngeusian sakumna habitat basisir, ampir sakabéhna ngacung dua kali napas sareng sato anu nganggo sirah. Dina jaman Carboniferous, amfibia ngangkat reptilia anu munggaran (sauropsid) sareng sinapsid atanapi karuhun umumna. Makhluk reptilian munggaran sato-sato sakedik pisan anu sapertos sareng kadal modern, contona, panjang petrolacosaurus henteu panjang panjang 40 sentimeter. Aranjeunna tiasa neundeun endog di darat - ieu mangrupikeun léngkah évolusi anu saé, salian ti kulitna dijaga ku sisik anu padet anu ngajagi kulit sato pikeun dikaluarkeun, anu hartosna aranjeunna gampang dileungitkeun tina cai. Ayana fitur adaptif sapertos netepkeun kasuksésan évolusina ogé sato terestrial.

Aya ogé sababaraha wujud kahirupan di laut tina waktos Karbonifer. Lauk tulang (karuhun lauk paling modéren) mendominasi kolom cai, sareng seueur karang karang, manjang sajauh kilométer sapanjang basisir bawana kuno, katutupan laut.

Tungtung Carboniferous, sakitar 290 juta taun ka pengker, nandaan umur és lami, parantos di awal Permian. Glacier laun-laun ngadeukeutan katulistiwa ti beulah kaler sareng kidul. Seueur sato sareng tatangkalan teu tiasa adaptasi kana kaayaan iklim sapertos kitu sareng enggal janten punah.

Mangsa Perm (290–248 Ma ka tukang)

Kusabab umur és na dina tungtung Carboniferous dina periode Permian, iklim janten langkung tiis sareng langkung garing. Hutan hujan subur, rawa ageung tos digentos ku gurun lega sareng dataran gersang. Dina kaayaan kitu, ngan ukur pepelakan anu paling pengkuh tumbuh - ferns sareng konif primitif.

Kusabab ngaleungit bogs, jumlah amfibian turun pisan, kusabab aranjeunna hirup ngan ukur caket cai (contona, amphibian-reptiliomorph seymuria). Tempat amfibia dicandak ku reptilia sareng sinapsid, sabab aranjeunna diadaptasi deui pikeun kahirupan dina iklim garing. Sinapsid mimiti ningkat dina ukuran sareng jumlahna, aranjeunna ngatur sumebar ka bumi, aranjeunna ngahasilkeun sato terestrial sapertos pelicosaur (sapertos contona dimétrodon sareng edaphosaurus). Kusabab iklim tiis, sato ieu ngembangkeun pelaut anu ngabantosan aranjeunna ngatur suhu awakna.

Dina jaman Permian Akhir, kawéntar tunggal - Pangea. Di tempat-tempat anu iklim garing pisan sareng panas, beuki gurun mimiti beuki ngabentuk. Dina waktos ayeuna, pelicosaur masihan parah therapsid - karuhun mamalia. Aranjeunna bénten-bénten ti karuhunna, kusabab aranjeunna ngagaduhan struktur waos anu béda, kadua sékolér ieu ngagaduhan kulit halus (dina prosés évolusi, sisik teu ngagedekeun), sareng katilu, sababaraha wawakil kelompok ieu ngembangkeun vibrissa ( sareng engke jas). Skuad termapsid kalebet prédator haus getih (contona, gorgonops) sareng hérbivora (contona, diktodon). Salian terapsid, wawakil kulawarga pareiasaurus subkelas anapsid cicing di darat, contona, scutosaurus berlengan kandel. Archosaurus munggaran, sapertos archosaurus, ogé katingali. Siga kana therapsids, makhluk ieu ngalaksanakeun sababaraha tanda kutang, khususna, paningkatan tingkat metabolisme (nepi ka cai-haneut).

Dina akhir jaman Permian, iklim janten langkung garing, anu nyababkeun pangirangan di daérah pantai kalayan vegetasi padet sareng paningkatan di daérah gurun. Akibatna, kusabab kurangna rohangan hirup, kadaharan sareng oksigén anu diproduksi ku pepelakan, seueur spésiés sato sareng tutuwuhan janten punah. Acara évolusi ieu disebut massa kapisahan Permian dimana 95% sadaya mahluk hirup maot. Élmuwan masih mertahankeun perkawis punah ieu punah, sareng teraskeun sababaraha hipotesis:

1. Tumiba hiji atanapi langkung meteorit atanapi tabrakan Bumi sareng astéroid kalayan diaméter puluhan kilométer (salah sahiji buktina tiori ieu mangrupikeun kawah 500 kilométer di daérah Wilkes Bumi.
2. Ngaronjatkeun aktivitas gunung seuneu
3. Pelepasan ngadadak tina métan ti handapeun laut,
4. Lepasan sarap (basalt), ti mimiti énggal Emeishan ngiringan kira-kira 260 juta taun ka pengker, teras kolosal Siberian ngepung 251 juta taun ka pengker. Usum gunung seuneu, pangaruh rumah kaca kusabab sékrési gas gunung seuneu, sareng parobahan iklim anu sanés anu kapangaruhan ku bioskop.

Nanging, évolusi teu lirén di dinya: saatos sababaraha waktos, spésiés mahluk hirup anu nyababkeun ngahasilkeun kahirupan anu langkung énggal.

Jaman mesozoik

Salila Mesozoic, organisme anu paling anéh hirup di bumi. Anu paling kasohor di antarana nyaéta dinosaurus. Aranjeunna ngadominasi 160 juta taun dina sadaya buana. Éta tina rupa-rupa ukuran: tina pésta raptor anu leutik pisan, anu panjangna ngan ukur 70 cm panjang sareng berat 0,5 kg, nepi ka amphicelia galak, kamungkinan ngahontal panjang 50 meter sareng beurat 150 ton. Tapi, sajaba dinosaurus, dina waktos éta seueur deui anu henteu pikaresepeun anu makhluk nyicingan planet urang. Reptil anu dugi ka payun ogé mendakan hawa sareng lingkungan cai. Dina waktos éta di Bumi aya rupa-rupa wangun kahirupan anu ageung terus mekar sareng ningkatkeun.

Periode Triassic (248–206 Ma ago)

Dina awal jaman Triassic, kahirupan di planét ieu terus pulih laun saatosna kapusan massa spésiés dina ahir jaman Permian. Iklim di kalolobaan dunya panas sareng garing, tapi jumlah curah hujan tiasa seueur masihan pepelakan anu cukup luhur. Anu paling umum dina Triassic nyaéta konifér primitif, pakis sareng ginkgoid, sésa-sésa fosil anu kapanggih di sapanjang dunya, kaasup ogé wewengkon kutub Bumi.

Sato anu salamet kapungkur jisim Spésiés Permian mendakan diri dina kaayaan anu pohara nguntungkeun - saatosna, ampir henteu aya pesaing dahareun atanapi predator ageung pangeusina. Sanaos parantos di ahir Permian, archosauromorphs lalaunan dugi ka payun. Reptilia herbivorous mimiti tumuwuh gancang dina jumlah. Hal anu sami kajantenan sareng sababaraha prédator.Moal lami deui, kalolobaan sato nyababkeun seueur spésiés anu anyar sareng anu teu biasa. Dina awal Triassic awal, sababaraha reptilia balik ka cai dina cai, notosaurs sareng mahluk semi-akuatik sanés tina aranjeunna.

Dina awal jaman Triassic hirup karuhun dinosaurus, sapertos euparkeria. Fitur anu béda tina euparkeria ti archosauromorphs séjén nyaéta yén éta bisa nangtung sareng ngajalankeun dina suku hind na.

Dina akhir jaman Triassic (227–206 juta taun ka pengker), kajadian di Bumi anu parantos ngarencanakeun kamekaran hirup sapanjang jaman era dinosaurus. Pamisah raksasa pangea buta pangea ngawangun sababaraha bawana. Nepi ka anu telat Triassic di darat, therapsid terakhir nyebar, diwakilan, contona, ku pléterias sareng listrosaurus, kitu ogé sababaraha gugus réptil aneh séjén, anu kalebet tanistrophy sareng proterochus. Tapi dina waktos anu sakedap, jumlah terapi diréduksi pisan (kecuali golongan cynodonts anu nyababkeun mamalia). Réptil - arkosaurus lumangsung, tilu kelompok utama anu enggal janten dominan. Kelompok sato ieu mangrupikeun dinosaurus, manuk (meureun diturunkeun tina dinosaurus), pterosaurus sareng crocodilomorphs. Reproduksi laut ogé gancang mekar: ichthyosaurs awal sareng sauroterterigias.

Tungtung jaman Triassic nandaan kapunahan spésiés énggal anyar, dibandingkeun dina acara anu sami dina tungtung Permian. Anu jadi sabab tetep misteri. Dina hiji waktos, para ilmuwan nunjukkeun yén tumiba astéroid ka Bumi, anu tinggaleun kawah badag Manikuagan (Kanada) kalayan diaméter 100 km, tapi, sakumaha tétéla, kajadian ieu kajantenan langkung awal.

Periode Jurassic (206-144 juta taun ka pengker)

Dina awal Jurassic awal (206-180 juta taun ka pengker), iklim di Bumi langkung haneut sareng hujan. Leuweung konifical parah di daérah circumpolar, sareng tropis ditutupan ku parutan konter, ferns sareng cypresses. Nalika buana lalaunan dibébaskeun, iklim monsun kabentuk di sababaraha dataran pangeusina, baskom walungan ageung kabentuk banjir cai. Dina jaman awal Jurassic, dinosaurus sareng pterosaurus gancang nambahan ukuranana, janten langkung seueur sareng rupa-rupa, sareng mimitian nyebarkeun ka sapanjang dunya. Reptilia laut (ichthyosaurs sareng plesiosaur), kitu ogé mollusks (contona, ammonites) henteu jauh di tukangeunnana.

Dina pertengahan sareng akhir jaman Jurassic (180-144 juta taun ka pengker), iklim di sababaraha daérah tropis dunya beuki garing. Panginten parobihan iklim mangrupikeun alesan seueur dinosaurus mimiti gancang janten raksasa nyata. Diantara dinosaurus herbivora - sauropods - muncul, contona, diplodokus, brachiosaurus sareng monsters beurat anu sanés, sareng diantara prédator - ngembangkeun theropod - sapertos allosaurus gedé. Tapi wawakil kelompok dinosaurus anu sanés (contona, stegosaur sareng otnieliah) ogé pameuleuhan ka daratan. Salian dinosaurus, crocodilomorphs terestri ogé umum di darat - sami-sami aktip, pemburu-cai anu haneut (sanaos sajumlah wujud anu unik atanapi hérbivur) dipikanyaho), aranjeunna nyicingan niches ékologis. Pterosaurus Winged diwakilan ku duanana spésiés tuangeun lauk (sapertos contona ramforinh) sareng reptilia serangga leutik (contona, anurognathus).

Laut laut Jurassic anu ageung sareng plankton, anu didaptarkeun pikeun lidsichtis sareng lauk ageung sanés. Plesiosaur prédatory diwakilan ku bentuk beuheung anu panjang pikeun lauk, sareng pliosaurid anu cekak pondok khusus dina mangsana anu langkung ageung; di laut deet, buaya laut (contona, metriorinchs) diburu, anu bénten pisan ti buaya biasa kami.

Periode Cretaceous (144-666 juta taun ka pengker)

Dina jaman Cretaceous, iklim di planét tetep haneut, kusabab hujan musiman beurat ampir di sakumna dunya - ti katulistiwa nepi ka daérah kutub - ditutupan ku pepelakan subur. Dina jaman ahir Jurassic, biasana biasa ayeuna ngembang (angiosperma) pepelakan muncul, sareng dina jaman Cretaceous aranjeunna parantos janten salah sahiji golongan pepelakan anu dominan di pangeusina. Dina ahir jaman Cretaceous, kembangan konifer, ramuan, sareng cypresses di seueur daérah, sacara serius nyatakeun hakna pikeun posisi anu dominan dina dunya tutuwuhan, anu tungtungna bakal ngadegkeun dina jaman Cenozoic.

Akibat tina bédana kontinér terus, selat anyar, laut sareng lautan kabentuk anu nyababkeun gerakan bébas sato-sato di pangeusina. Sacara laun di buana mimiti katingali spésiés tatangkalan sorangan sareng sasatoan.

Ti jaman Cretaceous, sapertos jaman Jurassic sateuacanna, mangrupikeun jaman raksasa anu leres. Titanosaurus sauropods cicing di Amérika Kidul sareng Amérika Kalér - salah sahiji sato anu pangpanjangna anu kantos cicing di Bumi. Aranjeunna diburu ku prédator sapertos Mapusaurs sareng Acrocanthosaurus. Di Amérika Kalér, caket ka tungtung Cretaceous, fauna ieu digentos ku tyrannosaurid karnivorous gigir sareng seratops. Sacara umum, dinosaurus terus mekar sareng ngahususkeun. Mamalia (contona, didlphodone) henteu ngagaduhan peran anu penting dina kahirupan planét, aranjeunna tetep sato leutik, tapi jumlahna (utamina nuju ka akhir jaman Cretaceous) mimiti ningkat sacara jelas.

Parobihan ageung parantos kajantenan di sagara. Tilas pamaréntahanana (ichthyosaurs sareng pliosaur) janten teu kentel, sareng Mosasaurs lumangsung - gugus reptilia laut raksasa anyar, kalebet, contona, platecarpus sareng tylosaurus.

Ukuran dinosaurus jangjang tina pterosaurus tos ningkat. Ornithoheyrus, pteranodon sareng pterosaurs ageung anu ngumbara jarak anu lumayan ngalangkungan hawa na, sigana mah, bahkan ngungsi ti buana ka buana. Manuk primitip ngambruk dina hawa (upamana Iberomezornis), sababaraha manuk laut (sapertos Hesperornis) henteu terang kumaha ngapung, tapi aranjeunna gaduh ukuran anu pikaresepeun.

Tamatna jaman Cretaceous (kira-kira 66 juta taun ka pengker) ditandaan ku kapunahan masal anyar spésiés anu ngaleungitkeun sakitar 40% sadaya kulawarga sato anu aya dina waktos éta. Pterosaur, ammonit, sareng mosasaur ogé ngaleungit, tapi korban anu paling kasohor ku bencana ieu, tangtosna, dinosaurus sanés-piaraan. Teuing pulih tina tés ieu, sareng seueur kelompok mahluk hirup anu sanés.

Sual alesan pikeun kapusan jisim spésiés dina ahir jaman Cretaceous masih naékna debat dipimilik ku élmuwan. Ieu sababaraha versi anu mendakan kalolobaan pendukung:

1) Téori tabrakan Bumi kalayan astéroid raksasa seueur anu ngadukung (sareng bukti). Pasea aya dina téritori Semenanjung Yucatan di Teluk Mexico. Meteorit kagungan diaméter sakitar 10 km (panjangna ageung pisan nalika nalika salah sahiji bagian éta nyentuh cai dina teluk, anu sanésna masih aya dina lapisan luhur atmosfir), sareng saatosna parah kawah kalayan diaméter 160 km kabentuk. Nanging, tetep henteu sadayana ilmuwan percaya yén tabrakan anu kuat sapertos ieu tiasa ngancurkeun seueur sasatoan sato dina waktu anu pondok.

2) Sababaraha élmuwan ngadukung téori migrasi kasakit: alatan ragrag di laut samentawis 66 juta taun ka pengker, sababaraha nyebrang daratan ti daratan ka daratan kabentuk. Sato mimiti pindah ti daratan ka daratan, sareng aranjeunna parasit, panyakit. Kusabab kekebalan sato tina hiji buana henteu diadaptasi kana kasakit sareng parasit ti anu sanés, bahkan ogé kasakit anu henteu parah kanggo sato, contona, ti Asia, tiasa janten sato parah, sapertos Amérika. Kusabab ieu, epidemics badag dimimitian.Roundworm hijrah ka Asia, salaku conto, sareng echinococci hijrah ka Amérika. Tapi, deui, kamungkinan kapusan janten seueur spésiés sato kusabab migrasi parasit leutik pisan - pas engké sato bakal adaptasi kana kasakit.

3) Kamungkinan, Cretaceous - kapunahan Paleogene aya hubunganana sareng kagiatan gunung seuneu. Letusan anu lumangsung dina sababaraha tempat di sakumna dunya 66 juta taun ka pengker. Leungit anu kuat dikaluarkeun, contona, ti gunung seuneu anu gedé di Hindustan. Aliran balap ngancurkeun sagala sato sareng habitatna di jalan. Gas beracun ngungsi ti gunung api bahkan langkung bahaya. Daun-batang masih ngadu dinosaurus anu hirup dina waktu éta maot ti aranjeunna, sareng sato sawawa cilaka.

4) planet urang gerak di angkasa nganggo galaksi Bima Sakti. Aya téori yén Bumi sareng sistem tatasurya ti waktos ka waktos lebet kana rohangan, dimana aya seueur meteorit leutik sareng ageung. Panginten nya éta 66 juta taun ka pengker yén kajadian anu sami kajantenan, teras teras mandi meteor ngempet Bumi. Sababaraha meteorit ageung pisan sahingga henteu bakar dina suasana sareng nabrak Bumi. Nanging, paleontologists nganggap téori ieu saperti anu henteu mungkin.

5) Sababaraha élmuwan yakin yén supernova ngabeledug 66 juta taun ka tukang dina jarak sakitar 200-300 taun cahaya ti Bumi. Béntang sapertos ngumpulkeun jumlah énergi anu ageung dina dirina sareng, henteu tahan tekenan sorangan, ngabeledug. Énergi tina ngabeledug tiasa nyebarkeun salami ratusan taun cahya. Janten, dina waktu ngabeledug, aya énergi anu nyababkeun éta ngabeuleum lapisan ozon dina suasana Bumi. Saatos ieu, teu aya deui halangan pikeun radiasi surya, sareng éta mimiti mangaruhan sél tutuwuhan sareng sato.

6) Seueur paléontologi ogé yakin yén henteu aya téori di luhur anu tiasa ngajelaskeun maotna seueur pisan spésiés mahluk hirup. Aranjeunna yakin yén ngan ukur sadayana bencana ieu tiasa nampi kakuatan anu cekap pikeun nyababkeun kapunahan spésiés: mimiti, aktivitas gunung seuneu di pangeusina ningkat, anu tiasa nyababkeun serelek dina tingkat lautan, anu nyababkeun ka epidemik masif, maka supernova ngabeledug deukeut galaksi urang, salaku hasilna lapisan ozon dibakar, sareng pamustunganana Bumi murag kana daérah anu ageung sareng meteorit sareng ngalaman sababaraha tabrakan ku leutik sareng, tungtungna, hiji anu ageung, anu nyababkeun tungtung dinosaurus sareng seueur sanésna. sato.

Aya téori anu sanés ngeunaan Cretaceous - punah Paleogene, tapi aranjeunna dirojong ku sababaraha ilmuwan.

Tapi kitu, sakumaha anu ayeuna, 66 juta taun ka pengker, jaman Cenozoic, "umur mamalia," sumping ngagentos jaman Mesozoic anu réngsé - jaman "reptilia".

Jaman Cénzoik

Kana kapunuhan spésiés 66 juta taun ka tukang ditandaan awal jaman Cénzoik anu anyar, terus aya. Hasil tina kajadian bencana dina waktos anu jauh, sadaya sato langkung ageung tibatan buaya ngiles tina mayunan planét urang. Sareng sato leutik anu salamet aya datangna jaman anyar dina dunya anu béda pisan. Dina Cenozoic, bawana bawana (bedah) diteruskeun. Dina masing-masing sahijina komunitas unik sato sareng sato kabentuk.

Periode paléogene

Paleogene, Paleogene, sistem Paleogenik - periode geologis, dina période mimiti Cénzoic. Mimitian 66 juta taun ka pengker, lekasan - 24,6 juta. Éta lumangsung 40.4 juta taun.

Di Paleogene, iklim bahkan tropis. Ampir sadaya di Éropa ditutupan ku leuweung tropis evergreen, sareng pepelakan anu garing ngan ukur aya di daérah kalér. Dina satengah kadua Paleogene, iklim janten langkung kontinental, topi és muncul dina kutub.

Dina periode ieu, waktos dongéng mamalia mimiti.Saatos kapunahan ageung reptilia, seueur nutu ekologis bébas timbul anu mimiti ngeusian spésiés mamalia anyar. Oviparous, marsupial sareng plasenta umum. Di leuweung sareng undakan leuweung Asia, anu disebut "fauna indricoteric".

Manuk-manuk anu henteu beresih kipas angin ngadominasi dina hawa. Manuk-manuk manuk ageung (diatrim) ageung. Rupa-rupa pepelakan karembangan sareng serangga nambahan.

Lauk tulang subur di sagara. Cetaceans primitip némbongan, gugus anyar karang, urchin laut, foraminifera - nummulitida ngahontal sababaraha sentimeter, anu seueur pisan teu pikaresepeun. Bélarus anu kapungkur maot, kembangan cephalopods dimimitian ku cangkang anu ngirangan atanapi ngiles - octopus, cuttlefish sareng cumi-cumi, sareng para belemnites ngahijikeun kana sakumpulan coleoid.

Jaman paleocene (66-55 juta taun ka pengker)

Kalayan awal Paleocene, planét kosong mimiti laun laun ti épék musibah. Anu munggaran suksés dina tutuwuhan ieu. Saatos ngan ukur sababaraha ratus rebu taun, bagian anu penting di bumi bumi ditutupan ku jungles sareng rawa anu henteu terencat, hutan padat diumbar bahkan di daérah kutub Bumi. Sato anu salamet kapungkur sesa spésiés tetep leutik, aranjeunna palinter dina jarak tangkal tangkal sareng naék dahan. Sato pangpentingna pangeusian dina waktos éta nyaéta manuk. Dina jungle Éropa sareng Amérika Kalér, contona, prédator sengit Gastornis diburu, ngahontal jangkungna 2.2 méter.

Kapunahan dinosaurus non-avian ngamungkinkeun mamalia nyebarkeun sacara lega di sakumna pangeusina sareng ngeusian tuangeun ekologis énggal. Dina ahir Paleocene (kira-kira 55 juta taun ka pengker), kabinékaanana ningkat saé. Karuhun seueur sato sato modern muncul di Bumi - ungulates, gajah, rodénsia, primata, kalong (contona, kalong), lauk paus, sirén. Sakedik-saeutik, mamalia mimitian nalukkeun jagat raya.

Jaman Eocene (55-34 juta taun ka pengker)

Dina awal Eocene, bagian anu penting di daratan masih ditutupan leuweung leuweung anu teu kaencanakeun. Iklim tetep haneut sareng beueus. Mamalia primitip (propaleotherium kuda leutik, leptidia, sareng sajabana) lumpat sareng ngaluncurkeun sampah leuweung. Hodination cicing dina tangkal (salah sahiji primata kuno), sareng ambulanosit cicing di Asia - lauk primitip anu tiasa leumpang di darat.

Kurang leuwih 43 juta taun ka pengker, iklim di Bumi janten langkung tiis sareng langkung garing. Dina bagian penting planét, leuweung anu padet masihan jalan-jalan ka leuweung hutan sareng dataran lebu. Hirup di daérah kabuka parantos nyumbang kana mamalia.

Asia janten tempat lahirna brontotheriums galaksi (contona, emboloteria) sareng sato karnivora sacara ageung (contona, endrusarch, panjangna panjang 5,5 meter). Dina laut anu haneut, swam paus primitip (contona, basilosaurus sareng dorudon), sareng di basisir Afrika aya arsitéktur meritium sareng aneh.

Kira-kira 36 juta taun ka pengker, Antartika, anu aya di kutub kidul, mimiti katirisan, permukaanna lalaunan ditutupan sepré es anu ageung. Iklim di planét janten langkung tiis, sareng tingkat cai di sagara turun. Di sagala rupa penjuru dunya, wirahma usumna hujan parah nyirorot. Seueur sato henteu tiasa nyaluyukeun kana parobihan ieu, sareng saatos ukur sababaraha juta taun, sakitar kalima sadaya mahluk hirup di Bumi maot.

Jaman Oligocene (34-24 juta taun ka pengker)

Dina awal Oligocene, iklim di planét éta garing sareng tiis, anu nyumbang kana formasi dataran kabuka, semi-gurun sareng shrubs. Akibatna perubahan iklim dina tungtung Eocene, seueur kulawarga mamalia kuno punah. Tempatna dicandak ku sato spésiés anyar, kalebet para karuhun langsung ti sababaraha mamalia modern - badak, kuda, babi, unta sareng kelenci.

Vegetarian Giant terus muncul diantara mamalia (Paraceratheriumcontona, aranjeunna henteu langkung handap ukuran pikeun sababaraha dinosaurus - aranjeunna tiasa ngahontal jangkungna 5 méter sareng beuratna dugi ka 17 ton) sareng prédator (sapertos entelodon sareng hyenodon).

Akibat tina bédana kontinén terus, Amérika Kidul sareng Australia lengkep diisolasi tina dunya anu sanés. Dina waktosna, fauna unik dibentuk di benua "pulo" ieu, anu diwakilan ku mamalia marsupial sareng sasatoan luar negeri anu sanés.

Kurang leuwih 25 juta taun ka pengker di Asia, dataran basisir anu munggaran kabentuk, ditutupan ku sereal - tangga jalan. Saprak harita, sereal, anu biasa janten unsur anu teu pati penting tina bérés terestrial, di réa patempatan di dunya bertahap kana jinis vegetasi anu dominan, anu tungtungna ngaliput kalima bagian darat.

Periode Neogene

Neogene - periode geologis, periode kadua dina Cénzoik. Mangsa Neogene dimimitian sakitar 25 juta taun ka pengker, réngsé ngan 2 juta taun ka pengker. Durasi ti Neogene nyaéta 23 juta taun. Mamalia ngadamel laut sareng hawa - lauk sareng kalong muncul. Placental kadorong ka periphery mamalia sésa. Fauna tina periode ieu janten langkung seueur sareng anu modern. Tapi bédana tetep - aya kénéh mastodon, hipparions, maung-toothed sabang-toothed. Manuk teu boga penerbangan badag ngagaduhan peran anu ageung, khususna di terpencil, ékosistem pulo.

Jaman Miocene (24-5 juta taun ka pengker)

Pilihan silih usum garing sareng hujan nyababkeun kanyataan yén di Miocene bagian anu penting dina taneuh ditutupan ku undakan anu teu terbatas. Kusabab siki sereal sareng herbal sanésna dicerna, mamalia hérbivasi parantos ngawangun jinis huntu anyar sareng aparat pencernaan parantos dirobih, ngamungkinkeun aranjeunna pikeun ngangkut nutrisi maksimal tina pakan anu aya.

Jalepitna janten tempat lahirna banteng, kidang sareng kuda. Seueur sato-sato ieu diteundeun dina pésta sareng ngumbara ti tempat ka tempat saatos hujan. Sareng saatosna herbal hérbivora, para prédator nuturkeun kana tumitna.

Mamalia séjén anu langkung milih pikeun ngahadun daun tangkal sareng pérak. Sawatara diantarana (contona, dinoterium sareng chalicoterium) ngahontal ukuran anu ageung pisan.

Di Miocene, seueur sistem gunung anu diwangun - Alps, Himalaya, Andes sareng Pegunungan. Sawatara diantarana tétéla luhur pisan sahingga aranjeunna ngarobih alam peredaran hawa dina atmosfir sareng mimitian maénkeun peran anu penting dina pembentukan iklim.

Jaman pliocene (5-2.6 juta taun ka pengker)

Dina Pliocene, iklim Bumi parantos langkung seueur rupa-rupa. Planét ieu kabagi kana seueur daérah cuaca - ti daérah-daérah katutupan ku és kutub ka tropis panas.

Dina steppes sereal unggal buana, beuki loba spesies hérbivora sareng predator moro aranjeunna muncul. Di bagian wétan sareng kidul Afrika, leuweung padet masihan jalan pikeun ngabuka savannas, anu ngadorong hominid munggaran (contona, Afar Australopithecus) turun tina tangkal sareng pamakan bumi dina taneuh.

Kurang leuwih 2,5 juta taun ka pengker, buana Amérika Kidul, anu kirang langkung 30 juta taun diasingkeun ti sésana dunya, tabrakan sareng Amérika Kalér. Smilodon sareng predator sanésna nyusir téritori Argentina modéren ti kalér, sareng dedikatif buta, fororacosa, sareng perwakilan fauna Amérika Kidul pindah ka Amérika Kalér. Ieu relokasi sato disebat Great Exchange. Dina tungtung Pliocene, megafauna laut (mamalia, segara laut, kuya sareng hiu) maot - 36% tina geneli Pliocene teu tiasa salamet di Pleistoséna. Tingkat kapunahan tilu kali langkung luhur tibatan rata-rata norma Cenozoic (2,2 kali langkung luhur tibatan Miocene, 60% langkung luhur tibatan Pleistoséna).

Mangsa antropogenik (Quaternary)

Ieu mangrupikeun periode geologis paling pondok, tapi éta di Quaternary yén kalolobaanana bentuk modéren modern kabentuk sareng seueur kajadian anu penting dina sajarah Bumi (tina sudut pandang manusa), anu paling penting nyaéta umur és sareng penampilan manusa. Durasi Ku Quaternary pondok pisan yén metodeu paleontological biasa ngeunaan umur na umur isotopic tétéla teu cekap akurat sareng sénsitip. Dina interval waktos anu pondok, analisa radiokarbon sareng metode sanésna dumasar kana buruk isotop anu pondok tina jarak pondok dipaké. Spésialisasi periode Quaternary dibandingkeun sareng perioda géologis sanés anu dilahirkeun pikeun cabang geologi khusus - Quaternary.

Quaternary dibagi kana Pleistoséna sareng Holocene.

Jaman Pleistosin (2.6 juta taun ka pengker - 11.7 rebu taun ka pengker)

Dina awal Pleistocene, umur és lami ti mimiti di bumi. Langkung dua juta taun, waktos anu tiis pisan sareng kaitung kaitung ngagentos pangeusina sababaraha kali. Dina bérés tiis, anu salami sakitar 40 rébu taun, bawana nyerang ku glasier. Dina interval sareng iklim anu langkung anget (interglacial), és na surut, sareng tingkat cai cai laut naék.

1250-700 rébu liter Salami transisi Koléksi Tengah, pola sirkulasi cai parah dina Laut Bering, saprak Selat Bering diblokir ku lambaran és sareng cai tiis dibentuk di Laut Bering kusabab lebur és diblokir di Samudra Pasifik.

Seueur sato daérah anu langkung tiis di pangeusina (contona, rhinoceros mamél sareng bulu wol) gaduh jaket kandel sareng lapisan lemak lemak subkutan. Lembu rusa sareng kuda-kuda ngagolok di dataran, anu diburu ku singa guha sareng pemangsa sanésna. Sareng kira-kira 180 rébu taun ka pengker, jalma-jalma mimiti ogé moro aranjeunna - mimitina jalma Neanderthal, teras janten jalma anu lumrah.

Tapi, seueur sato ageung teu tiasa adaptasi kana turunna seukeut dina iklim sareng janten punah. Sakitar 10 rebu taun ka pengker, yusim naék, sareng iklim di Bumi langkung haneut sareng baseuh. Ieu nyumbang kana paningkatan gancang manusa sareng panempatanana jalma di sakumna dunya. Aranjeunna diajar bajak taneuh sareng janten pepelakan dibudidaya. Mimitina, komunitas pertanian leutik tumbuh, kota-kota tampil, sareng ngan ukur sababaraha miléni engké, umat manusa janten dunya anu ngagunakeun sagala prestasi téknologi tinggi. Tapi seueur spésiés sato-sato anu ti saprak jaman baheula bagikeun pangeusina, nuju di kapungkur punah. Éta sababna para ilmuwan sering nyarios yén liwat lepat manusa di Bumi parah kapungkur spésiés anyar bitu.

Jaman Holocene (11.7 rebu taun ka pengker - modernitas)

Kahirupan sato tatangkalan dirobih sakedik dina Holocene, tapi aya gerakan ageung dina distribusina. Seueur sato ageung, kalebet mamodot sareng mastodon, ucing-toot saber-toothed (sapertos smilodon sareng homotherias) sareng papan gantung, mimiti maot kaluar ti Pleistosén telat nepi ka Holocene awal. Di Amérika Kalér, seueur sato anu subur di bagian séjén (kalebet kuda sareng unta) janten punah. Sababaraha sarjana ngajelaskeun turunna megafauna Amérika ku ngarobih karuhun ti India Amérika, tapi kalolobaanana nyatakeun yén parobahan iklim parantos ngagaduhan pangaruh anu langkung ageung.