Кэмбридж университетинин (Улуу Британия) окумуштуулары, дарыгердин (Эмили Митчелл) жетекчилиги астында, жер жүзүндөгү алгачкы көп клеткалуу организмдердин бири болгон радиоморфалардын көбөйгөндүгүн аныкташты. Бул тууралуу макала журналда жарыяланды жаратылышсайтты кайталайт Liveилим.
Рангоморфтар 565 жыл мурун, Эдиакар мезгилинде (Нео-Протерозой доору) деңизде жашаган. Өтө жөнөкөй жаныбарлар болгондуктан, алардын оозу да, башка органдары да жок болчу, кыймылдай албай, тубуно байланган. Алардын денеси төрт деңгээлдеги бутактуу түтүкчөлөрдөн турган жана заманбап папоротниктердин жалбырактарына окшош болгон.
Кембридж окумуштуулары өкүлдөрдүн фоссилдүү издерин талдашты Fractofusus, Эдиакар тоо тектеринен чыккан бир катар ромеоморфтардын бири. Ньюфаундленд (Канада), бул жерде геологиялык мезгилдин тирүү жандыктарынын калдыктары дүйнө жүзүндө эң жакшы сакталат.
Ранггеоморфтун манжа издеринин жайгашкан жерин талдоодо статистикалык ыкмаларды колдонуп, Кембридждин биологдору эки асыл тукум стратегиясын колдонушкан. Бул тирүү жандыктардын ар кандай аймакта отурукташкан биринчи мууну суу менен келип чыккан талаштан төрөлгөн. (Бул талаш-тартыштар сексуалдык же асексуалдык жол менен түзүлгөнбү, азырынча белгисиз.) Кийинки муундар процесстердин жардамы менен ушул пионерлерден бөлүнүп кетишти.
Доктор Митчелл: «Ушундай жол менен көбөйтүү рангеоморфту ийгиликтүү кылды, анткени алар тез арада жаңы аймактарды өнүктүрүп, анан тез эле отурукташтыра алышты» деди. "Бул организмдердин эки башка асыл тукум үлгүлөрүн бири-бирине алмаштыра алышы алардын идеологиясынын канчалык татаал экендигин көрсөтүп турат, анткени таң калыштуусу, башка көптөгөн тирүү формалар ошол доордо болгон."
Рангоморфтар Эдиакариянын деңиздеринде кеңири жайылган, бирок кийинки кембриялык мезгилдин башында (палеозой дооруна таандык) күтүлбөгөн жерден табышмактуу жоголуп кетишкен. Ушул себептен улам, илимпоздор алар үчүн тирүү организмдердин арасынан ишенимдүү "туугандарын" тандай алышкан жок.
Доктор Митчелл жана кесиптештеринин ачылышына кайрылып, биз биринчи көп клеткалуу жаныбарлардын көбөйүү процесстерин жана алардын жашоосун түшүнүү үчүн маанилүү экендигин белгилейбиз.
Байыркы организмдерди, алардын калдыктары боюнча изилдөө кээде күтүлбөгөн натыйжаларга алып келет. Мисалы, жакында гана заманбап курттун фоссилдүү бабаларынын анатомиясын билип, окумуштуулар кембриялык жарылуу доорунда жашаган (540 миллион жыл мурун) жашаган бардык курттардын ата-бабаларынын анатомиясынын өзгөчөлүктөрүн аныктап чыгышты жана анын таң калыштуу көрүнүшү менен аталышты. Hallucigenia. Бул курттун башы үчүн дагы бир жолу ката кетирилген нерсе - куйрук, ал эми "буттар" арткы шишик болуп чыкты.
Панспермия
Панспермия идеясын жактагандар биринчи микроорганизмдер Жерге космостон алынып келген деп ишенишет. Ошентип белгилүү немис энциклопедиялык окумуштуусу Герман Гельмгольц, англиялык физик Келвин, орус илимпозу Владимир Вернадский жана ушул теориянын негиздөөчүсү деп эсептелген швед химиги Сванте Аррениус ишенишкен.
Жер бетинде Марста жана башка планеталарда метеориттердин, балким, келгин жылдыздар системаларынан келип чыгышы мүмкүн болгон бир нече жолу табылганы илимий жактан тастыкталды. Бүгүнкү күндө буга эч ким күмөн санабайт, бирок башка дүйнөдө жашоонун кантип пайда болгону азырынча белгисиз. Чындыгында, панспермия кечирим сурап келгендер үчүн келгин цивилизациялары үчүн "жоопкерчилик" жүктөлөт.
Сорпонун баштапкы теориясы
Бул гипотезанын төрөлүшүнө 1950-жылдары Гарольд Юри жана Стэнли Миллердин тажрыйбасы жардам берген. Алар жашоо жаралганга чейин биздин планетада болгон шарттарды калыбына келтире алышкан. Майда электр разряддары жана ультрафиолет молекулярдуу суутек, көмүр кычкыл газы жана метан аралашмасынан өткөн.
Жашоонун пайда болушу
РНК дүйнөсүнүн заманбап түшүнүгүнө ылайык, рибонуклеин кислотасы (РНК) өзүн өзү көбөйтүү жөндөмүн алган биринчи молекула болгон. Мындай молекула Жерде биринчи пайда болгонго чейин миллиондогон жылдар өтүшү мүмкүн. Бирок ал пайда болгондон кийин, планетада жашоо пайда болушу мүмкүн.
РНК молекуласы эркин нуклеотиддерди толуктап турган ырааттуулукта бириктирип, фермент катары иштей алат. Ошентип РНКнын көбөйүшү болот. Бирок бул химиялык кошулмаларды тирүү жан деп атоого болбойт, анткени дененин чектери жок. Ар бир тирүү организмдин мындай чектери болот. Дененин ичиндеги хаотикалык кыймылдан бөлүнүп чыккан бөлүкчөлөр гана жандыктын азыктанышына, көбөйүшүнө, жылышына жана башкаларга мүмкүндүк берген татаал химиялык реакцияларга туш болот.
Океанда изоляцияланган көңдөйдүн пайда болушу - көп кездешүүчү көрүнүш. Алар сууга түшкөн май кислоталарынан (алифат кислоталарынан) пайда болушат. Эң негизгиси, молекуланын бир учу гидрофильдүү, экинчиси гидрофобиялык. Суудагы май кислоталары сферада молекулалардын гидрофобдук учтары чөйрө ичинде болушат. Балким РНК молекулалары ушундай аймактарга түшө башташкан.
Адамзат канча жашта?
Азыркы учурдагы Homo Sapiens түрлөрүнүн жашын көпчүлүк адамдар билишпейт, демек, илимпоздор 200 миң жылга гана эсептеген акылга сыярлык адам. Башкача айтканда, адамзаттын түр катары жашы динозаврлар жашаган сойлоочулар тобунун жашынан 1250 эсе аз.
Аң-сезимге батуу жана бул маалыматтарды уюштуруу үчүн, алгач планетада жашоо кандайча пайда болгонун билгибиз келсе керек. Бүгүнкү жашоону түшүнүүгө аракет кылган адамдар кайдан пайда болушкан?
Бүгүнкү күндө илимпоздордун жашыруун материалдары жалпыга белгилүү болду. Эволюция теориясын кайрадан жазган жана планетада жашоо кандайча башталгандыгын жарыкка чыгарган акыркы жылдардагы эксперименттердин таң калыштуу тарыхы илгертен бери эле түптөлгөн догмаларды жарып жиберди. Адатта, "демилгечилердин" тар чөйрөсүнө гана жете турган генетика сырлары Дарвиндин божомолуна бир катар жооп берди.
Homo Sapiens (Homo sapiens) түрлөрү болгону 200 миң жыл. Жана биздин планетабыз 4,5 миллиард!
Биринчи клетка бөлүнүшү
РНК молекуласы менен май кислоталарынын мембранасынан турган алгачкы клеткалардын кандайча бөлүнүп чыгары азырынча белгисиз. Балким, мембрананын ичине курулган жаңы РНК молекуласы алгачкылардан тартып эле тарай баштаган. Акыр-аягы, алардын бири чел кабыгын сындырды. РНК молекуласы менен бирге анын айланасында жаңы чөйрө түзгөн май кислотасынын кээ бир молекулалары да кетип калышты.
Жашыруун материалдар
Мындан бир нече кылым мурун ушундай идеялар үчүн, устунда өлүм жазасына тартылмак. Джордано Бруно адашкандыгы үчүн 400 жыл мурун, 1600-жылы февралда өрттөлгөн. Бирок бүгүнкү күндө тайманбас пионерлердин жашыруун изилдөөлөрү жалпыга белгилүү болуп калды.
50 жыл мурун, аталар билбестиктен, башка эркек балдардын балдарын чоңойтушкан, атүгүл энеси да чындыкты ар дайым билчү эмес. Бүгүнкү күндө аталыкты белгилөө - бул кадимки талдоо. Ар бирибиз ДНК тестин тапшырып, анын ата-бабалары ким болгонун, тамырларында кан агып жаткандыгын билсек болот. Генетикалык коддо муундардын изи түбөлүккө сакталат.
Ушул коддо адамзаттын аң-сезимин толтурган эң курч суроолордун жообу камтылган: жашоо кантип башталган?
Окумуштуулардын жашыруун материалдары туура жооп табууну каалоонун тарыхын ачып берет. Бул заманбап илимдин эң чоң ачылыштарын өзүнө камтыган тырышчаактык, тырышчаактык жана укмуштай чыгармачылык окуясы.
Адамдар жашоонун кантип башталганын түшүнүүнү каалап, планетанын эң алыскы бурчтарын кыдырууга жөнөшкөн. Бул издөөлөрдүн жүрүшүндө кээ бир илимпоздор "желмогуздар" стигмасын өз тажрыйбалары үчүн алышкан, ал эми башкалар аларды тоталитардык системанын көңүлү астында өткөрүшкөн.
Прекамбрия (Криптоз)
Прекамбрий дээрлик 4 миллиард жылга созулган. Ушул убакыт аралыгында Жер бетинде олуттуу өзгөрүүлөр болуп өттү: кабык суыды, океандар пайда болду, эң негизгиси жөнөкөй жашоо пайда болду. Бирок, фоссилдердин жашоосундагы издер сейрек кездешет, анткени биринчи организмдер кичинекей жана катуу кабыктар болгон эмес.
Преамбрия Жердин геологиялык тарыхынын көпчүлүгүн - болжол менен 3,8 миллиард жыл. Анын үстүнө, анын хронологиясы кийинки Фанерозойго караганда кыйла начар иштелип чыккан. Себеби, заманга чейинки чөкмөлөрдөгү органикалык калдыктар өтө сейрек кездешет, бул байыркы геологиялык түзүлүштөрдүн айырмалоочу белгилеринин бири. Демек, палеонтологиялык изилдөө ыкмасы Прекрамбрия катмарларына колдонулбайт.
Архей Аеон (4.6 - 2.5 миллиард жыл мурун)
Метеориттерди, аска-зоолорду жана ошол мезгилдеги башка материалдарды изилдөө көрсөткөндөй, биздин планета 4,6 миллиард жыл мурун пайда болгон. Ага чейин Күндүн тегерегинде газ жана космостук чаңдан турган булуттуу диск гана болгон. Андан соң, тартылуу күчүнүн таасири менен чаң кичинекей денелерде топтолуп, акыры планеталарга айланган.
Миллиондогон жылдар бою жер бетинде эч кандай жашоо формасы болгон эмес. Архей эпизодунан кийин, жогорку мантиянын эриши жана ушул геосферада магматикалык океандын пайда болушу менен, Жердин тунук бети жана анын алгачкы жана башында тыгыз литосфера менен бирге, жогорку мантиянын эритиндисине тез кирип кетишкен. Ал кездеги атмосфера тыгыз эмес жана аммиак (NH) сыяктуу уулуу газдардан турчу3метан (CH)4суутек (H)2хлор (Cl)2), күкүрт. Анын температурасы 80 ° Сге жетти. Табигый радиоактивдүүлүк учурдагыга караганда бир нече эсе жогору болгон. Мындай шартта жашоо мүмкүн эмес болчу.
Мындан 4,5 миллиард жыл мурун, Жер Титанын гипотетикалык планетасы Марстын көлөмү менен асман телолору менен кагылышкан. Кагылышуу ушунчалык күчтүү болгондуктан, кагылышуу учурунда пайда болгон сыныктар космоско ыргытылып, айды пайда кылган. Айдын пайда болушу жашоонун пайда болушуна өбөлгө түзгөн: суу толкундарынын келип чыгышына, деңиздердин тазалануусуна жана аэрациясына өбөлгө түзгөн жана турукташкан. булак көрсөтүлгөн жок 2933 күн Жердин айлануу огу.
Жашоонун алгачкы химиялык издери Австралиянын (Пилбара) тоо тектеринде табылган. Кийинчерээк органикалык көмүртек 4,1 миллиард жылдык таштардан табылган. Балким, жашоо ысык булактардан келип чыккан, ал жерде көптөгөн азык заттар, анын ичинде нуклеотиддер болгон.
Архейдеги жашоо бактериялар менен цианобактерияларга өтүштү. Алар түбүнө жакын жашоо образын өткөрүштү: деңиз түбүн былжырдын жука катмары менен жаап алышты.
Жер бетинде жашоо кандайча башталган?
Балким, бул учурдагы суроолордун эң татаалдыгы. Миңдеген жылдар бою адамдардын көпчүлүгү муну "кудайлар жашоону жараткан" деген тезис менен түшүндүрүшкөн. Башка түшүндүрмөлөрдү элестетүү мүмкүн эмес эле. Бирок убакыттын өтүшү менен абал өзгөрдү. Өткөн кылым бою илимпоздор планетада биринчи жашоо кантип пайда болгонун так аныктоого аракет кылып келишет, деп жазат Майкл Маршалл Би-Би-Сиге.
Тиричиликтин келип чыгышын изилдеген заманбап илимпоздордун көпчүлүгү туура багытта баратканына ишенишет - жана жүргүзүлгөн эксперименттер алардын ишенимин күчөтөт. Генетикадагы ачылыштар билим китебин биринчи беттен баштап акырына чейин жаздырат.
- Жакында эле, илимпоздор болжол менен 540 миллион жыл мурун планетада жашаган адамдын байыркы ата-бабаларын табышкан. Изилдөөчүлөрдүн айтымында, ушул "тиштүү каптан" бардык омурткалуулар пайда болгон. Ортоңку бабалардын көлөмү бир миллиметр эле болчу.
- Азыркы изилдөөчүлөр ДНКдагы түп тамырынан бери өзгөрүүлөргө учурап, биринчи жарым-синтетикалык организмди жаратууга жетишти. Биз жаңы белоктордун синтезине, башкача айтканда, толугу менен жасалма жашоого жакынбыз. Эки-эки кылымдын ичинде адамзат тирүү организмдин жаңы түрүн жаратууну өздөштүрө алды.
- Биз жаңы организмдерди түзүп эле койбостон, алардын бардыгын ишенимдүү түрдө өзгөртөбүз. Илимпоздор ДНК чынжырын өзгөртүү үчүн ДНК шаймандарын колдонууга мүмкүнчүлүк берген "программа" түзүштү. Айтмакчы, ДНКнын 1% гана генетикалык маалыматты алып жүрөт дешет изилдөөчүлөр. Эмне үчүн калган 99% бизге керек?
- ДНК ушунчалык көп кырдуу болгондуктан, сиз ал маалыматты катуу дискте сактай аласыз. Фильм ДНКга жазылып, дискетадан файлдарды тартып жүргөндөй эле, маалыматты эч кыйынчылыксыз жүктөй алды.
Өзүңүздү билимдүү жана заманбап адам деп эсептейсизби? Ошондо сиз муну билишиңиз керек.
ДНКнын ачылышы 1869-жылы башталганына карабастан, бул билим биринчи жолу криминалистикада 1986-жылы гана колдонулган.
Бул жерде Жердеги жашоонун келип чыгышы жөнүндө окуя
Жашоо эски. Динозаврлар жок болуп кеткен жандыктардын ичинен эң атактуусу, бирок алар 250 миллион жыл мурун пайда болгон. Планетада биринчи жашоо бир кыйла эрте пайда болгон.
Адистердин айтымында, эң эски фоссилдер 3,5 миллиард жашта. Башкача айтканда, алар биринчи динозаврлардан 14 эсе чоң!
Бирок, бул чек эмес. Мисалы, 2016-жылдын августунда жашы 3,7 миллиард жыл болгон фоссилдүү бактериялар табылды. Бул динозаврлардан 15 миң эсе чоң!
Жер өзү ушул бактериялардан анчалык чоңураак эмес - биздин планета акыры 4,5 миллиард жыл мурун пайда болгон. Башкача айтканда, жер бетиндеги биринчи жашоо «тез эле» пайда болгон, планетада 800 миллионго жакын жыл өткөндөн кийин бактериялар пайда болгон - илимпоздордун айтымында, убакыттын өтүшү менен татаалдашып, океанда жөнөкөй организмдер үчүн биринчилерден болуп башталган тирүү организмдер. -енд, адам баласы өзү үчүн.
Канаданын жакында жасаган отчету бул маалыматтарды тастыктайт: эң эски бактериялардын саны 3770 менен 4.300 миллиард жашта. Башкача айтканда, планетабыздагы жашоо, болжол менен, 200 миллион жылдан кийин пайда болгон. Табылган микроорганизмдер темирде жашашкан. Алардын калдыктары кварц тектеринен табылган.
Эгер жашоо Жерден жаралган деп ойлосок, анда акылга сыярлык көрүнөт, эгер биз аны башка космостук денелерде, башка планеталарда же космос мейкиндигинен тартылган метеориттердин сыныктарында тапкан жокпуз, анда ал ошол мезгилде болушу керек эле. планетанын акыры пайда болгон учуру менен биздин күндөрдө табылган фоссилдердин пайда болгон күнүнүн ортосунда миллиард жыл созулат.
Ошентип, жакында жүргүзүлгөн изилдөөлөргө таянып, бизди кызыктырган убакыт аралыгын кыскартсак, жер бетинде биринчи жашоо кандай болгонун болжолдой алабыз.
Илимпоздор казуу учурунда табылган скелеттерден тарыхка чейинки алптардын пайда болушун калыбына келтиришкен.
Бардык тирүү организмдер клеткалардан турат (сен дагы)
19-кылымда биологдор бардык тирүү организмдердин "клеткалардан" - ар кандай формадагы жана өлчөмдөгү органикалык заттардан турган кичинекей уюктардан тургандыгын аныкташкан.
Клеткалар алгач 17-кылымда, салыштырмалуу күчтүү микроскопторду ойлоп табуу менен бирге ачылышкан, бирок бир жарым жарым жылдан кийин гана окумуштуулар бир бүтүмгө келишкен: клеткалар планетада жашоонун негизи болуп саналат.
Албетте, адам сырткы көрүнүшүндө балыктарга да, динозаврларга да окшобойт, тескерисинче, адамдардын жаныбарлар дүйнөсүнүн өкүлдөрү сыяктуу бир клеткалардан тургандыгын текшерүү үчүн микроскоп аркылуу карап көрүңүз. Андан тышкары, ошол эле клеткалар өсүмдүктөр менен козу карындардын астына жайгашышат.
Бардык организмдер клеткалардан, анын ичинде сизден турат.
Жашоонун эң чоң формасы - бир клеткалуу бактериялар.
Бүгүнкү күндө жашоонун эң көп сандаган формаларын ишенимдүү микроорганизмдер деп атоого болот, алардын ар бири бир гана клеткадан турат.
Мындай жашоонун эң белгилүү түрү - бул дүйнө жүзү боюнча бактериялар.
2016-жылдын апрелинде илимпоздор "өмүр дарагынын" жаңыланган нускасын: тирүү организмдин ар бир түрү үчүн санжыра дарагын сунушташкан. Бул дарактын "бутактарынын" басымдуу бөлүгү бактериялар. Мындан тышкары, дарактын формасы жер бетиндеги бардык тірдүүлүктүн түпкү атасы бактерия болгонун көрсөтөт. Башкача айтканда, тирүү организмдердин ар кандай түрлөрү (анын ичинде сиз да) бир бактериядан келип чыккан.
Ошентип, биз жашоонун келип чыгышы жөнүндөгү маселеге такыраак кайрыла алабыз. Эң биринчи клетканы калыбына келтирүү үчүн, планетада 3,5 миллиард жыл мурун болгон шарттарды так калыбына келтириш керек.
Ошентип канчалык кыйын?
Бир клеткалуу бактериялар жер бетиндеги эң кеңири таралган жашоо формасы.
Эксперименттердин башталышы
Көптөгөн кылымдар бою "жашоо кайдан башталган?" Деген суроо келип чыккан. иш жүзүндө олуттуу сураган жок. Чындыгында, башында эле эсибизде болгондой, жооп белгилүү болгон: жашоону Жаратуучу жараткан.
19-кылымга чейин адамдардын көпчүлүгү "аминизмге" ишенишкен. Бул окуу бардык тирүү жандыктарга аларды жансыз нерселерден бөлүп турган өзгөчө, табияттан тышкаркы күчкө ээ деген көз-карашка негизделген.
Амалитизм идеялары диний постулаттар менен көп кездешет. Ыйык Китепте Кудайдын «өмүр демин» колдонуп, биринчи адамдарды тирилтип, өлбөс жанды жашоосу тирүүлүктүн белгилеринин бири экени айтылат.
Бирок бир маселе бар. Амриализм идеялары таптакыр туура эмес.
19-кылымдын башында илимпоздор тирүү жандыктардан гана мүмкүн болгон бир нече заттарды табышкан. Ушул заттардын бири заарадагы карбамид болгон жана ал 1799-жылы алынган.
Бул ачылыш, бирок, жашоочулдук түшүнүгүнө карама-каршы келген жок. Карбамид тирүү организмдерде гана пайда болгон, ошондуктан аларга өзгөчө өмүр берген өзгөчө энергия берген.
Өлүм
Бирок 1828-жылы немец химиги Фридрих Вөхлер мочевинаны органикалык эмес кошулма - аммиак цианатынан синтездей алган, ал тирүү жандыктарга эч кандай тиешеси жок болчу. Башка илимпоздор анын тажрыйбасын кайталай алышкан жана көп өтпөй, бардык органикалык кошулмаларды жөнөкөй органикалык эмес кошулмалардан алууга болот.
Бул илимий концепция катары жашоочулдукка чекит койду.
Бирок өз ишенимдеринен арылуу адамдар үчүн кыйынга турду. Тирүү жандыктарга гана тиешелүү болгон органикалык кошундулардын чындыгында өзгөчө эч нерсеси жок, көптөр үчүн адамдарды кудайлык жаратуулардан машинага айландырган сыйкырдуу элементтин өмүрү жок. Албетте, бул Ыйык Китепке карама-каршы келген.
Атүгүл айрым окумуштуулар жашоо үчүн күрөшүп келишкен. 1913-жылы англиялык биохимик Бенджамин Мур өзүнүн "биотикалык энергия" теориясын жалындуу түрдө жайылткан, ал, чындыгында, ошол эле аминизм болчу, бирок ар башка сырда. Өмүрдүүлүк идеясы адамдын жан дүйнөсүндө эмоционалдык деңгээлде күчтүү тамырларды тапты.
Бүгүнкү күндө анын чагылышын күтүлбөгөн жерден табууга болот. Мисалы, бир катар илимий фантастикалык окуяларды алалы, анда каармандын “турмуштук энергиясын” толуктоого же жокко чыгарууга болот. Убакыт Лорддордун жарышында Доктор Кимдин колдонгон “жаңылануу энергиясы” эсиңизде болсун. Бул энергия аяктаганда толукталса болот. Идея футуристтик көрүнсө да, чындыгында бул эски теориялардын чагылышы.
Ошентип, 1828-жылдан кийин, илимпоздор акыры, жашоонун келип чыгышы боюнча жаңы түшүндүрмөнү издеп табууга орчундуу себептерге ээ болушкан, бул учурда Кудайдын кийлигишүүсү жөнүндө божомолдорду четке кагышкан.
Бирок алар издей башташкан жок. Изилдөө темасы өз алдынча түзүлүп келгендей сезилиши мүмкүн, бирок чындыгында, бир нече ондогон жылдар жашоонун келип чыгышы сырына келе элек.Балким, баары бир дагы эле өтө маанилүү нерсеге өтүшкөн.
Дарвин жана эволюция теориясы
19-кылымдын биологиялык изилдөө жаатындагы эң чоң жетишкендик Чарльз Дарвин тарабынан иштелип чыккан жана башка окумуштуулар тарабынан улантылган эволюция теориясы болду.
Дарвин теориясы1859-жылдагы Түрлөрдүн келип чыгышында сүрөттөлгөн, жаныбарлар дүйнөсүнүн ар түрдүүлүгү бир жалгыз атадан кантип келип чыккандыгын түшүндүргөн.
Дарвин Кудай тирүү жандыктардын ар бир түрүн өзүнчө жараткан эмес жана бул түрлөрдүн бардыгы миллиондогон жыл мурун пайда болгон примитивдүү организмден келип чыккан деп айтылат.
Идея аябай карама-каршы болуп чыкты, анткени ал Библиялык постулаттарды жокко чыгарган. Дарвиндин теориясы, айрыкча, таарынган Христиандар катуу сынга алышты.
Бирок эволюция теориясы эң биринчи организмдин кантип пайда болгону жөнүндө эч нерсе айткан жок.
Биринчи жашоо кандайча пайда болгон?
Дарвин бул кылдат суроо экенин түшүнгөн, бирок (балким дин кызматкерлери менен дагы бир конфликтке киришүүнү каалабаган) ал 1871-жылдагы катта гана айткан. Каттын эмоционалдык маанайы илимпоздун бул маселенин терең маанисин түшүнүп тургандыгын көрсөттү:
“... Эми болсо [о, эгер кандай гана чоң!] аммиак жана фосфордун бардык керектүү туздарын камтыган жана жарыкка, жылуулукка, электр кубатына ж.б. кире турган жылуу суу сактагычта химиялык жол менен пайда болгон бир белок андан ары татаал өзгөрүүлөргө ... "
Башкача айтканда: жөнөкөй органикалык кошулмаларга толгон жана күн астында жайгашкан кичинекей көлмөнү элестетиңиз. Кээ бир кошулмалар өз ара аракеттене башташы мүмкүн, натыйжада белок сыяктуу татаал заттар пайда болуп, алар өз ара аракеттенип, өрчүшөт.
Бул идея үстүртөн эле. Бирок, ошого карабастан, ал жашоонун келип чыгышы жөнүндөгү алгачкы гипотезалардын негизин түзгөн.
Дарвин эволюция теориясын гана түзүп койбостон, жашоонун керектүү органикалык эмес кошулмалар менен каныккан жылуу сууда пайда болгонун сунуш кылды.
Александр Опариндин революциялык идеялары
Жана бул багыттагы алгачкы кадамдар сиз күткөндөй болгон жок. Ой жүгүртүү эркиндигин билдирген мындай изилдөөлөр, мисалы, Улуу Британияда же АКШда жүргүзүлүшү керек деп ойлойсуз. Чындыгында, жашоонун келип чыгышы жөнүндө алгачкы божомолдор Сталиндик СССРдин жергиликтүү мейкиндиктеринде пайда болду, сиз аны эч качан уккан эмес.
Сталин генетика жаатындагы көптөгөн изилдөөлөрдү жапкандыгы белгилүү. Анын ордуна, ал агроном Трофим Лысенконун коммунисттик идеологияга ылайыктуу идеяларын жайылткан. Генетика жаатында изилдөө жүргүзгөн илимпоздор Лисенконун идеяларын коомдук колдоого милдеттүү болушкан, болбосо, лагерлерде калуу коркунучу астында.
Мындай курч кырдаалда биохимик Александр Иванович Опарин эксперименттерин өткөрүүгө аргасыз болду. Ал өзүн ишенимдүү коммунист катары көрсөткөндүктөн мүмкүн болду: ал Лысенконун идеяларын колдоп, ал тургай Ленин орденин - ошол кездеги баарынын эң ардактуу сыйлыгын алган.
1924-жылы Опарин «Жашоонун келип чыгышы жөнүндө» китебин чыгарган. Анда ал Дарвиндин “жылуу суу сактагычынын” эскиздүү мисалына таң калыштуу окшош болгон жашоонун келип чыгышы жөнүндө өзүнүн көз карашын баяндады.
Советтик биохимик Александр Опарин биринчи тирүү организмдер кооператив катары пайда болгон деп болжолдоп жатат.
Жер бетиндеги биринчи жашоонун жаңы теориясы
Опарин Жер пайда болгондон кийинки алгачкы күндөрдө эмне болгонун айтып берди. Планетанын ысык бети күйүп, кичинекей метеориттерди өзүнө тартып турган. Айлананын тегерегинде жарым эритилген таштар болгон, анын курамында көптөгөн химиялык заттар бар болчу, алардын көпчүлүгү көмүртекке негизделген.
Акыр-аягы, Жер жетиштүү муздап, буу алгач суюк сууга айланды, ошондо биринчи жамгыр пайда болду. Бир нече убакыттан кийин, планетада көмүртектүү химикаттарга бай ысык океандар пайда болду. Андан аркы окуялар эки сценарий боюнча өнүгүшү мүмкүн.
Биринчиси, татаал кошулмалар пайда боло турган заттарды өз ара аракеттенүү. Опарин тирүү организмдер үчүн маанилүү болгон кант жана аминокислоталар планетанын суу бассейнинде пайда болот деп болжолдоду.
Экинчи сценарийде, өз ара аракеттенүү учурунда кээ бир заттар микроскопиялык структураларды түзө башташкан. Белгилүү болгондой, көптөгөн органикалык кошулмалар сууда эрий бербейт: мисалы, суу суунун бетинде катмар пайда кылат. Бирок суу менен байланышта болгон кээ бир заттар диаметри 0,01 см (же 0,004 дюйм) түзгөн сфералык глобулаларды же "кооперативдерди" түзүшөт.
Микроскоп астында кооперативдерди карап, алардын тирүү клеткаларга окшоштугун байкай аласыз. Алар өсүп, формасын өзгөртүп, кээде экиге бөлүнөт. Башка заттардын ичинде топтолушу үчүн, алар курчап турган кошулмалар менен өз ара аракеттенишет. Опарин коакерваттар заманбап клеткалардын түпкү аталары деп айткан.
Джон Халданин Биринчи жашоо теориясы
Беш жылдан кийин, 1929-жылы, англис биологу Джон Бердон Сандерсон Халдане "Rationalist Annual" журналында басылып чыккан ушул сыяктуу идеялар менен өз теориясын сунуш кылды.
Ошол мезгилге чейин Галдан эволюция теориясынын өнүгүшүнө чоң салым кошуп, Дарвиндин идеяларын генетика илимине интеграциялоого өз салымын кошкон.
Анан ал аябай эсте калган адам эле. Бир жолу, декомпрессиялык камерада эксперимент учурунда кулактын жарылуусу пайда болду, кийинчерээк ал жөнүндө мындай деп жазган: "Мембрана мурунтан эле айыгып жатат, анын ичинде тешик бар болсо дагы, дүлөйлүккө карабастан, тамеки түтүнүнүн шакекчелерин кылдаттык менен чыгарып салса болот деп ойлойм. маанилүү жетишкендик »
Опаринге окшоп, Халдан органикалык кошулмалардын сууда кандайча иштешин так айткан: "(мурдараак) биринчи океандар ысык сорпонун курамына жеткен". Бул "биринчи тирүү же жарым жандыктардын" пайда болушуна шарт түзгөн. Ушул эле шартта эң жөнөкөй организмдер "май пленкасы" ичинде болушу мүмкүн.
Джон Халдан, Опаринге карабастан, биринчи организмдердин пайда болушу жөнүндө ушул сыяктуу идеяларды айткан.
Oparin-Haldane болжолу
Ошентип, бул теорияны өркүндөткөн биринчи биологдор Опарин жана Халдан болгон. Бирок тирүү организмдердин пайда болушуна Кудай же ал тургай, кандайдыр бир абстрактуу "күч" катышкан эмес деген түшүнүк радикалдуу болгон. Дарвиндин эволюция теориясындагыдай эле, бул ой Христиандыктын каршылыгы болгон.
СССРдин бийлиги бул фактыны толугу менен канааттандырды. Совет бийлигинин тушунда өлкөдө атеизм өкүм сүрүп, бийлик жашоо сыяктуу татаал кубулуштардын материалисттик түшүндүрмөлөрүн кубаныч менен колдоп келген. Баса, Халдан дагы атеист жана коммунист болчу.
"Ошол күндөрү бул идеяга өз көз карашынын призмасы менен караган: диний адамдар муну коммунисттик идеялардын жактоочуларынан айырмаланып, душмандык менен кабыл алышкан", - дейт Германиядагы Оснабрук университетинин жашоонун келип чыгышы боюнча адиси Армен Мулкиджанян. «Советтер Союзунда бул идея кубаныч менен кабыл алынды, анткени алар Кудайга муктаж эмес болчу. Батышта аны ошол эле солчул жактоочулар, коммунисттер ж.б. бөлүштү ”.
Органикалык кошулмалардын “баштапкы сорпосунда” жашоо пайда болгон деген түшүнүк аталат Oparin-Haldane гипотезасы. Ал жетиштүү ынандырды, бирок бир көйгөй бар болчу. Ошол учурда бул гипотезанын чындыгын далилдеген бир дагы практикалык тажрыйба жүргүзүлгөн эмес.
Мындай тажрыйбалар чейрек кылымдан кийин гана башталды.
"In vitro" жашоону жараткан биринчи эксперименттер
Жашоонун келип чыгышы жөнүндөгү суроого 1934-жылы химия боюнча Нобель сыйлыгын алган, атүгүл атом бомбасын түзүүгө катышкан белгилүү окумуштуу Гарольд Юри кызыктырды.
Экинчи Дүйнөлүк Согуш учурунда Юрий Манхэттен долбооруна катышып, бомба ядросу үчүн керектелүүчү туруксуз уран-235 чогулткан. Согуш аяктагандан кийин, Юрий ядролук технологияны жарандык көзөмөлгө алууну колдоду.
Юрий космосто болуп өткөн химиялык кубулуштарга кызыгып калды. Ал үчүн эң кызыктуусу Күн системасынын пайда болушундагы процесстер болду. Ал өзүнүн лекцияларынын биринде, алгач Жер жүзүндө кычкылтек жок экендигин айткан. Бул шарттар Опарин менен Халдане айткан "баштапкы сорпону" түзүү үчүн идеалдуу болгон, анткени кээ бир керектүү заттар ушунчалык алсыз болгондуктан, кычкылтек менен байланышып эрийт.
Лекцияга Стэнли Миллер аттуу докторант катышып, Юриге ушул идеяга негизделген эксперимент жүргүзүү сунушу менен кайрылды. Башында Юури бул идеяга ишенбеди, бирок кийинчерээк Миллер аны көндүрө алды.
1952-жылы Миллер жер бетиндеги жашоонун келип чыгышын түшүндүрүү менен байланышкан эң белгилүү эксперимент жүргүзгөн.
Стэнли Миллер эксперименти планетабыздагы тирүү организмдердин келип чыгышын изилдөө тарыхындагы эң белгилүү болду.
Жердеги жашоонун келип чыгышы боюнча эң белгилүү эксперимент
Даярдык көп убакытты талап кылган жок. Миллер бир нече айнек идиштерди туташтырды, алар аркылуу болжол менен Жерде 4 зат пайда болгон: кайнак суу, суутек, аммиак жана метан. Газдар системалуу учкундан бошотулган - бул жердин башында кеңири кулач жайган чагылган соккуларынын симуляциясы болчу.
Миллер "биринчи күндөн кийин колбадагы суу кызгылт болуп, биринчи жумадан кийин булут болуп, кочкул кызыл болуп калды" деп тапты. Жаңы химиялык кошулмалар пайда болду.
Миллер эритиндидин курамын анализдегенде, анын курамында эки аминокислотанын бар экендиги аныкталды: глицин жана аланин. Белгилүү болгондой, аминокислоталар көбүнчө жашоонун курулуш материалы катары сүрөттөлөт. Бул аминокислоталар денебиздеги биохимиялык процесстердин көпчүлүгүн көзөмөлдөгөн белокторду түзүүдө колдонулат. Миллер тирүү организмдин эң маанилүү эки бөлүгүн нөлдөн баштап жараткан.
1953-жылы эксперименттин натыйжалары абройлуу Science журналында жарыяланган. Юрий, өз доорунун илимпозуна мүнөздүү эмес, дворян болгону менен, анын атын Миллерден алып таштап, бардык атак-даңкты калтырган. Бирок ошого карабастан, изилдөө адатта "Миллер-Юрий эксперименти" деп аталат.
Миллер-Юрий экспериментинин мааниси
«Миллер-Юри экспериментинин мааниси, жөнөкөй атмосферада дагы көптөгөн биологиялык молекулалар пайда боло тургандыгын көрсөтүп турат», - дейт Молекулалык биологиянын Кембридж лабораториясынын илимпозу Джон Сазерленд.
Кийинчерээк белгилүү болгондой, эксперименттин бардык деталдары так болгон эмес. Чындыгында, изилдөөлөр көрсөткөндөй, башка газдар Жердин алгачкы атмосферасында болгон. Бирок бул эксперименттин маанисин төмөндөтпөйт.
"Бул көптөрдүн ой-пикирин таң калтырган өзгөчө эксперимент болду, ошондуктан ал ушул күнгө чейин колдонулат" дейт Сутерленд.
Миллердин тажрыйбасынын натыйжасында, көптөгөн илимпоздор нөлдөн баштап жөнөкөй биологиялык молекулаларды түзүүнүн жолдорун издей башташты. “Жер бетинде жашоо кандайча башталган?” Деген суроонун жообу абдан жакын окшойт.
Бирок андан кийин жашоо сиз ойлогондон да татаал экени белгилүү болду. Тирүү клеткалар, белгилүү болгондой, химиялык кошулмалар эмес, татаал кичинекей механизмдер. Аңгыча, тирүү клеткаларды нөлдөн баштап түзүү илимпоздор күткөндөй олуттуу көйгөйгө айланды.
Гендерди жана ДНКны изилдөө
20-кылымдын 50-жылдарынын башында илимпоздор өмүр кудайлардын белеги деген ойдон алыс болушкан.
Тескерисинче, алар Жердин башында өзүнөн-өзү жана табигый жол менен пайда болуу мүмкүнчүлүгүн изилдеп башташты жана Стенли Миллердин тажрыйбасынын натыйжасында бул идеядан далилдер пайда болду.
Миллер жашоону нөлдөн баштап жаратууга аракет кылып жатканда, башка илимпоздор гендердин эмнеден жасалганын аныкташкан.
Ушул учурга чейин биологиялык молекулалардын көпчүлүгү иликтенип чыккан. Буларга кант, майлар, белоктор жана "дезоксирибонуклеин кислотасы" сыяктуу нуклеин кислоталары кирет - бул ДНК.
Бүгүнкү күндө баарыбыздын генибиз ДНКда бар экендигин баары билет, бирок 1950-жылдардагы биологдор үчүн бул чыныгы шок болду.
Белоктор кыйла татаал түзүлүшкө ээ болгон, ошондуктан илимпоздор ген маалыматы алардын курамында деп ишенишкен.
Теорияны 1952-жылы Карнеги институтунун окумуштуулары - Альфред Хершей жана Марта Чейз жокко чыгарган. Алар протеин менен ДНКдан турган жөнөкөй вирустарды изилдеп, башка бактерияларды жуктуруп алышкан. Окумуштуулар белок эмес вирустук ДНК бактериялардын ичине кирерин аныкташты. Мындан ДНК генетикалык материал деген жыйынтыкка келген.
Херши менен Чейздин табылышы жарыштын башталышы болгон, анын максаты ДНКнын түзүлүшүн жана анын иштөө принциптерин изилдөө болчу.
Марта Чейз менен Альфред Херши ДНКнын генетикалык маалыматты алып жүрөөрүн аныкташкан.
ДНК спиралдык түзүлүшү - 20-кылымдын эң маанилүү ачылыштарынын бири
Бул маселени биринчилерден болуп чечкен Френсис Крик жана Кембридж университетинин Джеймс Уотсон, кесиптеши Розалинд Франклиндин жардамы. Бул Херши жана Чейз эксперименттеринен бир жыл өткөндөн кийин болгон.
Алардын ачылышы 20-кылымда эң негизгиси болуп калды. Бул ачылыш тирүү клеткалардын укмуштуу татаал түзүлүшүн көрсөткөн жашоонун келип чыгышын издөө жолубузду өзгөрттү.
Уотсон менен Крик ДНКнын ийилген тепкичке окшогон кош спираль (кош бурама) экендигин аныкташты. Бул тепкичтин эки «уюлунун» ар бири нуклеотиддер деп аталган молекулалардан турат.
Бул түзүлүш клеткалардын ДНКларын кандайча көчүрүп алгандыгын аныктайт. Башкача айтканда, ата-энелер балдарына гендин көчүрмөлөрүн кандайча өткөрүп бергени белгилүү болот.
Кош спиралды "чечүүгө" болот деп түшүнүү керек. Бул генетикалык негиздерге (A, T, C жана G), негизинен, ДНК тепкичтеринин "тепкичтерине" салынган генетикалык кодду ачат. Андан кийин, ар бир жип башка бир көчүрмөнү түзүүдө шаблон катары колдонулат.
Бул механизм гендерди жашоонун башынан эле мураска алууга мүмкүнчүлүк берет. Акыры, өз гендериңиз байыркы бактериядан келип чыккан жана ар бир жугууда Крик менен Уотсон ачкан механизмди колдонушкан.
1953-жылы Уотсон менен Крик өз докладын Nature журналында жарыялаган. Кийинки бир нече жылда илимпоздор ДНКда кандай маалымат камтылганын жана ал тирүү клеткаларда кандайча колдонулгандыгын түшүнүүгө аракет кылышты.
Жашоонун эң жашыруун сырларынын бири биринчи жолу коомчулукка ачылды.
ДНКнын түзүлүшү: 2 омурткалар (антипараллель чынжырлар) жана жуп нуклеотиддер.
ДНК чакырык
Көрүнүп тургандай, ДНКнын бир гана милдети бар. Сиздин ДНК денеңиздин клеткаларына белокторду (белокторду) - молекулаларды кантип түзүү керектигин айтып берет.
Белокторсуз тамакты сиңире албай, жүрөгүңүз согуп, демиңиз токтойт.
Бирок ДНКны колдонуп белоктордун пайда болуу процесстерин калыбына келтирүү, чындыгында, таң калыштуу кыйын иш болду. Жашоонун келип чыгышын түшүндүрүүгө аракет кылган адамдардын бардыгы ушунчалык татаал бир нерсенин кантип өз алдынча пайда болуп, кантип өрчүп-өнүгүшүн түшүнүшкөн жок.
Ар бир белок негизинен белгилүү бир тартипте тыгыз байланышкан аминокислоталардын узун чынжырынан турат. Бул буйрук белоктун үч өлчөмдүү формасын, демек, анын максатын аныктайт.
Бул маалымат ДНК базасынын тизилишинде коддолгон.Ошентип, бир клетка белгилүү бир протеин түзүшү керек болгондо, белгилүү бир аминокислоталар тизилиши үчүн ДНКдагы тиешелүү генди окуйт.
РНК деген эмне?
ДНК клеткаларын колдонуу процессинде бир нюанс бар.
- ДНК клетканын эң баалуу булагы. Ошондуктан, клеткалар ар бир иш-аракет менен ДНКга жетүүнү каалашпайт.
- Анын ордуна клеткалар ДНКдагы маалыматты башка заттын кичинекей молекулаларына көчүрүшөт РНК (рибонуклеин кислотасы).
- РНК ДНКга окшош, бирок анын бир гана жиби бар.
Эгер биз ДНК менен китепкана китебинин ортосунда окшоштукту көрсөк, анда РНК бул китептин кыскача баракчасына окшош болот.
РНК чынжыры аркылуу маалыматты белокко айландыруу процесси "рибосома" деп аталган өтө татаал молекуланын жардамы менен аяктаган.
Бул процесс ар бир тирүү клеткада, эң жөнөкөй бактерияларда да жүрөт. Жашоону камсыз кылуу үчүн тамак-аш жана дем алуу сыяктуу маанилүү.
Ошентип, жашоонун пайда болушуна байланыштуу ар кандай түшүндүрмө камтылган татаал трио кандайча көрсөтүлүшү керек ДНК, РНК жана рибосомалар.
ДНК менен РНКнын айырмасы.
Баары бир топ татаал.
Опарин жана Халдан теориялары азыр түшүнүксүз жана жөнөкөй көрүнгөн жана Миллердин эксперименти, анын жүрүшүндө белоктун пайда болушу үчүн бир нече аминокислоталар жаратылып, сүйүүчүлүк көрүнгөн. Өмүрдү жарата турган узак жолдо, анын изилдөөсү жемиштүү болгонуна карабастан, биринчи эле кадам болду.
"ДНК РНКны белокко айландырып, химиялык заттардын бардыгына айлантат" дейт Джон Сазерленд “Сиз буга карап, анын канчалык оор экендигине таң каласыз. Ушунун бардыгын бир эле жолу жасай турган органикалык кошулманы табуу үчүн эмне кылышыбыз керек? "
Балким жашоо РНКдан башталгандыр?
Бул суроого биринчилерден болуп жооп берген Британиялык химик Лесли Оргель. Ал Крик менен Уотсон жараткан ДНК моделин алгачкылардан болуп көргөн, кийинчерээк NASAга Викинг программасынын алкагында жардам берген, анын жүрүшүндө Марска конуу модулдары жөнөтүлгөн.
Оргел тапшырманы жөнөкөйлөтүүгө багытталган. 1968-жылы Криктин колдоосу менен ал биринчи тирүү клеткаларда белоктор же ДНК жок деп айткан. Тескерисинче, алар дээрлик толугу менен РНКдан турушкан. Бул учурда баштапкы РНК молекулалары универсалдуу болушу керек эле. Мисалы, алардын ДНКга окшош жупташтыруу механизмин колдонуп, өзүлөрүнүн көчүрмөлөрүн түзүшү керек болчу.
Жашоонун РНК менен башталгандыгы кийинки изилдөөлөргө таң калыштуу таасирин тийгизди. Илимий чөйрөдөгү айыгышкан талаш-тартыштардын себеби ушул күнгө чейин сакталып келатат.
Жашоо РНКдан жана башка элементтен башталган деп болжоп, Оргель жашоонун эң маанилүү аспектилеринин бири - өзүн өзү көбөйтүү жөндөмү башкаларга караганда эртерээк пайда болгон деп сунуш кылды. Ал жашоонун кантип пайда болгону жөнүндө гана эмес, жашоонун маңызы жөнүндө да айткан деп айта алабыз.
Көптөгөн биологдор Оргелдин "репродукция биринчи орунда" деген пикирине кошулушту. Дарвиндин эволюция теориясында тукум улоо жөндөмү алдыңкы орунда турат: бул денеде бул жарышта "жеңишке" жетүү, башкача айтканда, көптөгөн балдарды таштап кетүү.
Лесли Оргель алгачкы клеткалар РНКнын негизинде иштешкен деген ойду ортого салышкан.
3 лагерге бөлүнүү
Бирок башка өзгөчөлүктөр бирдей мааниге ээ жашоого мүнөздүү.
Булардын эң көрүнүктүүсү - зат алмашуу: айлана-чөйрөнүн энергиясын сиңирүү жана аны жашоо үчүн колдонуу.
Көптөгөн биологдор үчүн, зат алмашуу жашоо мүнөзүнүн өзгөчөлүгү, алар көбөйүү жөндөмүн экинчи орунга коюшат.
Ошентип, 1960-жылдардан баштап, илимпоздор жашоонун келип чыгышы сыры менен күрөшүп, эки лагерге бөлүнүп башташкан.
"Биринчиси метаболизм генетикага караганда эртерээк пайда болгон деп ырастаган, экинчиси карама-каршы пикирде" деди Саутерланд.
Үчүнчү топ пайда болуп, алгач ачкыч молекулалар үчүн идиш пайда болуп, алардын ыдырашына жол бербейт деп айтышкан.
Сутерланд мындай деп түшүндүрөт: "Биринчи кезекте, бөлүүчүлүк болушу керек, ансыз клеткадагы зат алмашуу эч кандай мааниге ээ эмес".
Башкача айтканда, бир клетка жашоонун башталышында турушу керек эле, анткени Опарин менен Халдан бир нече ондогон жылдар мурун баса белгилеген жана балким бул клетка жөнөкөй майлар менен липиддер менен капталган болушу керек.
Үч идеянын ар бири өз жактоочуларына ээ болуп, бүгүнкү күнгө чейин сакталууда. Окумуштуулар кээде суук кандуу кесипкөйлүк жөнүндө унутуп, үч идеянын бирин көрө алышкан жок.
Натыйжада, бул маселе боюнча илимий конференциялар көбүнчө чуулгандуу окуялар менен коштолду, жана ушул окуяларды чагылдырган журналисттер бир лагердеги окумуштуулардын башка эки кесиптештеринин иши жөнүндө жагымсыз пикирлерин угушкан.
Оргелдин аркасында жашоо РНКдан башталган деген ой коомчулукту бир кадам алга жылдырды.
1980-жылдары Оргелдин гипотезасын тастыктаган таң калыштуу ачылыш болду.
Биринчиси эмне болду: контейнер, зат алмашуу же генетика?
Ошентип, 1960-жылдардын аягында, окумуштуулар планетада жашоонун келип чыгышы жөнүндөгү табышмакка жооп издеп, 3 лагерге бөлүнүшкөн.
- Биринчи көз-караштар жашоонун биологиялык клеткалардын алгачкы нускалары пайда болгондон башталганына ишенишкен.
- Экинчи биринчи жана негизги кадам метаболизм системасы деп эсептешкен.
- Дагы бирөөлөрү генетика жана көбөйүү (репликация) маанилүүлүгүнө токтолушту.
Бул үчүнчү лагерь репликатор РНКдан турушу керек деген ойду эске алып, эң биринчи репликатор кандай көрүнүшү мүмкүн экендигин аныктоого аракет кылды.
РНКнын көп бети
1960-жылдары илимпоздордун РНК бардык жашоонун башаты экендигине көптөгөн себептер бар.
Бул себептерге РНК ДНК жасай албаган нерсени жасай алгандыгы кирди.
Бир кылдуу молекула болгондуктан, РНК ийилип, ар кандай формага ээ болуп, катуу ДНКга эки чынжыр менен жете алган эмес.
Оригами түзүүчү РНК жүрүм-турумундагы белокторго окшошуп кетти. Акырында, белоктор бирдей узун чынжырлар, бирок алар татаал түзүлүштөрдү түзүүгө мүмкүндүк берген нуклеотиддер эмес, аминокислоталардан турат.
Бул белоктордун эң таң калыштуу жөндөмүнүн ачкычы. Кээ бир протеиндер химиялык реакцияларды тездетиши же "катализдейт". Бул белоктор ферменттер деп аталат.
Мисалы, адамдын ичегилеринде татаал тамак-аш молекулаларын жөнөкөй (шекер сыяктуу), башкача айтканда, кийинчерээк биздин клеткалар колдонгон ферменттер бар. Ферменттерсиз жашоо мүмкүн эмес эле. Мисалы, жакында Малайзиянын аэропортунда Корея лидеринин бир тууган иниси каза болду, анын денесинде VX нерв реагентин басуучу бир фермент (фермент) иштебей калды - натыйжада дем алуу системасы шал болуп, адам бир нече мүнөттүн ичинде көз жумат. Ферменттер денебиздин иштеши үчүн абдан маанилүү.
Лесли Оргел жана Фрэнсис Крик дагы бир божомолду ортого салышты. Эгер РНК протеиндер сыяктуу көбөйө алса, анда ферменттерди түзө алабы?
Эгер ушундай болуп калса, анда РНК оригиналдуу жана өтө универсалдуу бир молекула болушу мүмкүн, ал маалыматты (ДНК сыяктуу) сактайт жана реакцияларды катализдейт, кээ бир белокторго мүнөздүү.
Идея кызыктуу болду, бирок кийинки 10 жылдын ичинде аны колдогон эч кандай далил табылган жок.
РНК ферменттери
Томас Чек Айова шаарында туулуп өскөн. Бала кезинде деле анын кумары таштар жана минералдар болгон. Ал буга чейин орто мектепте жергиликтүү университеттин геологдору менен үзгүлтүксүз конок болуп, минералдык түзүлүштөрдүн моделдерин көрсөткөн. Акыры ал РНКны изилдөөгө басым жасап, биохимик болуп калды.
1980-жылдардын башында Чек жана анын Боулдердеги Колорадо университетиндеги кесиптештери Tetrahymena термофил деп аталган бир клеткалуу организмди изилдеген. Бул клеткалык организмдин бир бөлүгү РНК чынжырларын камтыган. Текшерүү РНКнын сегменттеринин кээ бирлери кайчы менен бөлүнгөндөй, кээде башкалардан бөлүнүп чыгат.
Анын командасы бардык ферменттерди жана башка молекулаларды молекулярдык кайчы катары иш-аракет кыла башташы менен, РНК дагы ушул сегментти изоляция кыла берген. Ошол эле учурда, биринчи РНК энзими табылды: ага туташкан чоң чынжырдан өзүнчө бөлүнүп чыгуучу РНКнын кичинекей бир бөлүгү.
Жыйынтыгын 1982-жылы жарыялаган. Бир жылдан кийин, башка изилдөөчүлөр РНКнын экинчи энзимин, ака "рибозиманы", табышты.
Эки РНК ферменти салыштырмалуу тез табылгандыктан, илимпоздор чындыгында дагы көп болушу мүмкүн деп божомолдошкон. Азыр жашоо РНКдан башталганы жөнүндө барган сайын көптөгөн фактылар айтылууда.
Томас Чек биринчи РНК ферментин тапкан.
RNA World
Бул концепцияны биринчилерден болуп Вальтер Гилберт атаган.
Күтүлбөгөн жерден молекулярдык биологияга кызыгып калган физик катары Гилберт адам геномунун секвенсия теориясын жактаган биринчи адам болгон.
1986-жылы Nature журналындагы бир макалада Гилберт жашоо РНК дүйнөсүндө башталган деп болжолдойт.
Эволюциянын биринчи баскычы, Гилберттин айтымында, "РНК молекулалары нуклеотиддердин сорпосуна чогулуп, катализатор катары иш-аракет жүргүзүштү".
РНКнын ар кандай фрагменттерин жалпы тизмекке көчүрүү жана РНК молекулалары бар элементтердин негизинде пайдалуу чынжырларды түзүштү. Натыйжада, алар РНК нускаларына караганда алда канча пайдалуу болуп, белокторду жана протеин ферменттерин түзүүнү үйрөнгөн учур келди.
РНК Дүйнөсү татаал тирүү организмдерди нөлдөн баштап жаратуунун сонун жолу.
Бул түшүнүктө бир эле учурда ондогон биологиялык молекулалардын "баштапкы сорподо" пайда болушуна ишенүүнүн кажети жок, ал башталган жалгыз бир молекула үчүн жетиштүү болот.
Далили
2000-жылы RNA World гипотезасы толук далилдерди алды.
Томас Штайц тирүү клеткалардагы молекулалардын түзүлүшүн изилдөө үчүн 30 жыл сарптады. 90-жылдары ал жашоосунун негизги изилдөөсүн баштаган: рибосоманын түзүлүшүн изилдөө.
Ар бир тирүү клеткада рибосома бар. Бул чоң молекула РНКнын көрсөтмөлөрүн окуп, белокторду жаратуу үчүн аминокислоталарды бириктирет. Адам клеткаларындагы рибосомалар дененин дээрлик ар бир бөлүгүн түзөт.
Ал кезде рибосома РНКнын бар экени белгилүү болчу. Бирок 2000-жылы Steitz командасы рибосоманын түзүлүшүнүн деталдуу моделин сунуш кылды, анда РНК рибосоманын каталитикалык ядросу катары пайда болду.
Бул ачылыш олуттуу болгон, айрыкча жашоо үчүн байыркы жана түп тамырынан маанилүү рибосома болгонун эске алганда. Мындай маанилүү бир механизмдин РНКга негизделгендиги илим чөйрөсүндө "РНК Дүйнөсү" теориясын бир топ түшүнүктүү кылды. Баарынан маанилүүсү, "РНК Дүйнөсү" түшүнүгүнүн жактоочулары ачылышка кубанышты жана 2009-жылы Штайц Нобель сыйлыгын алган.
Бирок андан кийин илимпоздор күмөн санап башташкан.
"РНК Дүйнөсү" теориясынын көйгөйлөрү
“РНК Дүйнөсү” теориясында алгач эки маселе болгон.
Биринчиден, РНК чындыгында бардык маанилүү функцияларды аткара алабы? Ал жердин алгачкы шарттарында пайда болушу мүмкүнбү?
Гилберт "РНК Дүйнөсү" теориясын жараткандан бери 30 жыл өттү, бирок бизде РНКнын теорияда сүрөттөлгөн нерселердин бардыгына чындап жөндөмдүү экендиги жөнүндө толук далилдер дагы деле жок. Ооба, бул таң калыштуу функционалдык молекула, бирок ага бир РНК жетиштүүбү?
Бир карама-каршылык таң калтырды. Эгер жашоо РНК молекуласынан башталса, анда РНК өзүнүн көчүрмөлөрүн же копияларын түзө алат дегенди билдирет.
Бирок белгилүү болгон РНКлардын эч биринде мындай жөндөм жок. РНК же ДНК фрагменттеринин так көчүрмөсүн түзүү үчүн көптөгөн ферменттер жана башка молекулалар керек.
Ошондуктан, 80-жылдардын аягында, бир топ биологдор өтө эле изилдөө жүргүзө башташты. Алар өз алдынча репликация кыла ала турган РНК түзүүнү көздөшкөн.
Өзүн-өзү репродукция кылган РНК түзүү аракеттери
Гарвард медициналык мектебинен Джек Шостак бул изилдөөчүлөрдүн биринчиси. Ал кичинекей кезинен эле химияны аябай жакшы көргөндүктөн, анын жертөлөсүн лабораторияга айландырган. Ал өзүнүн коопсуздугуна маани бербегендиктен, бир жолу жарылуу болуп, айнек идишти шыпка мык менен илип алган.
80-жылдардын башында Шостак адам гендеринин өзүлөрүн карылыктан кантип коргой тургандыгын айкын далилдеди. Бул алгачкы изилдөө кийинчерээк аны Нобель сыйлыгынын лауреаттарынын тизмесине алып келмек.
Бирок ал көп өтпөй Чекинин РНК ферменттерине байланыштуу изилдөөсүнө шыктанган. "Менин оюмча, бул укмуштуу жумуш" деди Шостак. "Негизинен, РНК өз көчүрмөлөрүңүздү түзүүдө катализатор катары кызмат кылышы мүмкүн".
1988-жылы Чек кичинекей 10 нуклеотиддик РНК молекуласын түзүүгө жөндөмдүү РНК энзимин тапкан.
Шостак лабораторияда жаңы РНК ферменттерин түзүүнү чечти. Анын командасы кокустук ырааттуулук топтомун түзүп, ар бирин катализатордун жөндөмүнө ээ болгон жок дегенде бирөөсүн табуу үчүн сынап көрдү. Андан кийин, ырааттуулук өзгөрүп, тест улантылды.
10 жолу аракеттенгенден кийин, Шостак РНК энзимин түзүп, ал катализатор катары реакцияны жаратылыштагыга караганда 7 миллион эсе тездетти.
Шостактын командасы РНК ферменттеринин өтө күчтүү экендигин далилдеди. Бирок алардын энзими репликаларын түзө алган жок. Бул Шостак үчүн аягы жок болчу.
Фермент R18
2001-жылы кийинки ийгиликти Шостактын мурдагы студенти - Кембридждеги Массачусетс Технологиялык Институтунун студенти Дэвид Бартел жасаган.
Бартел РНК чынжырына жаңы нуклеотиддерди кошо ала турган R18 аттуу РНК энзимин жараткан.
Башкача айтканда, фермент кокус нуклеотиддерди кошуп эле койбостон, ырааттуулугун так көчүрүп алган.
Өзүн-өзү жаңырткан молекулалар дагы эле алыс болчу, бирок багыт туура болгон.
R18 энзими 189 нуклеотидди камтыган чынжырдан турду жана ага дагы 11ти кошо алат, башкача айтканда, анын узундугунун 6% түзөт. Изилдөөчүлөр дагы бир нече тажрыйбада бул 6% 100% га айланат деп үмүттөнүшкөн.
Бул жаатта эң ийгиликтүү болуп Кембридждеги Молекулярдык Биология Лабораториясынан Филип Холлигер табылды. 2011-жылы анын командасы 95 нуклеотиддин тизмегин көчүрө ала турган tC19Z энзимин түзүү үчүн R18 энзимин өзгөрткөн. Бул анын узундугунун 48% ын түздү - R18ге караганда көбүрөөк, бирок 100% так кажети жок.
Джералд Джойс жана Трэйси Линкольн Скрипптердин Ла Жолла изилдөө институту альтернативдүү ыкманы сунушташты. 2009-жылы алар РНК ферменттерин түзүп, анын репликаларын кыйыр түрдө түзүшкөн.
Алардын энзими РНКнын эки кыска бөлүгүн бириктирип, дагы бир ферментти жаратат. Ал өз кезегинде, башка эки РНК бөлүктөрүн бириктирип, баштапкы ферментти жаратат.
Чийки зат менен бул жөнөкөй цикл түбөлүккө улана берет. Бирок ферменттер туура РНК чынжырларын Джойс жана Линкольн түзгөндө гана иштешет.
"РНК Дүйнөсү" идеясына ишенбеген көптөгөн илимпоздор үчүн РНКнын өзүн-өзү репликациясынын жоктугу скептицизмдин негизги себеби болуп саналат. РНК жөн гана өмүр бою жаратуучунун ролун көтөрө албайт.
РНКны нөлдөн баштап түзүүдө химиктер оптимизмге кошушпайт. РНК ДНКга караганда алда канча жөнөкөй молекула болсо да, анын жаратылышы укмуштай көйгөй болгонун далилдеди.
Биринчи клеткалар бөлүнүү жолу менен көбөйтүлөт.
Маселе шекер
Ар бир нуклеотидде жана нуклеотид базасындагы кант жөнүндө болот.Аларды өзүнчө түзүү реалдуу, бирок аларды бириктирүү мүмкүн эмес.
90-жылдардын башталышында бул көйгөй айдан-ачык айкын болгон. Ал көптөгөн биологдорду РНК Дүйнөлүк гипотезасы канчалык жагымдуу көрүнгөнүнө карабастан, дагы эле гипотеза бойдон кала берет деп ишендирди.
- Башында дагы бир молекула Жердин башында пайда болгон болушу мүмкүн: ал РНКга караганда жөнөкөй болгон жана «баштапкы сорподон» чогулуп, кийинчерээк өзүн-өзү өндүрүп башташкан.
- Балким, алгач бул молекула, андан кийин РНК, ДНК жана башкалар пайда болгон.
Полиамид нуклеин кислотасы (PNA)
1991-жылы Даниядагы Копенгаген университетинен Питер Нильсен баштапкы репликатордун ролуна ылайыктуу талапкер тапкан көрүнөт.
Чындыгында, бул ДНКнын кыйла жакшыртылган нускасы болчу. Нильсен негизин өзгөрткөн жок - стандарттуу A, T, C жана G - бирок кант молекулаларын колдонуунун ордуна, полиамид деп аталган молекулаларды колдонгон.
Ал пайда болгон молекуланы полиамид нуклеин кислотасы, же PNA деп атады. Бирок убакыттын өтүшү менен кыскартуунун коддолушу кандайдыр бир себептерден улам "пептиддик нуклеин кислотасына" айланган.
Табиятта PNA табылган эмес. Бирок анын жүрүм-туруму ДНКга окшош. ПНК чынжыры ДНК молекуласында чынжырды алмаштыра алат жана негиздер кадимкидей жупташат. Болгондо да, ПНКны ДНК сыяктуу эки спиральга айландырса болот.
Стэнли Миллер бүйүрдү кызытты. "РНК Дүйнөсү" түшүнүгүнө терең скептицизм менен карасак, ал биринчи генетикалык материалдын ролуна РНК көбүрөөк ылайыктуу деп эсептеген.
2000-жылы ал өзүнүн пикирин далилдер менен колдогон. Ошол мезгилге чейин ал 70 жашта болчу жана бир нече жолу инсультка кабылган, андан кийин карылар үйүндө отуруп калышы мүмкүн эле, бирок ал багынып берген эмес.
Мурда Миллер, азот, аммиак жана суу колдонгон классикалык экспериментин кайталап, акыры РНКнын полиамиддик негизин алды.
Мындан көрүнүп тургандай, РНКдан айырмаланып, алгачкы жер бетинде РНКнын пайда болушу үчүн шарттар болушу мүмкүн.
РНКнын жүрүм-туруму ДНКга окшош.
Треоз нуклеин кислотасы (TNC)
Ошол эле учурда, башка химиктер нуклеин кислоталарын түзүштү.
2000-жылы Альберт Эшенмозер трео-нуклеин кислотасын (TNC) түзгөн.
Чындыгында, ал бир эле ДНК болчу, бирок базада башкача шекер бар. ТНК чынжырлары кош спираль түзүшү мүмкүн, ал эми маалымат РНКдан УНКларга жана тескерисинче берилиши мүмкүн.
Андан тышкары, УКТлар татаал формаларды, анын ичинде белок формасын да түзүшү мүмкүн. Бул болсо TNCлердин РНК сыяктуу фермент катары иштей башташын көрсөтүп койду.
Гликоль нуклеин кислотасы (GNA)
2005-жылы Эрик Меггерс гликоль нуклеин кислотасын түзүп, спирал түзө алат.
Бул нуклеин кислоталарынын ар биринин өз жактоочулары бар: адатта, кычкылтектин жаратуучулары өзүлөрү.
Бирок табиятта мындай нуклеин кислоталарынын изи байкалган эмес, демек, аларды биринчи жашоо колдонулган деп болжоп, кандайдыр бир учурда РНК менен ДНКнын пайдасына аларды ташташы керек эле.
Жөнөкөй угулат, бирок далилдер менен ырасталбайт.
Бул жакшы түшүнүк болчу, бирок ...
Ошентип, 21-кылымдын биринчи он жылдыктын орто ченинде, РНК Дүйнөсүнүн идеясын жактагандар чуулгандуу абалга келишти.
Бир жагынан, РНК ферменттери табиятта бар эле жана биологиялык механизмдердин эң маанилүү бөлүктөрүнүн бири - рибосома. Бул жаман эмес.
Бирок, экинчи жагынан, жаратылышта өзүнөн өзү пайда болгон РНК табылган жок жана эч ким РНКнын "баштапкы сорподо" кантип пайда болгонун түшүндүрө алган жок. Акыркы нуклеин кислоталары менен түшүндүрсө болот, бирок табиятта алар мурун эле (же эч качан) болгон эмес. Бул жаман.
"РНК Дүйнөсү" түшүнүгүнүн өкүмү ачык эле: түшүнүк жакшы, бирок толук эмес.
Ошол эле учурда, 80-жылдардын ортосунан тартып дагы бир теория жай өнүгүп жатты. Анын жактоочулары жашоо РНК, ДНК же башка генетикалык заттардан башталбайт деп ырасташты.Алардын ою боюнча, жашоо энергияны колдонуу механизми катары жаралган.
Биринчи энергия?
Ошентип, жылдар бою жашоонун келип чыгышына катышкан илимпоздор 3 лагерге бөлүнүштү.
Биринчисинин өкүлдөрү жашоо РНК молекуласынан башталат деп ишенишкен, бирок РНК молекулалары же ага окшош РНКлар Жердин өзүнөн-өзү пайда болуп, өзүнөн-өзү көбөйүп башташканын биле алышкан жок. Башында илимпоздордун ийгилиги сүйүндү, бирок акыры, изилдөөчүлөр токтоп калышты. Бирок, бул изилдөөлөр кызуу жүрүп жаткан учурда, жашоонун такыр башкача жол менен жаралганына ишенгендер да болгон.
"РНК Дүйнөсү" теориясы жөнөкөй бир идеяга негизделген: дененин эң негизги функциясы - тукум улоо жөндөмү. Көпчүлүк биологдор буга макул. Бактериядан көк киттерге чейинки бардык тирүү жандыктар тукум улашат.
Бирок, бул маселе боюнча көптөгөн изилдөөчүлөр репродуктивдүү функция биринчи орунда турат дегенге кошулбайт. Көбөйтүү башталганга чейин, организм өзүн-өзү камсыз кылышы керек деп айтышат. Ал өмүрдү өзү колдой алышы керек. Акыр-аягы, сиз буга чейин өлүп калсаңыз, балалуу боло албай каласыз.
Биз өмүрдү азык-түлүк аркылуу колдойбуз, ал эми өсүмдүктөр күн нурунан энергия алып турушат.
Ооба, ширелүү кесимден жеген жигит бир кылымдык эменге окшобойт, бирок чындыгында экөө тең энергияны сиңирип алышат.
Энергиянын сиңиши жашоонун негизи.
Зат алмашуу
Тирүү жандыктардын энергиясы жөнүндө сөз болгондо, биз зат алмашуу менен алектенебиз.
- Биринчи этап - бул энергияны, мисалы, энергияга бай заттардан алуу (мисалы, кант).
- Экинчиси - денеде ден-соолукка пайдалуу клеткаларды куруу үчүн энергияны колдонуу.
Энергияны колдонуу жараяны өтө маанилүү, жана көптөгөн изилдөөчүлөр жашоонун башталышы ошол болгон деп ишенишет.
Бирок организмдер метаболизм функциясы менен гана кандайча көрүнүшү мүмкүн?
Биринчи жана таасирдүү божомолду Гюнтер Вахтерсаузер 20-кылымдын 80-жылдарынын аягында айткан. Кесиби боюнча ал патенттик юрист болгон, бирок химия жаатында татыктуу билимге ээ болгон.
Вахтершаузер алгачкы организмдер "биз билген нерселерден кескин айырмаланган" деп божомолдогон. Алар клеткалардан турушкан эмес. Аларда ферменттер, ДНК же РНК жок болчу.
Тактоо үчүн, Вахтершаузер жанар тоодон агып чыккан ысык суунун агымын сүрөттөгөн. Суу аммиак сыяктуу вулкандык газдар менен толуп, жанар тоонун борборунан чыккан минералдык бөлүкчөлөр бар эле.
Агын тектердин үстүнөн агып өткөн жерлерде химиялык реакциялар башталды. Суудагы металлдар жөнөкөй заттардан ири органикалык кошулмаларды түзүүгө өбөлгө түзгөн.
Метаболикалык цикл
Биринчи метаболикалык циклдин түзүлүшү бурулуш учур болду.
Бул процессте бир химиялык зат бир нече башка затка айланат жана ушинтип, акыр аягында биринчи зат калыбына келтирилет.
Бул процессте зат алмашуу процессине катышкан бүт система энергия топтойт, бул циклди кайра баштоого же жаңы процессти баштоого колдонулат.
Метаболикалык циклдер, алардын "механикалуулугуна" карабастан, жашоо үчүн абдан маанилүү.
Заманбап организмдердин калган нерселеринин баары (ДНК, клеткалар, мээ) ушул химиялык циклдердин негизинде кийинчерээк пайда болду.
Метаболикалык циклдер жашоого анчалык окшош эмес. Ошондуктан, Вахтерсхаусер өзүнүн ойлоп табуусун "алдын-ала пайда болгон организмдер" деп атаган жана аларды "тирүү деп айтууга болбойт" деп жазган.
Бирок Вахтершаузер сүрөттөгөн зат алмашуу циклдары ар кандай тирүү организмдин борборунда турат.
Чындыгында сиздин клеткаларыңыз микроскопиялык өсүмдүктөр, алар кээ бир заттарды тынымсыз бөлүп, башкаларын айлантышат.
Метаболикалык циклдер, алардын "механикалуулугуна" карабастан, жашоо үчүн абдан маанилүү.
20-кылымдын акыркы жыйырма жылдыгында, Вахтершаузер өз теориясын ар тараптуу иштеп чыккан.Ал башкаларга караганда кайсы минералдар жакшы болоорун жана кайсы химиялык циклдер орун алышы мүмкүн экендигин сүрөттөгөн. Анын ой жүгүртүүсү жактоочуларын топтой баштады.
Эксперименталдык тастыктоо
Бирок маселе теориялардан ашып өткөн жок. Сакчы өзүнүн теориясын далилдей турган практикалык ачылышты талап кылды. Бактыга жараша, ал мындан он жыл мурун эле жасалган.
1977-жылы Орегон университетинин Джек Корлисс командасы Тынч океандын чыгыш тарабында 2,5 километр тереңдикке чөгүп кеткен. Окумуштуулар Галапагос ысык булагын тоо кыркалары түбүнөн көтөрүлүп турган жерде изилдешкен. Башында тоо кыркалары вулкандык активдүү болгон.
Корлисс тоо кыркаларынын дээрлик ысык булактар менен чекит коюлганын байкады. Деңиздин түбүнөн ысык жана химиялык каныккан суу көтөрүлүп, аскалардагы тешиктен агып чыкты.
Таң калыштуусу, бул "гидротермалдык чуңкурлар" чоочун жандыктар тарабынан жыш отурукташкан. Булар бир нече түрдөгү чоң моллюскалар, мидия жана аннелиддер эле.
Суу бактерияларга да толгон. Бул организмдердин бардыгы гидротермалдык тешикчелерден келип чыккан энергия боюнча жашашкан.
Гидротермалдык тешикчелердин ачылышы Corlissтин сонун кадыр-баркын жаратты. Бул дагы ойлонууга түрттү.
Деңиздеги гидротермалдык скважиналар бүгүнкү күндө организмдердин жашоосун камсыз кылат. Балким, алар анын негизги булагы болуп калгандыр?
Гидротермалдык тешикчелер
1981-жылы Джек Корлисс мындай желдеткичтер Жерде 4 миллиард жыл мурун бар деп болжоп, алардын айланасында жашоо жаралган деп айткан. Ал кийинки карьерасын ушул идеяны иштеп чыгууга арнады.
Корлисс гидротермалдык тешикчелер химиялык заттардын аралашмасын түзүшү мүмкүн деп божомолдоду. Анын айтымында, ар бир дем алуу, бир эле "алгачкы сорпонун" атомизатору болгон.
- Тоо аркылуу ысык суу агып жатканда, жылуулук жана басым эң жөнөкөй органикалык бирикмелерди аминокислоталар, нуклеотиддер жана кант сыяктуу татаал бирикмелерге айландырды.
- Суу отто ысык болбой калган океанга чыгууга жакыныраак, алар ДНК сыяктуу углеводдорду, белокторду жана нуклеотиддерди түзүп, чынжырларды түзө башташты.
- Андан кийин суу бир кыйла муздаган жерде, океандын өзүндө эле, бул молекулалар жөнөкөй клеткаларга чогулушкан.
Теория акылга сыярлык жана көңүлдү бурду.
Бирок Стэнли Миллер эксперимент жөнүндө кеп козголуп, шыктануу менен бөлүшкөн жок. 1988-жылы ал суу тешикчелери жашоо үчүн өтө ысык болгон деп жазган.
Корлистин теориясы экстремалдуу температура аминокислоталар сыяктуу заттарды пайда кылышы мүмкүн деп айткан, бирок Миллердин эксперименттери ал аларды да жок кыла аларын көрсөткөн.
Кант сыяктуу негизги кошундулар бир нече секундга созулушу мүмкүн.
Андан тышкары, бул жөнөкөй молекулалар чынжырларды түзө алышмак эмес, анткени курчап турган суу аларды заматта бузуп салмак.
Жылуу, жылуураак ...
Бул жерде талкууга геолог Майк Рассел кошулду. Ал желдетүү теориясы Вахтерсхаусердин болжолдуу организмдер жөнүндө божомолуна туура келет деп эсептеген. Бул ойлор аны жашоонун келип чыгышы жөнүндөгү эң популярдуу теориялардын бирин түзүүгө түрттү.
Расселдин жаштыгы аспиринди жаратуу жана баалуу минералдарды изилдөө менен башталган. 60-жылдары жанар тоонун атылышы учурунда ал жооп планын ийгиликтүү координациялаган, анын артында тажрыйбасы жок. Бирок ал ар кандай доорлордо жер бетинин кандайча өзгөргөнүн изилдөөгө кызыкдар болгон. Тарыхты геологдун көз карашынан карап көрүү мүмкүнчүлүгү анын жашоонун келип чыгышы жөнүндөгү теориясын түздү.
80-жылдары ал байыркы мезгилдерде температурасы 150 градустан ашпаган гидротермалдык скважиналар бар экендигин көрсөткөн. Анын айтымында, бул орточо температура молекулаларга Миллер ойлогондон узак убакытка созулушу мүмкүн.
Анын үстүнө, кичинекей ысык чуңкурлардын катмарларында кызыктуу бир нерсе табылган.Пирит деп аталган минерал, темирден жана күкүрттөн турган, узундугу 1 мм түтүктөр түрүндө.
Расселл өзүнүн лабораториясында пирит сфералык тамчыларды да түзө аларын аныктаган. Ал биринчи комплекстүү органикалык молекулалар так пирит түзүмдөрүнүн ичинде пайда болгон деп сунуштады.
Ошол эле маалда, Вахттершаусер өз агымын химиялык заттарга бай суунун агымы белгилүү бир минерал менен өз ара аракеттенгендигине негиздеп жарыялаган. Ал тургай, пирит бул минерал болушу мүмкүн деп айткан.
Расселл 2 менен 2ди гана кошо алган.
Ал терең деңиздеги жылытуучу гидротермалдык тешикчелерде, пириттин структуралары пайда болгон жерде, Вахтершаус прекурсорлорунун организмдери пайда болгонун мойнуна алган. Эгер Расселл жаңылган жок болсо, анда жашоо деңиздин тереңинде пайда болуп, метаболизм алгач пайда болгон.
Мунун баары Расселлдин 1993-жылы, Миллердин классикалык экспериментинен 40 жыл өткөндөн кийин жарыяланган макаласында баяндалган.
Басма сөздөгү резонанс анча-мынча жаралды, бирок ачылыштын мааниси буга тоскоол болгон жок. Расселл эки башка ойду (Вахтершаузер метаболикалык циклдары жана Корлисс гидротермалдык тешикчелери) бир ишенимдүү түшүнүккө бириктирди.
Расселл биринчи организмдердин энергияны кандайча сиңириши жөнүндө ой бөлүшкөндө, бул түшүнүк ого бетер таасир калтырды. Башкача айтканда, ал алардын метаболизмге кандайча жардам берерин түшүндүргөн. Анын идеясы заманбап илимдин унутулган генийлеринин биринин эмгегине негизделген.
"Күлкүлүү" Митчелл эксперименттери
60-жылдары биохимик Питер Митчелл оорунун айынан Эдинбург университетин таштоого аргасыз болгон.
Ал Корнуоллдагы сарайды жеке лабораторияга айландырган. Илимий чөйрөдөн четтетилгендиктен, ал өзүнүн ишин үй уйларынын сүтүн сатуу менен каржылаган. Көпчүлүк биохимиктер, анын ичинде РНК изилдөөлөрү мурда талкууланып келген Лесли Оргель Митчеллдин ишин өтө күлкүлүү деп эсептешкен.
Болжол менен жыйырма жыл өткөндөн кийин, Митчелл 1978-жылы химия боюнча Нобель сыйлыгын алгандан кийин жеңип чыккан. Ал атактуу болгон эмес, бирок анын идеяларын биология боюнча кандайдыр бир окуу китебинен байкоого болот.
Митчелл өмүрүн организмдердин тамак-аштан энергияны кандайча сарпташын изилдөөгө арнаган. Башкача айтканда, ал экинчибизден экинчибизге кантип аман өткөнүбүзгө кызыкты.
Англиялык биохимик Питер Митчелл АТФ синтезинин механизмин ачуудагы иши үчүн химия боюнча Нобель сыйлыгын алды.
Организм энергияны кантип сактайт
Митчелл бардык клеткалар энергияны белгилүү бир молекулада - аденозин трифосфатында (ATP) сактаганын билишкен. Маанилүү нерсе, үч фосфат чынжырынын аденозинге туташышы. Үчүнчү фосфаттын кошулушу көп энергияны талап кылат, кийинчерээк АТФде калат.
Клетка энергияга муктаж болгондо (мисалы, булчуңдардын кысылышы менен), АТФтен үчүнчү фосфатты бөлүп чыгарат. Бул АТФти аденозидифосфатка (ADP) айлантат жана сакталган энергияны чыгарат.
Митчелл алгач клеткалар кантип ATP түзүүгө жетишкенин түшүнүүнү каалашты. Үчүнчү фосфатка кошулуу үчүн ADPде жетиштүү энергияны кантип топтошкон?
Митчелл ATP түзүүчү энзимдин мембранада турганын билген. Ал клетка протон деп аталган заряддалган бөлүкчөлөрдү мембрана аркылуу сорот, ошондуктан бир тарапта протондор көп, ал эми экинчисинде дээрлик жок.
Андан соң протондор эки тараптагы тең салмактуулукту сактоо үчүн мембранага кайтып келүүгө аракет кылышат, бирок ферменттин ичине кире алышат. Чачырап турган протондордун агымы ферментке АТФ түзүүгө керектүү энергия берет.
Митчелл бул идеяны алгач 1961-жылы билдирген. Кийинки 15 жыл ичинде ал өзүнүн теориясын терс далилдерге карабастан кол салуулардан коргогон.
Бүгүнкү күндө Митчелл сүрөттөгөн процесс жер жүзүндөгү ар бир тирүү жандыкка мүнөздүү экендиги белгилүү болду. Бул учурда сиздин клеткаларыңызда болуп жатат. ДНК сыяктуу, бул биз билген жашоонун негизги бөлүгү.
Catharheus
Catharheon aeon (байыркы грекκατἀρχαῖος - "эскиден төмөн"), 4.6–4 миллиард жыл мурун, Жердин өнүгүшүнүн протопланетардык баскычы катары белгилүү. Архейдин биринчи жарымын каптайт. Ал кезде жер сейрек кездешүүчү атмосферасы бар жана гидросферасыз муздак орган болчу. Мындай шартта эч кандай жашоо пайда болбойт.
Катарейка учурунда атмосфера тыгыз болгон жок. Анын курамына Жердин астероиддер менен кагылышуу учурунда пайда болгон газдар жана суу буусу кирди.
Ай Жерге абдан жакын болгондуктан (экватор - 40 миң км), күн 6 саатка гана созулган. Бирок, ай тартыла баштаганда, күн көбөйө баштады.
Протерозой Аеон (2,5 миллиард - 543 миллион жыл мурун)
Протерозой (грекче πρότερος - биринчи, эски, грекче ζωή - жашоо) татаал өсүмдүктөрдүн, козу карындардын жана жаныбарлардын (мисалы, губкалардын) пайда болушу менен белгиленет. Протерозойдун башталышындагы жашоо дагы эле деңиздерде топтолгон, анткени кургак шарттар анчалык жагымдуу болгон эмес: атмосфера негизинен суутек сульфидинен, СОдон турчу2, N2, CH4жана O өтө эле аз өлчөмдө2.
Бирок, ошол учурда деңиздерде жашаган бактериялар О чыгара баштаган2 кошумча продукт катары, 2 миллиард жыл мурун, кычкылтек көлөмү туруктуу деңгээлге жеткен болчу. Бирок атмосферада кычкылтектин кескин көбөйүшү кычкылтек кырсыгына алып келип, ошол мезгилде океандарды жашаган организмдердин дем алуу органдарынын өзгөрүшүнө алып келген (анаэробдуктар аэробдуктарга алмаштырылган) жана атмосферанын курамы өзгөргөн (озон катмарынын пайда болушу). Парник эффектинин Жер бетиндеги төмөндөшүнө байланыштуу Гурон мөңгүсү узак убакытка созулган: температура −40 ° С чейин төмөндөгөн.
Андан кийинки биринчи көп клеткалуу фоссилдер мөңгүдөн кийин табылат. Ошол мезгилде океандар сприггин сыяктуу жаныбарлар жашаган (Spriggina) - баш жана арткы учтары бар курт сымал жаныбарлар. Мындай жаныбарлар азыркы жаныбарлардын ата-бабалары болуп калышы мүмкүн.
Paleoproterozoic
Paleoproterozoic Протерозойдун бөлүгү болгон геологиялык доор, 2,5 миллиард жыл мурун башталып, 1,6 миллиард жыл мурун аяктаган. Бул мезгилде континенттер биринчи стабилдешти. Фотосинтездин биохимиялык процесстерин энергия жана кычкылтек өндүрүшүн колдонгон бактериялардын бир түрү болгон цианобактерия да ушул учурда өрчүйт.
Палеопротерозойдун эң маанилүү окуясы - кычкылтек катастрофасы. Атмосферада кычкылтектин курамы бир кыйла жогорулаганга чейин, дээрлик бардык жашоо формалары анаэробдор болгон, башкача айтканда, тирүү формалардагы зат алмашуу клеткалык дем алуу формаларына көз-каранды болуп, кычкылтекти талап кылбайт. Кычкылтектин көп көлөмүнө жетиши көпчүлүк анаэробдук бактерияларга зыян келтирет, ошондуктан Жер бетиндеги тирүү организмдердин көпчүлүгү жоголуп кетишти. Калган жашоо формалары кычкылтектин кычкылдануусуна жана өлүмгө алып келүүчү таасирлерге каршы болушкан, же өмүр бою кычкылтек жок чөйрөдө өткөрүшкөн.
Неопротерозия
НеопротерозияАнглисче Неопротерозой доору - геохронологиялык доор (протерозойдун акыркы доору), 1000 миллион жыл мурун башталып, 542 миллион жыл мурун аяктаган.
Геологиялык көз караштан алганда, ал Родиниянын байыркы суперконтинентинин кеминде 8 бөлүккө бөлүнүшү менен мүнөздөлөт, буга байланыштуу Мировиянын байыркы супер океаны жок болуп кеткен. Криогенез учурунда Жердин эң ири мөңгү жүрдү - муз экваторго жетти (Жер-кар тоголосу).
Кечиккен неопротерозой (Ediacarius) тирүү организмдердин эң байыркы фоссилдүү калдыктарын камтыйт, анткени ошол кезде тирүү организмдерде кандайдыр бир катуу кабык же скелет пайда боло баштаган.
Кембрий доору (543-490 млн. Жыл мурун)
Кембрий мезгилинде күтүлбөгөн жерден ар кандай тирүү организмдер пайда болот - жаныбарлар дүйнөсүнүн көптөгөн бөлүктөрүнүн учурдагы өкүлдөрүнүн ата-бабалары (кембрийден мурунку чөкмөлөрдө мындай организмдердин калдыктары жок).Геологиялык масштабда күтүлбөгөн, бирок чындыгында миллиондогон жылдарга созулган бул окуя илимде кембрий жарылышы деп белгилүү.
Кембрий доорундагы жаныбарлардын калдыктары дүйнө жүзү боюнча көп кездешет. Кембрий доорунун башында (болжол менен 540 миллион жыл мурун) жаныбарлардын кээ бир топторунда татаал көз пайда болот. Бул органдын пайда болушу чоң эволюциялык кадам болгон - эми жаныбарлар алардын айланасындагы дүйнөнү көрө алышат. Ошентип, жабырлануучулар мергенчилерди көрө алышты, ал эми мергенчилер алардын курмандыгын көрө алышты.
Кембрий мезгилинде жер кургак жерде болгон эмес. Бирок океандар омурткасыздар менен жыш отурукташкан, мисалы, губкалар, трилобиттер, аномалокарлар. Мезгил-мезгили менен, чоң суу алдындагы жер көчкүдөн деңиз жаратылыштарынын жамааттары бир нече тонна сазга көмүлүп келишкен. Ушул жер көчкүнүн натыйжасында биз кембрий доорундагы жаныбарлар дүйнөсүнүн кандайча таң калыштуу болгонун элестете алабыз, анткени атүгүл назик жумшак жаныбарлар да баткактын түбүндө эң жакшы катмар катары сакталып калган.
Кеме кембрийинин мезгилинде деңиздерде жаныбарлардын негизги топтору артроподдор, эхинодермалар жана моллюскалар болгон. Бирок ошол мезгилдеги деңиздердин эң негизги жашоочусу хайкоуихтиссиз жансыз жан болгон - ал көзүнөн тышкары аккорд иштеп чыккан.
Ордовик доору (490–443 млн. Мурун)
Ордовиктин убагында жер жашай берген, өсүмдүктөрдүн ичинен биринчилерден болуп жер бетинде жашай турган жалбырактарды кошпогондо. Бирок негизги жашоо деңиздерде бир топ активдүү өнүгүп жатты.
Ордовик деңиздеринин негизги тургундары мегаограф сыяктуу артроподдор болгон. Алар кыскача кургактыкка жумуртка салуу үчүн барышкан. Бирок башка тургундар бар болчу, мисалы, цефалопод класстагы ортотокон клеткасынын өкүлү.
Ордовикдеги омурткалуу жаныбарлар али толук бойдон түзүлө элек. Хэйкоихтистин урпактары деңиздерди сүзүп өтүштү.
Ошондой эле Ордовик доорундагы деңиздерде ичеги, эхинодермалар, маржандар, губкалар жана башка омурткасыздар жашашкан.
Силур доору (443-417 миллион жыл мурун)
Айрым өсүмдүктөр, мисалы, бийиктиги 10 сантиметрден ашкан кексония (Coocsonia) жана кээ бир өсүмдүк түрлөрү силурдуу жерге конушат. Кээ бир артроподдор примитивдүү өпкөлөрдү өрчүтүп, атмосфералык абадан дем алууга мүмкүнчүлүк алышты, мисалы, бронтоскорпио чаян кургак жерде төрт сааттай болушу мүмкүн [ булак көрсөтүлгөн эмес 1968 күн ] .
Миллиондогон жылдар өткөндөн кийин, деңиздерде чоң коралл рифтери пайда болуп, ал жерде кичинекей рак сымалдар жана брахоподдор баш калкалаган. Бул мезгилде артроподдор мындан да чоңоё баштады, мисалы, ракоскорпион птериготунун узундугу 2,5 метрге жетиши мүмкүн, бирок кургап кетүү өтө чоң болгон.
Силур деңиздеринде акыры пайда болгон омурткалуулар пайда болот. Артроподдордон айырмаланып, омурткалуулардын сөөктөрү бар, алар суу астында маневр жасоого мүмкүнчүлүк берет. Мисалы, омуртка цефаласпасы айлана-чөйрөнү сезе алган атайын магнит талаасын жараткан сезүү органдарын иштеп чыккан. Цефаласпис примитивдүү мээ иштеп чыгып, жаныбарга кээ бир окуяларды эстөөгө мүмкүнчүлүк берген.
Девон доору (417–354 млн. Жыл мурун)
Девонондо жашоо кургактыкта жана деңизде активдүү өнүгүүнү улантууда. Алгачкы примитивдүү токойлор негизинен дарыялар менен көлдөрдүн жээгинде өскөн археоптерис (Archaeopteris) байыркы дарак сымал папоротниктерден турат.
Алгачкы девониянын негизги жашоосу негизинен дененин бүт бетин дем алган жана өтө нымдуу жерлерде жашаган артроподдор жана центпеддер болгон. Бирок, девонандын аягында, байыркы артроподдордо хитиндүү кабык пайда болгон, дене сегменттеринин саны кыскарган, төртүнчү жуптары антеннага жана жаакка айланган, кээ бирлери канаттарын түзгөн.Ошентип жаңы эволюциялык бутак пайда болду - планетанын ар кайсы бурчтарын өздөштүрө алган курт-кумурскалар.
Девонондун ортосунда биринчи амфибиялар кургап калышкан (мисалы, гинерпетон, ихтиостега). Алар суудан алыс жашай алышкан жок, анткени тери дагы эле жука болчу жана кургап калуудан корголгон эмес. Мындан тышкары, амфибиялар суу - жумуртка менен гана көбөйө алышат. Суунун сыртында, амфибиялардын тукумдары өлүп калышат: күн икраны кургатат, анткени ал жука кабыктан башка эч кандай кабык менен корголгон эмес.
Балыктар тез сүзүп алган олжосун кармоого мүмкүндүк берген жаактарды өрчүтүп алышкан. Алардын көлөмү тездик менен көбөйө баштады. Девон мезгили алгачкы балыктардын, атап айтканда, кемирчектердин гүлдөшү менен мүнөздөлөт. Девонондун аягында деңиздерде биринчи сөөктүү балыктар пайда болду, мисалы, ири жырткыч гинерия, алар кемирчек балыктарын (айрыкча, азыркы акулалардын ата-бабалары) экинчи планга алып чыгышты. Бирок Девон деңиздеринин эң коркунучтуу тургундары Дунклест жана Динхис сыяктуу плацодерма тобунун өкүлдөрү болгон, алардын узундугу 8-10 метрге жеткен.
Көмүртектүү мезгил (354-290 млн. Жыл мурун)
Карбон мезгилинде дээрлик бүт планетада климат ысык жана нымдуу болгон. Ошол мезгилдеги саздуу токойлордо негизинен жылкылар, дарак сымал папоротниктер жана ири лепидодендрондор өсүп, бийиктиги 10-35 метрге чейин жана магистралдык диаметри бир метрге чейин жеткен.
Жаныбарлар дүйнөсүндө көптөгөн жандыктар бар болчу. Жылуулуктун, нымдуулуктун жана кычкылтектин көп болушу артроподдордун көлөмүнүн көбөйүшүнө шарт түзгөн, мисалы, артроплеура узундугу 2,5 метрге жетет, ошондой эле чоң ажыдаардын меганеврасы - 75 см канаттарга жетет.
Мындай шартта амфибиялардын гүлдөп-өсүшүнө өбөлгө түзгөн. Алар (мисалы, proterogyrinus) жээктеги бардык жерлерди ээлеп, эки демдуу жана щетка башындагы жаныбарларды дээрлик жок кылышкан. Карбон мезгилинде амфибиялар биринчи сойлоп жүрүүчүлөр (сауропсиддер) менен синапсиддерди же алардын жалпы аталарын пайда кылышкан. Биринчи сойлоочу жандыктар заманбап кескелдириктерге окшош кичинекей жаныбарлар болгон, мисалы, бензолакозаврдын узундугу 40 сантиметрден ашкан эмес. Алар жер үстүнө жумуртка сала алышкан - бул чоң эволюциялык кадам болчу, мындан тышкары, алардын териси жаныбардын терисин кургатуудан коргоп тургандыктан, суудан оңой чыгып кетиши мүмкүн. Мындай адаптациялык өзгөчөлүктөрдүн болушу жер бетиндеги жаныбарлар сыяктуу алардын эволюциялык ийгилигин аныктаган.
Карбон доорундагы деңиздерде көптөгөн жашоо формалары болгон. Суу тилкесинде сөөктүү балыктар (көпчүлүк заманбап балыктардын аталары) үстөмдүк кылып, байыркы континенттердин жээктерин бойлоп, көптөгөн километрге созулган коралл рифтери деңиздин түбүн каптаган.
Карбон карагайынын аягы, болжол менен 290 миллион жыл мурун, Пермиянын башында аяктаган узак муз доору белгиленди. Мөңгүлөр түндүктөн жана түштүктөн жай аккан экваторго жакындап калышты. Көптөгөн жаныбарлар менен өсүмдүктөр ушундай климаттык шарттарга көнүп кетишкен жок жана көп өтпөй жок болуп кетишти.
Пермь мезгили (290—248 млн. Мурун)
Перм мезгилиндеги Карбон карагайынын аягындагы муз дооруна байланыштуу климат салкын жана кургак болуп калган. Тоо токойлору, саздар кең чөл жана чөлдүү түздүктөр менен алмаштырылды. Мындай шартта эң туруктуу өсүмдүктөр гана өсүп чыкты - перналар жана примитивдүү ийне жалбырактар.
Саздардын жок болуп кетишинен улам, амфибиялардын саны кескин кыскарган, анткени алар суунун жанында гана жашай алышкан (мисалы, амфибиялык-рептилиоморф-сеймурия). Сууда сойлоп жүрүүчүлөр жана синапсиддер амфибиялардын ордун ээлешкен, анткени алар кургак климатта жашоого жакшы ылайыкташкан. Синапсиддер көлөмү жана саны тездик менен көбөйө баштады, алар бүт жер жүзүнө жайыла баштады, ошондой эле жер бетиндеги ири жаныбарларды пеликозаврлар (мисалы, диметродондор жана эдафозаврлар) пайда кылды. Суук климаттын айынан бул жаныбарлар дене температурасын жөнгө салууга жардам берген парус жаратышты.
Кеч Пермий доорунда бир гана суперконтинент - Пангеа пайда болгон. Өзгөчө кургак жана ысык климаты бар жерлерде чөлдөр барган сайын көбөйө баштады. Ушул мезгилде пеликозаврлар терапияны - сүт эмүүчүлөрдүн ата-бабаларын пайда кылышкан. Алар ата-бабаларынан айырмаланып, тиш түзүлүшү башка, экинчиден, бул топ жылмакай тери болгон (эволюция процессинде алардын таразалары өнүккөн эмес), үчүнчүдөн, бул топтун кээ бир өкүлдөрү вибрисса иштеп чыгышкан ( кийинчерээк пальто). Терапевттик топтун курамына кан суудай жырткычтар (мисалы, горгоноптор) жана чөп өстүрүүчү чөптөр (мисалы, диктодон) кирди. Терапсиддерден тышкары, анапсид субклассындагы парейасурус уруусунун өкүлдөрү, мисалы, калың куралданган скутозаврдар жашаган. Архосавр сыяктуу биринчи архозаврлар да пайда болот. Терапевттерге окшоп, бул жандыктар бир катар прогрессивдүү белгилерди, айрыкча, зат алмашуу деңгээлин жогорулаткан (жылуу кандуулукка чейин).
Пермь мезгилинин аягында климат кургап, жээк өсүмдүктөрү бар жээк зоналарынын аянтынын кыскарышына жана чөлдөрдүн аянтынын көбөйүшүнө алып келген. Натыйжада, өсүмдүктөр жашаган жашоо аянты, тамак-аш жана кычкылтектин жоктугунан жаныбарлар менен өсүмдүктөрдүн көптөгөн түрлөрү жок болуп кетти. Бул эволюциялык окуя Пермиянын массалык кырылышы деп аталып, анда бардык тирүү жандыктардын 95% өлгөн. Илимпоздор дагы эле ушул кыргындын себептери жөнүндө талашып, бир нече гипотезаны ортого салышты:
- Бир же бир нече метеориттин кулашы же Жердин диаметри бир нече ондогон километр болгон астероид менен кагылышуусу (бул теориянын далилдеринин бири - Уилкс Жеринин аймагында 500 километрдик кратердин болушу,
- Вулкандык активдүүлүктүн жогорулашы
- Капыстан деңиз түбүнөн метан чыгат,
- Агымдардын капталдары (базальттар) алгач салыштырмалуу кичинекей Эмейшан капталдары болжол менен 260 миллион жыл мурун, андан кийин 251 миллион жыл мурун чоң Сибирь тузактары болгон. Вулкандык кыш, парниктик вулкандык газдардын чыгышы жана биосферага таасир берген башка климаттык өзгөрүүлөр ушуга байланыштуу болушу мүмкүн.
Бирок эволюция ушуну менен эле токтоп калган жок: бир нече убакыт өткөндөн кийин, тирүү жандыктардын түрлөрү жаңы, андан да таң калыштуу жашоо формаларын пайда кылды.
Мезозой доору
Мезозойдун учурунда жер бетинде эң таң калыштуу жандыктар жашаган. Алардын эң атактуусу динозаврлар. Алар 160 миллион жыл бою бардык континенттерде үстөмдүк кылып келишкен. Алар ар кандай көлөмдө болушкан: узундугу 70 сантиметрге жеткен жана салмагы 0,5 кг болгон кичинекей микро-рэптордон узун амфицелияга чейин, болжол менен 50 метр жана салмагы 150 тоннага жеткен. Бирок, динозаврлардан тышкары, ошол учурда биздин планетада дагы кызыктуу жандыктар көп жашашкан. Алгачкы сойлоп жүрүүчүлөр аба менен суу чөйрөсүн ээлешкен. Ошол кезде Жерде эволюция жана өркүндөтүү улана берген ар түрдүү жашоо формалары бар эле.
Триас доору (248–206 млн. Мурун)
Триас мезгилинин башталышында, Пермь мезгилинин аягында түрлөр жапырт тукум курут болуп кеткенден кийин, планетада жашоо акырындап калыбына келген. Дүйнөнүн көпчүлүк климаты ысык жана кургак болгон, бирок жаан-чачындын көп болушу өсүмдүктөрдүн көп түрдүүлүгүн камсыз кылган. Триастык мезгилде эң кеңири таралган примитивдүү ийне жалбырактар, папоротниктер жана гинкоиддер, алардын калдыктары дүйнө жүзү боюнча, анын ичинде жердин полярдык аймактарында да кездешет.
Пермдердин жапырт тукум курут болуп кетишинен аман калган жаныбарлар абдан пайдалуу абалга туш болушту - планетада азык-түлүк атаандаштары же ири жырткычтар дээрлик жок болчу. Перм мезгилинин акырында архосауроморфтар акырындык менен алдыга чыга баштады. Өсүмдүктөр сойлоочулардын саны тездик менен көбөйө баштады. Айрым жырткычтар менен да ушундай болду.Көп өтпөй жаныбарлардын көпчүлүгү жаңы жана адаттан тыш түрлөрдүн пайда болушун шартташты. Триас мезгилинин алгачкы мезгилинде сойлоп жүрүүчүлөрдүн айрымдары сууда жашоого кайтып келишкен, нотозаврлар жана башка жарым суу жандыктары алардан келип чыккан.
Триас мезгилинин башталышында эупаркерия сыяктуу динозаврлардын ата-бабалары жашаган. Эупаркериянын башка архосаороморфтардан айырмаланып турган өзгөчөлүгү, анын арткы буттарында туруп, чуркай алчу.
Кеч триас мезгилинде (227–206 млн. Жыл мурун) жер бетинде динозавр доорундагы жашоонун өнүгүшүн алдын-ала аныктаган окуялар болгон. Гигант суперконтиненттик Пангеянын бөлүнүшү бир нече континентти пайда кылган. Кеч триас мезгилине чейин, акыркы терапиялар кеңири таралган, мисалы, плацерия жана листросаурус, ошондой эле танистрофия жана протерохусту камтыган таң калыштуу сойлоочулардын башка топтору. Бирок салыштырмалуу кыска убакыттын ичинде терапиянын саны кескин кыскарды (сүт эмүүчүлөрдүн пайда болгон синодонттардын тобун кошпогондо). Рептиляторлор - архозаврлар орун алышты, алардын үч негизги тобу көп өтпөй үстөмдүк кылышты. Бул жаныбарлардын топтору динозаврлар, канаттуулар (балким динозаврлардан келип чыккан), птерозаврлар жана крокодиломорфтар болгон. Деңиз сойлоочулар да тездик менен өнүгүштү: алгачкы ихтиозаврлар жана сауротертеригиялар.
Триас мезгилинин акыры Пермиянын аягындагы ушул сыяктуу окуяга окшош түрлөрдүн жаңы тукум курут болушун белгилешти. Анын себептери сыр бойдон калууда. Бир кезде илимпоздор муну Жерге астероиддин кулагандыгы менен байланыштырышкан, ал диаметри 100 км болгон Маникуаган (Канада) чоң кратеринин артында калган, бирок, белгилүү болгондой, бул окуя бир аз мурун болгон.
Юра доору (206-144 миллион жыл мурун)
Юра доорунун башында (206-180 млн. Жыл мурун), жер бетиндеги климат жылуу жана суусуз болуп калган. Ийне жалбырактуу токойлор тегирмендүү аймактарда өсүп, тропиктерди ийне жалбырактуу бадалдар, папоротниктер жана кипарис каптады. Континенттер акырындык менен бөлүнүп, планетанын кээ бир өрөөндөрүндө муссон климаты пайда болуп, чоң дарыя бассейндери дайыма суу каптап турган. Юра доорунун башында динозаврлар жана птерозаврлар тездик менен көбөйүп, көбөйүп, ар түрдүү болуп, жер шарына тарай башташкан. Деңиз сойлоочулар (ихтиозаврлар жана песиозаврлар), ошондой эле моллюскалар (мисалы, аммониттер) алардан артта эмес.
Юра мезгилинин орто жана аягында (180-144 миллион жыл мурун), дүйнөнүн айрым тропикалык аймактарында климат кургап калган. Климаттын өзгөрүшү көптөгөн динозаврлардын тез эле чыныгы гиганттарга айланышына себеп болгон окшойт. Чөп өскөн динозаврлардын арасында - сауроподдор, мисалы, диплодокус, брахиозавр жана башка оор желмогуздар, ал эми жырткычтардын арасында - чоң аллозавр сыяктуу өнүккөн троподдар бар. Бирок динозаврлардын башка топторунун өкүлдөрү (мисалы, стегозаврлар жана отниелиялар) жер үстүндө жүрүшкөн. Динозаврлардан тышкары, жер үстүндөгү крокодиломорфтар да кеңири таралган - бирдей жигердүү, жылуу кандуу мергенчилер (бир нече жүндүү же чөп өстүрүүчү формалары белгилүү болгонуна карабастан), алар кыйла жөнөкөй экологиялык боштуктарды ээлешкен. Канаттуу птерозаврлар балык жеген түрлөрдүн (мисалы, рамфоринх) жана кичинекей инсектициялуу сойлоочулардын (мисалы, анурогнат) өкүлү болгон.
Жылуу юра деңиздери планциондорго толуп, лидсичтис жана башка ири балыктар үчүн тоют катары кызмат кылган. Жырткыч плезиозаврлар балыктар менен азыктанган узун моюндуу формалар жана ири жырткычтарга адистешкен кыска моюнчу плиозаврлар, тайыз деңиздерде, деңиз крокодиломорфалары (мисалы, метриоринчтер) аңчылык кылышкан, алар биздин кадимки крокодилдерден кескин айырмаланган.
Бор доору (144-66 миллион жыл мурун)
Бор мезгилинде планетадагы климат жылуу бойдон калган, мезгил-мезгили менен жааган жамгырдын кесепетинен жер шарынын дээрлик бардыгы - экватордон полярдык аймактарга чейин, жапжашыл өсүмдүктөр менен капталган. Кеч юра мезгилинде кадимкидей эле бүгүн гүлдөгөн (ангиоспермдер) өсүмдүктөр пайда болуп, Бор доорунда алар планетада өсүмдүктөрдүн басымдуу топторунун бирине айланган. Бор доорунун аягында көптөгөн аймактарда гүлдөгөн ийне жалбырактуу бадалдар, папоротниктер жана цикадалар өсүп, алар кайнозой доорунда орното турган өсүмдүктөр дүйнөсүндө үстөмдүк кылган абалга өз укуктарын олуттуу түрдө билдиришкен.
Континенттердин үзгүлтүксүз бөлүнүп-жарылышынан улам жаны планетада жаныбарлардын эркин кыймылына тоскоол болгон жаңы кысыктар, деңиздер жана океандар пайда болду. Бара-бара континенттерде өсүмдүктөр менен жаныбарлардын өзүлөрүнүн түрү пайда боло баштады.
Бор доору, анын алдындагы юра доору сыяктуу, чыныгы алптардын доору болгон. Титанозаврлар сауроподдору Түштүк жана Түндүк Америкада жашаган - жер бетинде жашаган эң оор жаныбарлардын бири. Аларды Mapusaurs жана Acrocanthosaurus сыяктуу жырткычтар аңдышкан. Түндүк Америкада, Бор доорунун аягында, жаныбарлар дүйнөсү ири тиранозауриддер жана мүйүздүү кератоптор менен алмаштырылган. Жалпысынан, динозаврлар өнүгүп, адистешкен. Сүт эмүүчүлөр (мисалы, дидлфодон) дагы эле планетанын жашоосунда маанилүү ролду ойношкон эмес, алар кичинекей жаныбарлар бойдон калышкан, бирок алардын саны (айрыкча Бор доорунун аягына чейин) байкаларлык көбөйө баштаган.
Деңиздерде чоң өзгөрүүлөр болду. Алардын мурунку башкаруучулары (ихтиозаврлар жана плиозаврлар) начар абалга келип, алардын ордуна мосасаурдар - алп деңиз сойлоочуларынын жаңы тобу, анын ичинде платекарп жана тилозавр кирди.
Птерозаврлардын канаттуу динозаврларынын көлөмү көбөйдү. Орнитохрейр, птеранодон жана башка ири птерозаврлар аба аркылуу чоң аралыктарды кыдырып, атүгүл континенттен континентке чейин учуп кетишкен. Алгачкы канаттуулар абага сүңгүп киришти (мисалы, Иберомезорнис), кээ бир деңиз чымчыктары (мисалы, Хесперорнис) кантип учууну билишкен жок, бирок көлөмү чоң эле.
Бор доорунун аягы (болжол менен 66 миллион жыл мурун) ошол мезгилде жашаган бардык үй-бүлөлөрдүн 40% га жакынын жок кылган түрлөрдүн жаңы тукум курут болушу менен белгиленди. Птерозаврлар, аммониттер жана мозасаврлар да жоголуп кетишкен, бирок бул апааттын эң белгилүү курмандыктары, албетте, үй жаныбарлары эмес динозаврлар болгон. Бул сыноодон араң айыгып кетишти жана башка көптөгөн тирүү жандыктар топтору.
Бор доорунун аягында түрлөрдүн массалык түрдө тукум курут болушунун себептери жөнүндөгү маселе дагы эле илимпоздордун кызуу талкуусун жаратууда. Бул жерде эң көп колдоо тапкан бир нече версия:
1) Жердин гигант астероид менен кагылышуу теориясынын эң жактоочулары (жана далилдери) бар. Кагылышуу Мексика булуңундагы Юкатан жарым аралынын аймагында болгон. Метеориттин диаметри болжол менен 10 км болгон (узундугу ушунчалык чоң болгондуктан, анын бир бөлүгү булуңдагы сууга тийгенде, экинчиси атмосферанын үстүңкү катмарында болгон), ал кулаган соң диаметри 160 км болгон кратер пайда болгон. Бирок ошентсе да илимпоздордун баары эле ушунчалык күчтүү кагылышуу ушунчалык көп жаныбарлардын түрлөрүн ушунчалык кыска убакыттын ичинде жок кылат деп ишенишпейт.
2) Айрым окумуштуулар илдеттердин миграциясынын теориясын жакташат: 66 миллион жыл мурун океан деңгээлинин төмөндөшүнө байланыштуу материктен материкке чейин кээ бир кургактыктар пайда болгон. Жаныбарлар материктен материкке, ошондой эле алардын паразиттери менен ооруларына өтүштү. Бир континенттеги жаныбарлардын иммунитети башка континенттердин ооруларына жана мите курттарга ылайыкташпагандыктан, жаныбарлар үчүн өлүмгө алып келбейт, мисалы, Азиядан келген жаныбар үчүн, маселен, Америкада өлүмгө дуушар болушу мүмкүн. Ушундан улам, масштабдуу эпидемия башталды.Мисалы, жумуру курттар Азияга, ал эми эхинококкулар Америкага көчүп келишкен. Бирок, дагы бир жолу, паразиттердин көчүп кетишинен улам жаныбарлардын ушунчалык көп түрлөрүнүн жок болуп кетүү мүмкүнчүлүгү өтө эле аз - жакында жаныбарлар ооруларга көнүп калышат.
3) Мүмкүн, Бор-Палеогендин жоголушу вулкандык активдүүлүктүн жогорулашы менен байланыштуу. 66 миллион жыл мурун жер шарынын бир нече жеринде массалык атылуулар болгон. Мисалы, Индустандагы эбегейсиз чоң вулкандардан күчтүү лавалар агылды. Лаванын агымы жолдо бардык жаныбарларды жана алардын байырлаган жерлерин жок кылган. Вулкандардан чыккан уулуу газдар ого бетер коркунучтуу болгон. Ошол мезгилде жашап жаткан динозаврлардын токойчу балапандары өлүп, бойго жеткен жаныбарлар муунтуп жатышкан.
4) Биздин планета космосто Саманчынын жолу галактикасы менен кыймылдайт. Жер жана күн системасы мезгил-мезгили менен космоско түшөт деген теория бар, ал жерде майда жана ири метеориттер көп. 66 миллион жыл мурун ушул сыяктуу бир нерсе болуп, андан кийин Жерге чоң метеор жааган. Кээ бир метеориттер ушунчалык чоң болгондуктан, алар атмосферада күйүп жок болуп, Жерге кулады. Бирок палеонтологдор бул теорияны күмөн деп эсептешет.
5) Айрым илимпоздор супернова 66 миллион жыл мурун Жерден 200-300 жарык жылында аралыкта жарылган деп эсептешет. Мындай жылдыздар өзүлөрүнө чоң көлөмдө энергия топтошот жана өз басымына карабастан жарылып кетишет. Жарылуудан чыккан энергия жүздөгөн жарык жылдарына жайылышы мүмкүн. Ошентип, жарылуу учурунда ушунчалык күчтүү энергия пайда болуп, жер атмосферасындагы озон катмарын күйгүзгөн. Андан кийин, күндүн нурлануусуна тоскоолдуктар болбой, өсүмдүктөр менен жаныбарлардын клеткалары жабыла баштады.
6) Көптөгөн палеонтологдор жогоруда айтылган теориялардын бири да тирүү жандыктардын көп түрүнүн өлүмүн түшүндүрө албайт деп ишенишет. Алар бул катастрофалардын бардыгы биргелешип түрлөрдүн массалык түрдө тукум курут болушун шарттайт деп ишенишет: биринчиден, планетада вулкандык активдүүлүк күчөп, массивдүү эпидемияга алып келген океандар деңгээлинин төмөндөшүнө алып келип, натыйжада галактикабызга жакын жерде супернова жарылды. озон катмары күйүп, акыры, Жер көп сандаган метеориттер менен бир жерге кулап, кичинекей жана бир чоң чоң кагылышууларга дуушар болуп, динозаврлардын жана башка көптөгөн адамдардын жок болушуна алып келген. жаныбарлар.
Бор - Палеогендин тукум курут болушуна байланыштуу башка теориялар бар, бирок аларды аз гана окумуштуулар колдошот.
Бирок ошого карабастан, 66 миллион жыл мурун кайнозой доору, "сүт эмүүчүлөрдүн доору", аяктаган мезозой доорун - "сойлоп жүрүүчүлөрдүн доорун" алмаштырган.
Кайнозой доору
66 миллион жыл мурун түрлөрдүн массалык түрдө тукум курут болуп кетиши жаңы кайнозой доорунун башталышын белгиледи. Ошол алыскы мезгилдеги катастрофалык окуялардын натыйжасында, крокодилден чоңураак жаныбарлар биздин планетабыздан жок болуп кетишкен. Аман калган майда жаныбарлар таптакыр башка дүйнөдө жаңы доор пайда болгон. Кайнозойдо континенттик четтөө (бөлүнүү) уланды. Алардын ар биринде уникалдуу өсүмдүктөр менен жаныбарлардын жамааттары түзүлгөн.
Мезозой | Кайнозой | Era | |||||
---|---|---|---|---|---|---|---|
Paleogen | Неоген | Th | F-д | ||||
палеогендин | Eocene | Oligocene | Miocene | P | P | Ep | |
251 | 65,5 | 55,8 | 33,9 | 23,03 | 5,33 | 2,59 | миллион жашта ← |
0,0117 |
Палеоген доору
Палеоген, Палеоген, Палеогендик система - геологиялык мезгил, кайнозойдун биринчи мезгили. Ал 66 миллион жыл мурун башталып, аяктаган - 24,6 миллион, 40,4 миллион жылга созулган.
Палеогенде климат тропикалык эле. Европанын дээрлик бардыгы түбөлүк жашыл тропикалык токойлор менен капталган, жалбырактуу өсүмдүктөр түндүк аймактарда гана өскөн. Палеогендин экинчи жарымында климат континенталдуу болуп, уюлдарда муз капкактары пайда болот.
Бул мезгилде сүт эмүүчүлөрдүн окуясы башталды.Сойлоп жүрүүчүлөрдүн көп санынын тукум курут болушунан кийин көптөгөн сүт эмүүчүлөрдүн жаңы түрлөрүн ээлей баштаган көптөгөн акысыз экологиялык боштуктар пайда болду. Овипарустук, marsupials жана плацента көп кездешет. Азиянын токойлорунда жана токой-талааларында "индикотерикалык фауна" пайда болду.
Абада куйруктуу куйруктуу тишсиз куштар басымдуулук кылат. Чоң иштетилген жырткыч куштар (диатримдер) кеңири таралган. Гүлдүү өсүмдүктөр менен курт-кумурскалардын түрлөрү көбөйүүдө.
Сөөктүү балыктар деңизде гүлдөйт. Примитивдүү телескандар пайда болуп, кораллдардын жаңы топтору, деңиздин ичегилери, фораминифера - нуммулитиддер диаметри бир нече сантиметрге жетет, бул бир клеткалуу клеткалар үчүн өтө чоң. Акыркы белнемиттер жок болуп кетет, цефалоподдордун гүлдөүшү кыскарган же толугу менен жоголуп кеткен кабыктан башталат - сегиздиктер, бактектер жана кальмарлар жана колемоиддердин тобуна бириккен белнемиттер.
Палеоцен доору (66-55 миллион жыл мурун)
Палеоцендин башталышы менен бош планета кырсыктын кесепеттеринен акырындык менен калыбына келе баштайт. Бул заводдо биринчи ийгиликке жетишти. Бир нече жүз миң жыл өткөндөн кийин, жердин көпчүлүк бөлүгү токойлуу токойлор жана саздар менен капталды, жердин уюлдук аймактарында да жыш токойлор токтойт. Түрлөрдүн жапырт тукум курут болушунан аман калган жаныбарлар кичинекей бойдон калышкан, алар дарактын бутактары менен бутактардын ортосуна илгерилеп барышкан. Ошол кездеги планетанын эң ири жаныбарлары канаттуулар болчу. Мисалы, Европа менен Түндүк Американын токойлорунда айыгышкан жырткыч Гасторнис аңчылык кылып, бийиктиги 2,2 метрге жеткен.
Авиа эмес динозаврлардын жок болуп кетиши сүт эмүүчүлөрдүн планетада кеңири жайылып, жаңы экологиялык боштуктарга ээ болушуна шарт түзгөн. Палеоцендин аягында (болжол менен 55 миллион жыл мурун) алардын түрдүүлүгү кескин жогорулаган. Заманбап жаныбарлардын көптөгөн топторунун ата-бабалары жер бетинде пайда болушкан - туяктар, пилдер, кемирүүчүлөр, приматтар, жарганаттар (мисалы, жарганаттар), киттер, сирена. Акырындык менен сүт эмүүчүлөр жер шарын багындыра башташат.
Эоцен доору (55-34 миллион жыл мурун)
Эоцендин башталышында жердин бир кыйла бөлүгү токтоосуз токойлор менен капталган. Климат жылуу жана нымдуу бойдон калды. Примитивдүү сүт эмүүчүлөр (кичинекей ат пропалеотерия, лептидия ж.б.) чуркап келип, токойдун ташына секиришти. Ходинация дарактарда (эң байыркы приматтардын бири), ал эми амбулоцет Азияда жашаган - кургакта жүрө турган примитивдүү кит.
Мындан 43 миллион жыл мурун, жер бетиндеги климат салкын жана кургак болуп калган. Планетанын кыйла бөлүгүндө, чытырман токойлор сейрек токойлорго жана чаңдуу түздүктөргө жол ачкан. Ачык жерлерде жашоо сүт эмүүчүлөрдүн өсүшүнө өбөлгө түзгөн.
Азия ири бронтотерийлердин (мисалы, эмболотерия) жана жапайы жырткыч жаныбарлардын (мисалы, эндрусардын узундугу 5,5 метрге чейин) мекени болгон. Жылуу деңиздерде примитивдүү киттер сүзүп жүрдү (мисалы, базиликоза жана дорудон), Африка жээктеринде меритий жана таң калыштуу арсинеутерий бар эле.
Болжол менен 36 миллион жыл мурун, Антарктика түштүк уюлунда катып калган, анын бети акырындык менен чоң муз катмарлары менен капталган. Планетада климат салкын болуп, океандардагы суунун деңгээли төмөндөдү. Дүйнөнүн ар кайсы булуң-бурчтарында жамгырдын сезондук ыргагы кескин өзгөрдү. Көпчүлүк жаныбарлар бул өзгөрүүлөргө көнө алышкан жок жана бир нече миллион жыл өткөндөн кийин, жер бетинде жашаган бардык тирүү жандыктардын бештен бир бөлүгү кырылды.
Олигоцен доору (34-24 миллион жыл мурун)
Олигоцендин башында планетадагы климат кургак жана салкын болуп, ачык түздүктөр, жарым чөлдөр жана бадалдардын пайда болушуна өбөлгө түзгөн. Эоцендин аягындагы климаттын өзгөрүшүнүн натыйжасында көптөгөн байыркы сүт эмүүчүлөрдүн тукумдары тукум курут болушкан. Алардын ордуна жаныбарлардын жаңы түрлөрү, анын ичинде азыркы учурдагы сүт эмүүчүлөрдүн - аталар, чочколор, төөлөр жана коёндар түздөн-түз келишкен.
Сүт эмүүчүлөрдүн арасында ири вегетериандар пайда болуудаParaceratheriumмисалы, алар кээ бир динозаврлардан кем эмес болушкан - бийиктиги 5 метрге жетип, 17 тоннага чейин жетиши мүмкүн) жана жырткычтар (энтелодон жана гиенодон сыяктуу).
Континенттердин ар дайым бөлүнүп-жарылышынын натыйжасында, Түштүк Америка жана Австралия дүйнөнүн калган бөлүктөрүнөн толугу менен обочолонгон. Убакыттын өтүшү менен бул "арал" континенттеринде уникалдуу фауна пайда болду, алар морсупиалдык сүт эмүүчүлөр жана башка сырттан келген жаныбарлар менен коштолду.
Мындан болжол менен 25 миллион жыл мурун Азияда жээк боолору менен капталган биринчи жээктүү түздүк - талаа пайда болгон. Ошондон бери дүйнөнүн көп бөлүктөрүндө жер үстүндөгү ландшафттардын маанисиз элементи болгон дан өсүмдүктөрү акырындык менен жер бетинин бештен бир бөлүгүн каптап калган өсүмдүктөрдүн басымдуу түрүнө айланган.
Неоген мезгили
Неоген - геологиялык мезгил, кайнозойдун экинчи мезгили. Неогендик мезгил болжол менен 25 миллион жыл мурун башталып, 2 миллион жыл мурун эле аяктаган. Неогендин узактыгы 23 миллион жыл. Сүт эмүүчүлөр деңиздерди жана абаны үйрөнүшөт - киттер жана жарганаттар пайда болот. Плацента калган сүт эмүүчүлөрдүн чет жакаларына түртүлөт. Бул мезгилдин фаунасы барган сайын азыркыга окшош болуп баратат. Бирок айырмачылыктар бойдон калууда - мастодонттар, хиппариондар, сабир тиштүү жолборстор дагы бар. Чоң учуучу канаттуулар чоң ролду ойношот, айрыкча, алыскы аралдар экосистемаларында.
Миоцен доору (24-5 миллион жыл мурун)
Кургак жана жамгыр мезгилдеринин кезектешип кетиши миоценде жердин басымдуу бөлүгү чексиз талаа менен капталган. Дан өсүмдүктөрү жана башка чөптөр начар сиңирилгендиктен, чөптөрдүн сүт эмүүчүлөрү тиштердин жаңы түрлөрүн пайда кылып, тамак сиңирүү аппараттары өзгөрүлүп, ушул даяр тоюттан максималдуу азыктарды алууга мүмкүнчүлүк алышты.
Талаа букалардын, маралдардын жана жылкылардын мекени болуп калган. Бул жаныбарлардын көпчүлүгү жаандан кийин үйүр-жайын карап, адашып калышкан. Чөптөрдүн артынан чочуп кеткенден кийин, жырткычтар алардын артынан кетишти.
Башка сүт эмүүчүлөр дарактардын жана бадалдардын жалбырактарын үзүп алууну артык көрүштү. Алардын айрымдары (мисалы, динотерий жана chalicoterium) өтө чоң көлөмгө жеткен.
Миоценде көптөгөн тоо системалары пайда болду - Альп, Гималай, Анд жана Рокки. Алардын айрымдары ушунчалык бийик болгондуктан, атмосферада аба айлануу мүнөзүн өзгөрттү жана климаттын пайда болушунда маанилүү ролду ойной башташты.
Плиоцен доору (5-2.6 миллион жыл мурун)
Плиоценде Жердин климаты мындан да ар түрдүү болду. Планета көптөгөн климаттык аймактарга бөлүнөт - уюлдук муз каптаган аймактардан ысык тропикке чейин.
Ар бир континенттин дан эгин талааларында өсүмдүктөр жана жырткыч куштардын барган сайын жаңы түрлөрү пайда болду. Африканын чыгыш жана түштүк бөлүктөрүндө жыш токойлор саванналарды ачууга жол ачып, биринчи гоминиддерди (мисалы, Афар Австралопитек) жерге бак-дарактардан жана тоюттардан түшүрүүгө мажбур кылган.
Мындан болжол менен 2,5 миллион жыл мурун, 30 миллион жылга жакын убакыттан бери обочолонгон Түштүк Америка материги Түндүк Америка менен кагылышкан. Смайлодон жана башка жырткычтар азыркы Аргентинанын аймагына түндүктөн кирип келишкен, ал эми Түштүк Америка фаунасынын башка өкүлдөрү Түштүк Америкага көчүп келишкен. Бул жаныбарларды көчүрүү Улуу Биржа деп аталды. Плиоцендин аягында деңиз мегафауна (сүт эмүүчүлөр, деңиз жээги, таш бакалар жана акулалар) өлүп калышты - Плиоцен уруусунун 36% ы плейстоценде жашай алышкан жок. Жок болуу деңгээли орточо кайнозой нормасынан үч эсе жогору болгон (миоценге караганда 2,2 эсе, плейстоценге караганда 60% жогору).
Антропогендик (Төртүнчү) мезгил
Бул эң кыска геологиялык мезгил, бирок Төртүнчү мезгилде заманбап ландшафттардын көпчүлүгү калыптанган жана көптөгөн тарыхый окуялар Жердин тарыхында (адам көз карашында) болгон, алардын эң негизгиси муз доору жана адамдын көрүнүшү болгон. Төртүнчү мезгилдин узактыгы ушунчалык кыска болгондуктан, салыштырмалуу жана изотоптук куракты аныктоонун кадимки палеонтологиялык ыкмалары так эмес жана сезгич болуп чыкты. Мындай кыска убакыт аралыгында биринчи кезекте радиокөміртекті анализдөө жана кыска мөөнөттүү изотоптордун чиришине негизделген башка ыкмалар колдонулат. Төртүнчү мезгилдин башка геологиялык мезгилдерге салыштырмалуу өзгөчөлүгү геологиянын өзгөчө бир тармагы - Төртүнчү.
Төртүнчү плейстоцен жана холоцен болуп экиге бөлүнөт.
Плейстоцен доору (2.6 миллион жыл мурун - 11.7 миң жыл мурун)
Плейстоцендин башталышында жер бетинде узак муз доору башталган. Эки миллион жылдын ичинде планетада суук жана салыштырмалуу жылуу мезгилдер бир нече жолу кезигишти. 40 миң жылга жакын созулган суук мезгилде континенттер мөңгүлөр менен басып алышкан. Жылуу климат менен (аралыктар) мезгил аралыгында муз азайып, деңиздерде суунун деңгээли көтөрүлдү.
1250-700 миң литр Жакынкы плейстоцен мезгилинде Беринг деңизинде суунун айлануу стили кескин өзгөрдү, анткени Беринг кысыгында муз катып, Беринг деңизинде муздун эришинен улам пайда болгон муздак суу Тынч океанында тосулган.
Планетанын суук аймактарындагы көптөгөн жаныбарлар (мисалы, мамонт жана жүндүү керик) калың пальто жана тери астындагы майдын калың катмарына ээ. Түздүктөрдө бугу жана жылкылар жайылып, үңкүр арстандары жана башка жырткычтар аңдыган. Мындан 180 миң жыл мурун, адамдар аларды аңдай башташкан - алгач неандерталдык адам, андан кийин акылга сыярлык адам.
Бирок, көптөгөн ири жаныбарлар климаттын кескин өзгөрүүсүнө көнө албай, жок болуп кетишкен. Мындан 10 миң жыл мурун, муз доору аяктап, жер бетиндеги климат жылуу жана нымдуу болуп калган. Бул адам санынын тез өсүшүнө жана дүйнө жүзү боюнча адамдардын көчүп кетишине өбөлгө түзгөн. Алар жер айдоону жана өсүмдүктөрдү өстүрүүнү үйрөнүштү. Башында чакан айыл чарба жамааттары көбөйүп, шаарлар пайда болуп, бир нече миң жылдан кийин адамзат жогорку технологиянын бардык жетишкендиктерин колдонуп, дүйнөлүк коомго айланды. Илгертен бери планетада адамдар менен бирге болгон жаныбарлардын көптөгөн түрлөрү жок болуп кетүү алдында турган. Ошондуктан илимпоздор жер бетинде адамдын күнөөсү менен түрлөрдүн жапырт тукум курут болуп кетишкенин айтышат.
Холоцен доору (11,7 миң жыл мурун - азыркы заман)
Холоцен мезгилинде жаныбарлар менен өсүмдүктөрдүн жашоосу бир аз өзгөрдү, бирок алардын таралышында чоң кыймылдар бар. Көптөгөн ири жаныбарлар, анын ичинде мамонттор жана мастодондар, сабы тиштүү мышыктар (смилодондар жана гомотериялар сыяктуу) жана ири жалкоолор кеч плейстоценден баштап алгачкы холоценге чейин өлө башташкан. Түндүк Америкада башка жерлерде гүлдөгөн көптөгөн жаныбарлар (аттарды жана төөлөрдү кошо) жок болуп кетишкен. Айрым окумуштуулар америкалык мегафаунанын төмөндөшүн америкалык индиялыктардын ата-бабаларынын көчүп келиши менен түшүндүрүшөт, бирок алардын көпчүлүгү климаттын өзгөрүшү көбүрөөк таасирин тийгизди дешет.