พบสัญญาณของสิ่งมีชีวิตชนิดแรกบนโลก การปรากฏของสิ่งมีชีวิตชนิดแรก

“สร้อยคอ” ของเซลล์แบคทีเรียจิ๋วนี้มีอายุมากกว่า 2 พันล้านปี

ไม่ว่าโมเลกุลแรกจะปรากฏตัวออกมาอย่างไร มันก็ต้องใช้เวลาตลอดไป เป็นเวลานานเพื่อให้บางส่วนสามารถก่อตัวเป็นสิ่งมีชีวิตชนิดแรกได้ สิ่งนี้เกิดขึ้นเมื่อประมาณ 3.8 พันล้านปีก่อน ซึ่งเป็นช่วงที่สภาพแวดล้อมบนโลกเอื้ออำนวยต่อการดำรงชีวิตมากขึ้น

ร่องรอยแรกของชีวิต

แบคทีเรียเป็นเซลล์ดึกดำบรรพ์
เซลล์ที่ง่ายที่สุดและดั้งเดิมที่สุดคือแบคทีเรีย เคลื่อนที่ได้ด้วยการสั่นสะเทือนของแฟลเจลลา ล้อมรอบด้วยเมมเบรนซึ่งประกอบด้วยชั้นป้องกันภายในและภายนอก เมมเบรนแยกเนื้อหาของเซลล์ (ไซโตพลาสซึม) ไซโตพลาสซึมเป็นของเหลวคล้ายเยลลี่ซึ่งมีสารทั้งหมดที่จำเป็นต่อการอยู่รอดของแบคทีเรียลอยอยู่ เนื่องจากไม่มีนิวเคลียส DNA ซึ่งมี "โปรแกรม" ของเซลล์จึงอยู่ในไซโตพลาสซึมโดยตรง แบคทีเรียสืบพันธุ์โดยการแบ่งอย่างง่าย

ร่องรอยของชีวิตที่เก่าแก่ที่สุดถูกค้นพบทางตะวันตกเฉียงเหนือของออสเตรเลียที่ Warrawoon ในหินอายุ 3.5 พันล้านปี แต่ชีวิตเกิดขึ้นก่อนหน้านี้อย่างแน่นอน: พบหินโบราณยิ่งกว่านั้นบนเกาะแห่งหนึ่งในละติจูดของกรีนแลนด์ พวกมันมีอายุ 3.8 พันล้านปี ไม่มีฟอสซิลหรือรอยประทับที่สามารถศึกษาได้ แต่โครงสร้างทางเคมีของพวกมันบ่งชี้เช่นนั้น ว่าในช่วงที่พวกมันกำลังก่อตัวนั้น สิ่งมีชีวิตก็มีอยู่แล้ว ฟอสซิลวาร์ราวุนประกอบด้วยเซลล์ที่มีรูปร่างคล้ายกระบอกเล็กซึ่งมีลักษณะคล้ายสร้อยคอมุก ฟอสซิลเล็กๆ เหล่านี้มีลักษณะคล้ายกันมาก แบคทีเรียสมัยใหม่โดยเฉพาะสิ่งที่เรียกว่า “ไซยาโนแบคทีเรีย” ต่างจากเซลล์หลายพันล้านเซลล์ที่ประกอบกันขึ้นมา ร่างกายมนุษย์ไซยาโนแบคทีเรียสามารถอยู่แยกกันได้ แม้ว่าบางครั้งพวกมันจะรวมกันเป็น "สร้อยคอ" ก็ตาม ดังนั้น ฟอสซิลวาร์ราวูนจึงเป็นซากฟอสซิลของสิ่งมีชีวิตเซลล์เดียว กล่าวคือ สิ่งมีชีวิตที่ประกอบด้วยเซลล์เดียว จุลินทรีย์เซลล์เดียวทุกวันนี้ก็เป็นแบบนี้ พวกมันมีขนาดเล็กมาก (หนึ่งในร้อยมิลลิเมตร) ซึ่งเป็นเรื่องยากมากไม่เพียง แต่จะศึกษาเท่านั้น แต่ยังพบว่าพวกมันอยู่ในสถานะฟอสซิลอีกด้วย เป็นเวลากว่า 2 พันล้านปีที่ไซยาโนแบคทีเรียที่มีกล้องจุลทรรศน์เป็นเพียงสิ่งมีชีวิตเดียวในโลกของเรา

“พรมหิน”: สโตรมาโตไลต์

สโตรมาโตไลต์ในส่วนตัดขวางมีลักษณะคล้ายเค้กพัฟเพสตรี้

เซลล์ฟอสซิลจำนวนมากที่สุดพบได้ในหินที่ก่อตัวบนชายฝั่งทะเลอุ่น พวกมันถูกเรียกว่า "สโตรมาโตไลต์" ที่เก่าแก่ที่สุดมีอายุประมาณ 3.5 พันล้านปี เมื่อมองจากภายนอก สโตรมาโตไลต์จะปรากฏเป็นก้อนหินขนาดใหญ่ที่มีรูปร่างคล้ายหมอนหรือดอกกะหล่ำ เมื่อตรวจสอบพวกมันแบบหน้าตัดด้วยกล้องจุลทรรศน์ เราสามารถแยกแยะชั้นของชั้นต่างๆ ได้มากมาย ราวกับว่าแผ่นบางๆ วางทับซ้อนกัน แท้จริงแล้ว หินเหล่านี้ก่อตัวช้ามาก ทีละชั้น และเป็นผลมาจากกิจกรรมที่เล็กที่สุด สิ่งมีชีวิตเซลล์เดียวแบคทีเรียที่อาศัยอยู่ในทะเลอุ่นที่ระดับน้ำตื้น ระหว่าง 2.5 ถึง 1 พันล้านปีก่อน แนวปะการังที่เกิดจากสโตรมาโตไลต์แพร่หลายมาก ปัจจุบันสามารถพบเห็นได้เฉพาะในสถานที่ที่หายากมากเท่านั้นคือบาฮามาสและทะเลแดง แบคทีเรียที่เกิดจากสโตรมาโตไลต์นั้นเป็นสิ่งมีชีวิตที่ง่ายที่สุดและดั้งเดิมที่สุด พวกมันประกอบด้วยเซลล์เดียวที่ไม่มีนิวเคลียส เช่นเดียวกับแบคทีเรียทุกชนิด และมีการเปลี่ยนแปลงเพียงเล็กน้อยในรอบ 3 พันล้านปี ปัจจุบัน แบคทีเรียจำนวนมากมายอาศัยอยู่ในโลก ชั้นบรรยากาศ และใต้ท้องทะเล พวกมันสามารถอาศัยอยู่บนหรือภายในสิ่งมีชีวิตโดยหากินโดยเสียค่าใช้จ่าย

แม้ว่าโครงสร้างของสิ่งมีชีวิตชนิดแรกจะสมบูรณ์แบบมากกว่าโครงสร้างของหยด coacervate มาก แต่ก็ยังง่ายกว่าสิ่งมีชีวิตในปัจจุบันอย่างไม่มีใครเทียบได้ การคัดเลือกโดยธรรมชาติซึ่งเริ่มต้นจากหยด coacervate ดำเนินต่อไปพร้อมกับการปรากฏตัวของสิ่งมีชีวิต เป็นเวลานานที่โครงสร้างของสิ่งมีชีวิตได้รับการปรับปรุงมากขึ้นเรื่อยๆ และปรับให้เข้ากับสภาพความเป็นอยู่

ในตอนแรก สารอินทรีย์ที่เกิดจากไฮโดรคาร์บอนปฐมภูมิเท่านั้นที่เป็นอาหารสำหรับสิ่งมีชีวิต แต่เมื่อเวลาผ่านไปปริมาณของสารดังกล่าวก็ลดลง ภายใต้เงื่อนไขเหล่านี้ สิ่งมีชีวิตปฐมภูมิได้พัฒนาความสามารถในการสร้างสารอินทรีย์จากองค์ประกอบของธรรมชาติอนินทรีย์ - จากคาร์บอนไดออกไซด์และน้ำ ในกระบวนการพัฒนาอย่างต่อเนื่อง พวกเขาได้รับความสามารถในการดูดซับพลังงานของรังสีแสงอาทิตย์ สลายคาร์บอนไดออกไซด์โดยใช้พลังงานนี้ และสร้างสารอินทรีย์ในร่างกายจากคาร์บอนและน้ำ นี่คือวิธีที่พืชที่ง่ายที่สุดเกิดขึ้น - สาหร่ายสีน้ำเงินแกมเขียว ซากสาหร่ายสีเขียวแกมน้ำเงินพบได้ในตะกอนที่เก่าแก่ที่สุดของเปลือกโลก

สิ่งมีชีวิตอื่นๆ ยังคงกินอาหารแบบเดียวกัน แต่พืชปฐมภูมิเริ่มทำหน้าที่เป็นอาหาร สัตว์ทั้งหลายจึงถือกำเนิดขึ้นในสภาพดั้งเดิมของมันอย่างนี้

ในช่วงรุ่งอรุณของชีวิต ทั้งพืชและสัตว์ต่างก็เป็นสิ่งมีชีวิตเซลล์เดียวเล็กๆ คล้ายกับแบคทีเรีย สาหร่ายสีเขียวแกมน้ำเงิน และอะมีบาที่อาศัยอยู่ในสมัยของเรา เหตุการณ์สำคัญในประวัติศาสตร์ของการพัฒนาธรรมชาติของสิ่งมีชีวิตอย่างต่อเนื่องคือการเกิดขึ้นของสิ่งมีชีวิตหลายเซลล์ กล่าวคือ สิ่งมีชีวิตที่ประกอบด้วยเซลล์จำนวนมากรวมกันเป็นสิ่งมีชีวิตเดียว สิ่งมีชีวิตมีความซับซ้อนและหลากหลายมากขึ้นทีละน้อยแต่เร็วขึ้นกว่าเดิมมาก

ด้วยการก่อตัวของระบบอัลตราโมเลกุลที่ซับซ้อน (โปรไบโอต์) รวมถึงกรดนิวคลีอิก โปรตีน เอนไซม์ และกลไกของรหัสพันธุกรรม สิ่งมีชีวิตจึงปรากฏบนโลก โพรไบโอนท์ต้องการสารประกอบทางเคมีหลายชนิด เช่น นิวคลีโอไทด์ กรดอะมิโน ฯลฯ เนื่องจากข้อมูลทางพันธุกรรมมีระดับต่ำ โพรไบโอต์จึงมีความสามารถค่อนข้างจำกัด ความจริงก็คือสำหรับการเจริญเติบโตพวกเขาใช้สารประกอบอินทรีย์สำเร็จรูปที่สังเคราะห์ขึ้นระหว่างวิวัฒนาการทางเคมีและหากชีวิตในระยะเริ่มแรกมีอยู่ในรูปแบบของสิ่งมีชีวิตประเภทเดียวเท่านั้น น้ำซุปหลักก็จะหมดไปอย่างรวดเร็ว

อย่างไรก็ตามเนื่องจากมีแนวโน้มที่จะได้รับคุณสมบัติที่หลากหลายและประการแรกคือความสามารถในการสังเคราะห์สารอินทรีย์จากสารที่ไม่ใช่อินทรีย์ สารประกอบอินทรีย์ใช้แสงแดดก็ไม่เกิดเรื่องแบบนี้

ในตอนต้นของระยะต่อไป เยื่อหุ้มชีวภาพ-ออร์แกเนลล์จะถูกสร้างขึ้น ซึ่งรับผิดชอบต่อรูปร่าง โครงสร้าง และกิจกรรมของเซลล์ เยื่อชีวภาพถูกสร้างขึ้นจากการรวมตัวของโปรตีนและไขมันที่สามารถแยกสารอินทรีย์ออกจากสิ่งแวดล้อมและทำหน้าที่เป็นเกราะป้องกันโมเลกุลได้ สันนิษฐานว่าการก่อตัวของเมมเบรนสามารถเริ่มต้นได้ในระหว่างการก่อตัวของโคเซอร์เวต แต่สำหรับการเปลี่ยนจาก coacervates ไปสู่สิ่งมีชีวิตนั้น ไม่เพียงแต่จำเป็นต้องมีเมมเบรนเท่านั้น แต่ยังต้องใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาสำหรับกระบวนการทางเคมีด้วย - เอนไซม์หรือเอนไซม์ การเลือกโคเซอร์เวตช่วยเพิ่มการสะสมของโพลีเมอร์คล้ายโปรตีนที่รับผิดชอบในการเร่งปฏิกิริยาเคมี ผลการคัดเลือกถูกบันทึกไว้ในโครงสร้าง กรดนิวคลีอิก. ระบบการทำงานของลำดับนิวคลีโอไทด์ใน DNA อย่างประสบความสำเร็จได้รับการปรับปรุงอย่างแม่นยำผ่านการคัดเลือก การเกิดขึ้นของการจัดระเบียบตนเองขึ้นอยู่กับทั้งข้อกำหนดเบื้องต้นทางเคมีเบื้องต้นและเงื่อนไขเฉพาะของสภาพแวดล้อมของโลก การจัดระเบียบตนเองเกิดขึ้นจากการตอบสนองต่อเงื่อนไขบางประการ ในระหว่างการจัดการตนเอง ตัวเลือกที่ไม่ประสบความสำเร็จจำนวนมากถูกกำจัดออกไปจนกว่าคุณสมบัติโครงสร้างหลักของกรดนิวคลีอิกและโปรตีนจะถึงความสมดุลที่เหมาะสมที่สุดจากมุมมองของการคัดเลือกโดยธรรมชาติ

ต้องขอบคุณการคัดเลือกระบบก่อนชีววิทยา ไม่ใช่แค่โมเลกุลเดี่ยวเท่านั้น ระบบจึงมีความสามารถในการปรับปรุงองค์กรของพวกเขา นี่คือวิวัฒนาการทางชีวเคมีอีกระดับหนึ่ง ซึ่งทำให้มั่นใจได้ถึงความสามารถด้านข้อมูลที่เพิ่มขึ้น ในขั้นตอนสุดท้ายของวิวัฒนาการของระบบอินทรีย์ที่แยกได้ รหัสพันธุกรรม. เมื่อรหัสพันธุกรรมถูกสร้างขึ้น วิวัฒนาการก็ดำเนินไปด้วยความแปรผัน ยิ่งเคลื่อนไปตามเวลา ความแปรผันก็จะยิ่งซับซ้อนและหลากหลายมากขึ้นเท่านั้น

เมื่อชีวิตเกิดขึ้น มันก็เริ่มพัฒนาอย่างรวดเร็ว แสดงให้เห็นความเร่งของวิวัฒนาการเมื่อเวลาผ่านไป ดังนั้นการพัฒนาจากโพรไบโอออนปฐมภูมิไปสู่รูปแบบแอโรบิกจึงใช้เวลาประมาณ 3 พันล้านปี ในขณะที่ผ่านไปประมาณ 500 ล้านปีนับตั้งแต่การเกิดขึ้นของพืชและสัตว์บนบก นกและสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมวิวัฒนาการมาจากสัตว์มีกระดูกสันหลังบนบกชนิดแรกๆ ที่มีอายุมากกว่า 100 ล้านปี ไพรเมตวิวัฒนาการมามากกว่า 12-15 ล้านปี และการกำเนิดของมนุษย์ใช้เวลาประมาณ 3 ล้านปี

บทสรุป.

พื้นฐานที่แท้จริงของชีวิตถูกสร้างขึ้นอันเป็นผลมาจากการปรากฏตัวของเซลล์ซึ่งเยื่อหุ้มชีวภาพจะรวมออร์แกเนลล์แต่ละอันเข้าด้วยกันเป็นอันเดียว

เซลล์แรกเป็นเซลล์ดึกดำบรรพ์และไม่มีนิวเคลียส แต่เซลล์ดังกล่าวยังคงมีอยู่จนทุกวันนี้ น่าแปลกที่พวกเขาปรากฏตัวเมื่อกว่า 3 พันล้านปีก่อน

เซลล์แรกเป็นเซลล์ต้นแบบของสิ่งมีชีวิตทุกชนิด ทั้งพืช สัตว์ แบคทีเรีย ต่อมาในกระบวนการวิวัฒนาการภายใต้อิทธิพลของกฎการคัดเลือกโดยธรรมชาติของดาร์วิน เซลล์ได้รับการปรับปรุงและเซลล์พิเศษของสิ่งมีชีวิตหลายเซลล์ที่สูงขึ้น พืชและสัตว์ - เมตาไฟต์และเมตาโซอัน - ปรากฏขึ้น

เนื่องจากความสัมพันธ์แบบรวมเป็นหนึ่งระหว่างวิวัฒนาการทางเคมี ซึ่งต่อมาเปลี่ยนเป็นวิวัฒนาการทางชีวเคมีและชีวภาพ จึงอาจอ้างอิงสิ่งต่อไปนี้ได้

โมเลกุลที่เรียบง่าย

โมเลกุลขนาดใหญ่ที่ซับซ้อนและระบบโมเลกุลพิเศษ (โปรไบโอนท์)

สิ่งมีชีวิตเซลล์เดียว

ดังนั้นโลกที่มีชีวิตจึงถูกสร้างขึ้น ใช้เวลามากกว่า 3 พันล้านปีและเป็นช่วงที่ยากที่สุด เป็นไปไม่ได้ที่จะแจกแจงตัวเลือกจำนวนมากสำหรับการพัฒนาสารประกอบคาร์บอนเริ่มต้น อย่างไรก็ตาม ผลลัพธ์ที่สำคัญที่สุดคือการเกิดขึ้นของสิ่งมีชีวิตบนโลก

แม้จะมีความสำคัญของความรู้เกี่ยวกับเงื่อนไขสาเหตุและกระบวนการของการเกิดขึ้นของสิ่งมีชีวิตบนโลกในยุคของเรา แต่ความก้าวหน้าทางวิทยาศาสตร์และทางเทคนิคไม่ได้ให้ความสำคัญกับเรื่องนี้ แม้ว่าทุกคนควรจะชัดเจนมากว่าชีวิตรอบตัวเราถูกสร้างขึ้นในช่วงเวลาอันมหาศาลซึ่งอยู่นอกเหนือการควบคุมของจิตสำนึกของเรา และด้วยเหตุนี้ ความเสียหายที่เกิดขึ้นกับสิ่งมีชีวิตทั้งหมดในช่วงศตวรรษที่ผ่านมาจึงยังไม่นำไปสู่ผลลัพธ์ที่ไม่อาจย้อนกลับได้ อย่างไรก็ตาม ต้องขอบคุณความก้าวหน้าทางวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี ทำให้มนุษย์สร้างสิ่งประดิษฐ์ที่เป็นอันตรายต่อสิ่งมีชีวิตทุกชนิดโดยไม่รู้ตัวโดยไม่รู้ตัว และน่าเสียดายที่ไม่มีใครรู้ว่าใครจะเป็นคนสุดท้าย...

แต่เราเป็นส่วนหนึ่งของโลกแห่งสิ่งมีชีวิต การสร้างซึ่งใช้เวลาหลายพันล้านปี ฉันคิดว่ามีบางอย่างที่ต้องคิด

วรรณกรรม.

วัชเชคิน เอ็น.พี. “แนวคิดของวิทยาศาสตร์ธรรมชาติสมัยใหม่”, M, MGUK, 2000

โปตีฟ M.I. "แนวคิดของวิทยาศาสตร์ธรรมชาติสมัยใหม่", เซนต์ปีเตอร์สเบิร์ก, ปีเตอร์, 1999

Yugay G. A. “ทฤษฎีทั่วไปแห่งชีวิต”, M., Mysl, 1985

สิ่งมีชีวิตชนิดแรกคือเฮเทอโรโทรฟแบบไม่ใช้ออกซิเจน ไม่มีโครงสร้างภายในเซลล์ และมีโครงสร้างคล้ายคลึงกับโปรคาริโอตสมัยใหม่ พวกเขาได้รับอาหารและพลังงานจาก อินทรียฺวัตถุต้นกำเนิดทางชีวภาพ แต่ในระหว่างวิวัฒนาการทางเคมีซึ่งกินเวลา 0.5-1.0 พันล้านปี สภาพบนโลกก็เปลี่ยนไป ปริมาณสารอินทรีย์สำรองที่ถูกสังเคราะห์ขึ้นในช่วงแรกของวิวัฒนาการจะค่อยๆ ลดลง และการแข่งขันที่รุนแรงเกิดขึ้นระหว่างเฮเทอโรโทรฟหลัก ซึ่งเร่งให้เกิดออโตโทรฟ
ออโตโทรฟแรกสุดสามารถสังเคราะห์ด้วยแสงได้นั่นคือพวกมันใช้รังสีจากแสงอาทิตย์เป็นแหล่งพลังงาน แต่ไม่ได้ผลิตออกซิเจน ในเวลาต่อมาไซยาโนแบคทีเรียปรากฏว่ามีความสามารถในการสังเคราะห์แสงด้วยการปล่อยออกซิเจน การสะสมของออกซิเจนในบรรยากาศทำให้เกิดชั้นโอโซนซึ่งช่วยปกป้องสิ่งมีชีวิตปฐมภูมิจากรังสีอัลตราไวโอเลต แต่ในขณะเดียวกันการสังเคราะห์สารอินทรีย์แบบอะบิเจนิกก็หยุดลง การมีอยู่ของออกซิเจนทำให้เกิดสิ่งมีชีวิตแบบแอโรบิก ซึ่งเป็นสิ่งมีชีวิตส่วนใหญ่ในปัจจุบัน
ควบคู่ไปกับการปรับปรุง กระบวนการเผาผลาญโครงสร้างภายในของสิ่งมีชีวิตมีความซับซ้อนมากขึ้น: นิวเคลียส, ไรโบโซม, เยื่อหุ้มเซลล์ถูกสร้างขึ้น
ออร์แกเนลล์ เช่น เซลล์ยูคาริโอตเกิดขึ้น (รูปที่ 52) ประถมศึกษาบ้าง
เฮเทอโรโทรฟเข้าสู่ความสัมพันธ์ทางชีวภาพกับแบคทีเรียแอโรบิก เมื่อจับพวกมันได้ เฮเทอโรโทรฟก็เริ่มใช้พวกมันเป็นสถานีพลังงาน นี่คือวิธีที่ไมโตคอนเดรียสมัยใหม่เกิดขึ้น สิ่งที่คล้ายกันเหล่านี้ก่อให้เกิดสัตว์และเชื้อรา เฮเทอโรโทรฟอื่น ๆ ไม่เพียง แต่จับเฮเทอโรโทรฟแบบแอโรบิกเท่านั้น แต่ยังรวมถึงการสังเคราะห์แสงเบื้องต้นด้วย - ไซยาโนแบคทีเรียซึ่งเข้าสู่ symbiosis ก่อให้เกิดคลอโรพลาสต์ในปัจจุบัน นี่คือลักษณะของพืชรุ่นก่อน

ข้าว. 52. เส้นทางที่เป็นไปได้การก่อตัวของสิ่งมีชีวิตยูคาริโอต

ปัจจุบันสิ่งมีชีวิตเกิดขึ้นจากการสืบพันธุ์เท่านั้น การสร้างชีวิตโดยธรรมชาติใน สภาพที่ทันสมัยเป็นไปไม่ได้ด้วยเหตุผลหลายประการ ประการแรก ในบรรยากาศออกซิเจนของโลก สารประกอบอินทรีย์จะถูกทำลายอย่างรวดเร็ว ดังนั้นจึงไม่สามารถสะสมและปรับปรุงได้ และประการที่สอง ปัจจุบันมีสิ่งมีชีวิตเฮเทอโรโทรฟิคจำนวนมากที่ใช้การสะสมของสารอินทรีย์เป็นสารอาหาร
ทบทวนคำถามและการมอบหมายงาน
ปัจจัยทางจักรวาลใดบ้างในช่วงแรกของการพัฒนาของโลกที่เป็นข้อกำหนดเบื้องต้นสำหรับการเกิดขึ้นของสารประกอบอินทรีย์ ตั้งชื่อขั้นตอนหลักของการเกิดขึ้นของสิ่งมีชีวิตตามทฤษฎี biopoiesis โคเซอร์เวตเกิดขึ้นได้อย่างไร มีคุณสมบัติอะไรบ้าง และวิวัฒนาการไปในทิศทางใด บอกเราว่าโปรไบโอออนเกิดขึ้นได้อย่างไร อธิบายว่าภาวะแทรกซ้อนเกิดขึ้นได้อย่างไร โครงสร้างภายในเฮเทอโรโทรฟแรก เหตุใดการกำเนิดชีวิตที่เกิดขึ้นเองจึงเป็นไปไม่ได้ภายใต้สภาวะสมัยใหม่?
คิด! ทำมัน! อธิบายว่าเหตุใดการกำเนิดสิ่งมีชีวิตจากสารอนินทรีย์จึงเป็นไปไม่ได้บนโลกของเราในปัจจุบัน คุณคิดว่าเหตุใดทะเลจึงกลายเป็นสภาพแวดล้อมหลักในการพัฒนาสิ่งมีชีวิต ร่วมเสวนาเรื่อง “กำเนิดสิ่งมีชีวิตบนโลก” แสดงมุมมองของคุณเกี่ยวกับปัญหานี้
ทำงานกับคอมพิวเตอร์
อ้างถึงใบสมัครทางอิเล็กทรอนิกส์ ศึกษาเนื้อหาและทำงานที่ได้รับมอบหมายให้เสร็จสิ้น


ยูคาริโอต ยูแบคทีเรีย และอาร์เคแบคทีเรีย จากการเปรียบเทียบลำดับนิวคลีโอไทด์ในไรโบโซมอล RNA (rRNA) นักวิทยาศาสตร์ได้ข้อสรุปว่าสิ่งมีชีวิตทั้งหมดบนโลกของเราสามารถแบ่งออกเป็นสามกลุ่ม: ยูคาริโอต ยูแบคทีเรีย และอาร์เคแบคทีเรีย สองกลุ่มสุดท้ายคือสิ่งมีชีวิตโปรคาริโอต ในปี 1990 Carl Woese นักวิจัยชาวอเมริกัน ผู้สร้างต้นไม้สายวิวัฒนาการของสิ่งมีชีวิตทั้งหมดโดยใช้ rRNA ได้เสนอคำว่า "โดเมน" สำหรับทั้งสามกลุ่มนี้
เนื่องจากรหัสพันธุกรรมของสิ่งมีชีวิตจากทั้งสามโดเมนเหมือนกัน จึงสันนิษฐานว่าพวกมันมีบรรพบุรุษร่วมกัน บรรพบุรุษสมมุตินี้เรียกว่า "ผู้ให้กำเนิด" ซึ่งก็คือผู้ให้กำเนิด สันนิษฐานว่ายูแบคทีเรียและอาร์คีแบคทีเรียอาจมีต้นกำเนิดมาจากต้นกำเนิด และเซลล์ยูคาริโอตชนิดใหม่ดูเหมือนจะเกิดขึ้นอันเป็นผลมาจากการทำงานร่วมกันของยูคาริโอตโบราณกับยูแบคทีเรีย

กิจกรรม

นักวิทยาศาสตร์ได้ค้นพบสัญญาณที่เก่าแก่ที่สุดของสิ่งมีชีวิตบนโลกของเรา ผู้เชี่ยวชาญระบุว่าพบร่องรอยของจุลินทรีย์ในหินทางตะวันตกเฉียงเหนือของออสเตรเลีย ซึ่งมีอายุ 3,500,000,000 ปี

สิ่งมีชีวิตชนิดแรกบนโลก

พบหลักฐานของระบบนิเวศขนาดเล็กที่ซับซ้อนในหินตะกอนของภูมิภาค Pilbara ของรัฐเวสเทิร์นออสเตรเลีย เป็นบริเวณนี้ที่นักโบราณคดีรู้จักต้องขอบคุณ การก่อตัวที่เก่าแก่ที่สุดบนโลกจากต้นกำเนิดต่างๆ

“เราสามารถพูดได้ว่าร่องรอยของจุลินทรีย์ที่พบนั้นน่าจะเป็นหลักฐานที่เก่าแก่ที่สุดของสิ่งมีชีวิตบนโลกของเรา” David Wacey ศาสตราจารย์แห่งมหาวิทยาลัยออสเตรเลีย หนึ่งในนักวิจัยผู้ค้นพบครั้งสำคัญกล่าว

ในการให้สัมภาษณ์กับ Telegraph ศาสตราจารย์กล่าวอย่างมั่นใจว่าการค้นพบและการค้นพบดังกล่าวบ่งชี้สิ่งนั้น หลายพันล้านปีก่อน ชีวิตในโลกมีอยู่จริง

เป็นเรื่องที่ควรค่าแก่การเพิ่มว่ามีหลักฐานอื่น ๆ เกี่ยวกับการอยู่อาศัยของสิ่งมีชีวิตบนโลกของเราเมื่อหลายพันล้านปีก่อน เป็นที่ยอมรับกันโดยทั่วไปว่าพบจุลินทรีย์ที่เก่าแก่ที่สุดในหินกรีนแลนด์

นักวิทยาศาสตร์กล่าวว่าสิ่งมีชีวิตบนโลกปรากฏขึ้นเร็วกว่าโลก

อย่างไรก็ตาม หินเหล่านี้เสียโฉมไปตามกาลเวลาและ สภาพธรรมชาติเป็นเรื่องยากมาก แทบจะเป็นไปไม่ได้เลยที่จะพูดอะไรที่เฉพาะเจาะจงเกี่ยวกับพวกเขา

จุลินทรีย์ที่พบใน Pilbara สามารถมองเห็นได้ง่ายด้วยกล้องจุลทรรศน์ ด้วยความช่วยเหลือของเครื่องมือพิเศษ ผู้เชี่ยวชาญสามารถระบุอายุและสังเกตได้อย่างง่ายดาย แบคทีเรียมีปฏิกิริยาอย่างไรกับพื้นผิวของหินที่พวกมันอาศัยอยู่

การค้นพบทางวิทยาศาสตร์ที่สำคัญ

ตามที่ศาสตราจารย์เวลซีย์กล่าวไว้ เป็นไปไม่ได้ที่จะเห็นเซลล์ของจุลินทรีย์ในตัวเอง อย่างไรก็ตาม นักวิทยาศาสตร์สามารถเห็นร่องรอยของสิ่งมีชีวิตเหล่านี้ได้ ไม่ไกลจากเมืองพอร์ตเฮดแลนด์ในพื้นที่ที่เต็มไปด้วยหิน นักวิจัยค้นพบอย่างชัดเจน หลักฐานของชีวิตบนโลกของเราเมื่อหลายพันล้านปีก่อน

เราไม่สามารถมองเห็นสิ่งมีชีวิตเหล่านี้ได้เพราะมันมีขนาดเล็กมาก แต่ธรรมชาติจัดเตรียมไว้ให้ โอกาสที่จะได้เห็นโครงสร้างขนาดใหญ่ที่สร้างโดยจุลินทรีย์ก่อนตาย

การค้นพบประเภทนี้มีคุณค่าอย่างยิ่งสำหรับวิทยาศาสตร์ ด้วยความช่วยเหลือของกล้องจุลทรรศน์พิเศษ นักวิทยาศาสตร์มองเห็นสิ่งที่มองไม่เห็นด้วยตามนุษย์

สารอินทรีย์ซึ่งโดยพื้นฐานแล้วคือจุลินทรีย์ จะสลายตัวและกลายเป็นเซลล์จริงๆ ส่งผลให้เรามองเห็นมวล อุดมไปด้วยวัสดุคาร์บอน

พิษเป็นจุดเริ่มต้นของชีวิตบนโลก

นักวิทยาศาสตร์กลุ่มหนึ่งจากออสเตรเลียและสหรัฐอเมริกาเชื่อว่าผลการศึกษาดังกล่าวจะช่วยตัดสินได้ว่ายังมีสิ่งมีชีวิตบนดาวเคราะห์บางดวงหรือไม่ และหากเป็นเช่นนั้น สิ่งมีชีวิตชนิดใดที่อาศัยอยู่ในอารยธรรมอื่น

ศาสตราจารย์เวสลีย์พูดด้วยความมั่นใจว่าการค้นพบดังกล่าวช่วยให้เราเข้าใจชีวิต ต้นกำเนิดของมันบนโลกของเรา ในสภาพแวดล้อมที่มันพัฒนาขึ้น เรียนรู้บางอย่าง วันสำคัญซึ่งมีอิทธิพลต่อกระบวนการหนึ่งหรืออย่างอื่นในการพัฒนาโลก

การค้นพบทางวิทยาศาสตร์ พ.ศ. 2556

1. โครงกระดูกโครโมโซมประกอบด้วย “วุ้นเส้น”

ไมค์ ปีเตอร์ส และเพื่อนร่วมงานของเขาจากสถาบันวิจัยพยาธิวิทยาระดับโมเลกุล พบว่าโครโมโซมประกอบด้วยโครงกระดูกโมเลกุลที่มีพื้นฐานมาจากโปรตีนโคเฮซิน บทความเกี่ยวกับการค้นพบโปรตีนนี้ตีพิมพ์ในวารสาร Nature

2. อัดเหล็กด้วยเลเซอร์

นักฟิสิกส์จากโรเชสเตอร์ ศูนย์วิจัยการใช้เลเซอร์โอเมก้าทำให้เราได้ผลลัพธ์ที่น่าอัศจรรย์ ด้วยวิธีการที่เป็นนวัตกรรมใหม่ นักวิจัยจึงสามารถอัดเหล็กได้

10 การค้นพบทางวิทยาศาสตร์ที่สำคัญของปี 2555

ภายในนาโนวินาที เกิดแรงดันเท่ากับ 5.6 ล้านบรรยากาศบนโลหะ การทดลองและผลลัพธ์ของมันได้รับการตีพิมพ์ในวารสาร "Physical Review Letters"

3.ไข่ไก่สีฟ้า

สีของไข่จึงเป็นผล การกลายพันธุ์ของยีน. ผู้เชี่ยวชาญจากมหาวิทยาลัยน็อตติงแฮมสามารถรับรู้ได้ การกลายพันธุ์ทางพันธุกรรมอันเป็นผลมาจากการที่ บางสายพันธุ์ไก่เริ่มวางไข่สีน้ำเงิน

การค้นพบทางวิทยาศาสตร์ที่กลายเป็นข้อผิดพลาด

โดยวิธีการไข่เป็นเช่นนั้น สีที่ผิดปกติเป็นที่ฮือฮาและเป็นสินค้ายอดนิยมในหมู่นักชิม

ผู้เชี่ยวชาญกล่าวว่าเมื่อเทียบกับไข่ขาวและไข่สีน้ำตาลธรรมดาแล้ว ไข่สีน้ำเงินมีรสชาติที่ละเอียดอ่อนเป็นพิเศษ

4. หยุดไฟหนึ่งนาที

นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยดาร์มสตัดท์หยุดไฟไว้สักครู่ ต้องขอบคุณการค้นพบและการทดลองดังกล่าว หน้าต่างจึงถูกเปิดออกสู่มุมวิทยาศาสตร์ที่ยังไม่มีใครสำรวจ และฟิสิกส์ควอนตัมก็กลายเป็นปริศนาอีกต่อไป

5.วิธีบรรเทาอาการปวดจากการถูกแดดเผา

แพทย์ชาวอเมริกันได้เปิดตัวโครงการที่น่าตื่นเต้นซึ่งไม่เคยมีความคล้ายคลึงกันมาก่อน ตามที่ผู้เชี่ยวชาญระบุว่า หากยีน TRPV 4 ได้รับความเสียหาย ความเจ็บปวดจากการถูกแดดเผาจะหายไปทันทีและสมบูรณ์

การค้นพบทางวิทยาศาสตร์ที่บ้าคลั่งที่สุดในรอบ 50 ปีที่ผ่านมา

การค้นพบดังกล่าวจะทำให้สามารถสร้างผลิตภัณฑ์ฟอกหนังสำหรับอนาคตหรือช่วยหลีกเลี่ยงการถูกแดดเผาได้

ชีวิตแรก

เป็นเรื่องยากที่จะเชื่อ แต่บนโลกนี้ยังมีสิ่งมีชีวิตกลุ่มแรกๆ ที่มีบทบาทสำคัญในการพัฒนาธรรมชาติของสิ่งมีชีวิตต่อไป นักวิทยาศาสตร์รู้เรื่องนี้ย้อนกลับไปในศตวรรษที่ 18 แต่เฉพาะในยุค 30 เท่านั้น ในศตวรรษที่ 20 ม่านแห่งต้นกำเนิดและความลับของการก่อตัวได้ถูกเปิดออก มันเป็นเรื่องของเกี่ยวกับสโตรมาโตไลต์

สโตรไมต์

Stromatolite (จากภาษากรีก stromatos - ขยะ, lithos - หิน) ไม่มีอะไรมากไปกว่าการก่อตัวเป็นชั้นหนาแน่นในชั้นหินปูนและโดโลไมต์ซึ่งเป็นผลมาจากกิจกรรมของอาณานิคมของสาหร่ายสีน้ำเงินแกมเขียวและจุลินทรีย์อื่น ๆ สโตรมาโตไลต์ถูกค้นพบบนโลกตั้งแต่ยุคโปรเทโรโซอิก และในปัจจุบันมีการพิสูจน์แล้วว่าตัวแทนที่เก่าแก่ที่สุดสามารถมีอายุได้ประมาณ 3.5 พันล้านปี ยิ่งกว่านั้นตัวแทนคนเดียวกันเหล่านี้ไม่ได้เปลี่ยนแปลงไปแม้แต่น้อยตั้งแต่สมัยนั้น

ในยุค 30 ศตวรรษที่ 20 เป็นเหตุการณ์ที่น่าทึ่งที่สุดเหตุการณ์หนึ่งในชีววิทยาคลาสสิก โครงสร้างแนวปะการังขนาดเล็กชนิดที่ไม่รู้จักมาก่อนถูกพบในบริเวณชายฝั่งของอ่าวฉลาม (ออสเตรเลีย) และบนชายฝั่งมหาสมุทรแอตแลนติกของบาฮามาส เมื่อตรวจสอบอย่างใกล้ชิด สิ่งเหล่านี้กลายเป็นสโตรมาโตไลต์สมัยใหม่!

ผลของการออกฤทธิ์ของไซยาโนแบคทีเรีย

ตอนนั้นเองที่เห็นได้ชัดว่าสโตรมาโตไลต์เกิดขึ้นจากกิจกรรมชีวิตของสิ่งมีชีวิตโปรคาริโอตที่มีเอกลักษณ์เฉพาะตัวนั่นคือแผ่นไซยาโนแบคทีเรีย เสื่อไซยาโนแบคทีเรียคือ "พรม" หลายชั้นที่มีความหนาไม่เกิน 2 ซม. ประกอบด้วยไซยาโนแบคทีเรียและจุลินทรีย์อื่นๆ แต่นอกเหนือจากความจริงที่ว่าเสื่อประกอบด้วยชั้นต่างๆ พวกมันยังทำหน้าที่ที่แตกต่างกัน แต่มีการกระจายอย่างเคร่งครัด ดังนั้นนี่คือสิ่งมีชีวิตที่เต็มเปี่ยมซึ่งแต่ละส่วนทำหน้าที่ของตัวเองอย่างชัดเจน และการวิจัยเพิ่มเติมแสดงให้เห็นว่าแผ่นไซยาโนแบคทีเรียเป็นหนึ่งในระบบนิเวศที่สมดุลที่สุดในธรรมชาติ

สโตรมาโตไลต์อาศัยอยู่ สภาวะที่รุนแรง- ในถ้ำ ทะเลสาบและหุบเขาที่มีน้ำเค็มมาก รวมถึงในน้ำพุร้อน และนี่ก็ไม่น่าแปลกใจเพราะสิ่งเหล่านี้เป็นสภาวะสุดขั้วของชีวิตบนโลกเมื่อ 3.5 พันล้านปีก่อน และต้องขอบคุณการสังเคราะห์แสงของไซยาโนแบคทีเรียเท่านั้นที่ทำให้บรรยากาศสมัยใหม่อุดมไปด้วยออกซิเจน สิ่งเหล่านี้ช่างน่าทึ่งจริงๆ สิ่งมีชีวิตชนิดแรก!