Реферат: Эволюция микроорганизмов

Реферат на тему

«Эволюция       микроорганизмов»

                     Выполнил: Никоненко Е.В.10б

                        Проверил: Кулик Н.И.

                               Челябинск 2003 г

Геологическаялетопись нашей планеты – останки вымерших существ — неопровержимо доказывает,что жизнь на планете менялась: одни виды животных и растений исчезали, другиевозникали, видоизменялись, порождая новые формы. То же, но в меньших масштабахможно наблюдать на изолированных островах или других замкнутых территориях:через несколько тысяч или даже сотен лет такой изоляции животные и растения ужезаметно отличаются от живущих по другую сторону водной или иной преграды.

Историческиеизменения наследственных признаков организмов называются эволюцией ( от лат. evolutio – «развертывание»).Этот процесс имеет три очень важных следствия. Во-первых, в ходе эволюциивозникают новые виды, т.е. увеличивается разнообразие форм организмов.Во-вторых, организмы адаптируются к изменениям условий внешней среды; поэтомуговорят, что эволюция имеет приспособительный характер. И наконец, в-третьих, врезультате эволюции постепенно повышается общий уровень организации живыхсуществ: они усложняются и совершенствуются.

Вте времена – более четырех млрд лет назад – наша еще очень молодая планета быламало похожа на современную: температура ее поверхности была очень высокой(до8000 градусов Цельсия), все слагающие планету породы – расплавлены. Дажедиаметр Земли был меньше, чем сейчас, и полный оборот вокруг своей оси онасовершала за восемнадцать часов, а не за двадцать четыре, как сейчас.Поверхность планеты непрерывно бомбардировали метеориты, в том числе и оченькрупные (диаметром несколько сотен километров!). Чем крупнее они были, темсильнее разогревалась земная кора.

Когдазакончилась эпоха «великой бомбардировки», Земля начала постепенно остывать.Породы, слагавшие планету, становились   твердыми и образовывали неровную   поверхность. Когда температура упала ниже ста градусов Цельсия, вода, бывшая дотого паром, пролилась на Землю дождями и заполнила впадины. Так возник первобытныйокеан. Атмосфера того времени   тоже разительно отличалась от нынешней:основными ее составляющими были аммиак, метан, водород и водяные пары. Такаяатмосфера почти не задерживала солнечные лучи, особенно ультрафиолетовые,губительные для живых организмов. Как в такой обстановке могла зародитьсяжизнь?

В1923 г. российский ученый Александр Иванович Опарин предположил,   что вусловиях первобытной  Земли органические вещества возникали из простейшихсоединений – аммиака, метана, водорода и воды. Энергия, необходимая дляподобных превращений, могла быть получена или от ультрафиолетового излучения,или от частых грозовых электрических разрядов – молний. Возможно, этиорганический вещества постепенно накапливались в древнем океане, образуя«первичный бульон», в котором зародилась жизнь.

Погипотезе А.И.Опарина, в «первичном бульоне» длинные нитеобразные молекулыбелков могли сворачиваться в шарики, «склеиваться» друг с другом, укрупняясь.Благодаря этому они становились устойчивыми к разрушающему действию прибоя иультрафиолетового излучения. Белковые «шарики» в «первичном бульоне»притягивали к себе, связывали молекулы воды, а также жиров. Жиры оседали наповерхности белковых тел, обволакивая их слоем, структура которого отдаленнонапоминала клеточную мембрану. Этот процесс Опарин назвал коацервацией (от лат.coacervus – «сгусток»), а получившиеся тела – коацерватнымикаплями, или просто коацерватами. С течением времени коацерваты поглощали изокружавшего их раствора все новые порции вещества, их структура усложнялась дотех пор, пока они не превратились в очень примитивные, но уже живые клетки.

Вдревней атмосфере не было кислорода. Поэтому первые одноклеточные организмы,подобно современным бактериям, использовали в качестве окислителя для процессовдыхания и источника энергии ионы железа и других химических элементов. Болеетого, кислород оказался бы губителен для этих древнейших существ: появившись,он немедленно разрушил бы их клетки. Однако около 3,5 млрд лет назад произошлапервая революция. Клетки некоторых примитивных существ приобрели способностьиспользовать энергию солнечного света, т.е. фотосинтезировать,  создавая органическоевещество из неорганического. Вероятно, они напоминали современные синезеленыеводоросли. Одновременно эти необычные организмы стали выделять в атмосферукислород. Первые живые существа, спасаясь от ядовитого для них газа, исчезли споверхности планеты и из верхних слоев воды в озерах и морях, сохранившись лишьв глубине геологических пород, где были защищены слоем минеральных веществ.

Древниесинезеленые водоросли полностью изменили Землю: насыщенная кислородом атмосфераизгнала с поверхности примитивных бактерий, но сделала возможным дальнейшеесовершенствование других форм, от которых произошли все современные организмы.Однако до этого было еще далеко, ведь совершенствование живых существ шлокрайне медленно. Вторая (после возникновения фотосинтеза) революция произошлаоколо 2,5 млрд лет назад, когда наряду с прокариотическими клетками бактерий исинезеленых водорослей появились эукариотические одноклкточные организмы.Ученые полагают, что они произошли от прокариотов. Главное отличие эукариотическойклетки – наличие в ней внутриклеточных мембран. Возможно, они возникли вклетках древних бактерий благодаря впячиваниям их оболочек внутрь. Такиепузырьки превратились в пищеварительные вакуоли, лизосомы и цистерныэндоплазматической сети. Это приобретение дало древним организмам явноепреимущество: они меньше зависели от окружающей среды, так как создавали запасыпищи внутри клеток.

Такойорганизм уже мог перейти к питанию бактериями и синезелеными водорослями,захватывая их выпячиваниями клеточной оболочки и заключая в образующиесяпищеварительные вакуоли, чтобы потом переварить. Возможно, этот «хищник» былтак прожорлив, что не сразу переваривал «проглоченные» жертвы и сохранял ихкакое-то время внутри своего одноклеточного тела. Попавшие в плен бактерии иодноклеточные синезеленые водоросли научились размножаться внутри большойклетки хищника, а со временем даже заключили с ним мир, основанный на взаимнойвыгоде: бактерии превратились в митохондрии, обеспечивающие клетку-хозяинаэнергией, а синезеленые водоросли – в пластиды (хлоропласты и хромопласты) истали выполнять фотосинтез и некоторые другие обязанности.

Третьяреволюция  случилась около 1,2 млрд лет назад, когда появилось половоеразмножение. В результате резко увеличился обмен наследственным материаломмежду организмами и как следствие возросло их многообразие, создавшеепредпосылки для дальнейшего совершенствования жизни.

Типичнымпредставителем живого организма того времени был воротничковый жгутиконосец –существо, сочетавшее в себе черты современных жгутиконосцев и амеб. Вероятно,этот организм жил, прикрепившись ко дну океана или моря. Можно вообразить такжеи то, как это создание питалось. Колеблющийся жгутик направлял воду сквозьотверстия воротничка (вырост клетчатой стенки в виде кольцевой пластинки). Водапригоняла мелкие частицы пищи, и они оседали на воротничке, как на ситечке. Этичастицы захватывало служившее для питания приспособление – ложноножка. В клеткежгутиконосца образовывалась пищеварительная вакуоль, в которой происходилопереваривание частиц, — так же, как это происходит у амеб.

Вдальнейшем одноклеточные организмы соединялись и жили вместе, образовываяколонию. В такой колонии при многократном делении клеток становится тесно.Организмы-соседи мешают друг другу добывать необходимую пищу. Справиться спроблемой  помогает специализация: какие-то одноклеточные сохраняют тольковоротнички и жгутики, какие-то, напротив, теряют жгутики, но сохраняютложноножку. Т.е. разные клетки колонии объединяются в устойчивые слои. Каждыйтакой слой, или ткань, имеет определенную функцию. Так начинается эволюциямногоклеточных организмов.

         Список литературы:

1.  М.Аксенова, Г.Вильчек«Энциклопедия для детей» том 2 Биология

2.  Энциклопедия Кирилла и Мефодия   2 CD