Эволюция организмов - Грант В.
Скачать (прямая ссылка):
Начало кайнозойской эры
2,0 --
>3,0
I
!
^4,0
ас'
I
$
5,0 Рис. 25
.Начало кембрийского периода 'Появление Mefazoa
- Появление эукариотов
* Самые древние известные прокариоты
Возникновение жизни Продвинутые стадии химической эволюции
Образование твердой земной коры *
1. Важнейшие события в истории Земли.
недавнее явление, во всяком случае на планете Земля. Род Homo появился
примерно 1,3 млн. лет назад. Однако эволюция Homo представляет собой
смесь органической и культурной эволюции, причем соотношение этих ее двух
компонентов варьировало во времени. Переход от преимущественно
органической и преимущественно культурной эволюции человека был
постепенным, и точное время его установить нельзя. Культурная эволюция
будет рассмотрена в части VII.
Возникновение жизни
Важнейшим шагом для возникновения простой формы жизни было образование
ДНК или ДНК-подобных макромолекул, обладавших теми свойствами, которые мы
сейчас находим у генов.
235
Часть VI, Макроэволюция
К. этим свойствам относятся способность направлять синтез белков и других
веществ, дающих генам возможность сохраняться в виде самостоятельных
единиц по крайней мере в течение какого-то времени, а также другая
важнейшая способность - способность к репликации.
Для выполнения всех этих процессов необходима пища, служащая источником
энергии. Накопление богатых энергией соединений углерода, происходившее в
предшествующий период химической эволюции, создало запасы веществ,
пригодных в качестве потенциальной пищи.
Накоплению органических соединений в процессе химической эволюции
благоприятствовали два условия, существовавшие на этой стадии, но
нарушившиеся впоследствии. Этими двумя условиями были отсутствие живых
организмов и отсутствие в атмосфере свободного кислорода, Именно наличием
живых организмов и свободного кислорода обусловлен распад органических
соединений, происходящий в современном мире. Отсутствие этих факторов в
пребиотическом мире означало, что органические молекулы, образовавшиеся в
результате спонтанных химических реакций, будут сохраняться и
накапливаться.
Химические реакции, в процессе которых образуются молекулы органических
веществ, действительно происходят спонтанно, что было доказано
экспериментально. Если создать атмосферу, состоящую из водорода, воды,
аммиака и метана, и подвергнуть ее действию электрических разрядов,
естественной радиоактивности, космических лучей или ультрафиолета, то в
ней спонтанно образуются различные органические соединения, в том числе
аминокислоты.
Поэтому логично предположить, что в течение стадии химической эволюции
могло происходить образование и накопление "органического бульона",
содержавшего запасенную энергию. А в какой-то момент в процессе
химической эволюции, очевидно, возникли молекулы нуклеиновых кислот,
обладавшие генетической активностью. Эти первые частицы живого
представляли собой, вероятно, "голые гены", жившие за счет энергии,
запасенной в органическом бульоне.
Гены обладают способностью к репликации, размножению и мутированнию.
Репликация создает фракцию мутантных форм. Размножение продолжается до
пределов, устанавливаемых физическими факторами среды. В результате между
генами или их носителями рано или поздно возникает конкуренция за ресурсы
среды, имеющиеся в ограниченном количестве, и в этой конкуренции
некоторые виды будут размножаться более успешно, чем другие. Таким
образом, тенденция к эволюции - один из основных атрибутов жизни в мире
ограниченных ресурсов. Возникновение жизни положило начало процессу
органической эволюции.
Гл. 25. Геологическое время
239
Главные стадии органической эволюции
Разделим теперь общий период органической эволюции, составляющий 3,2-3,5
млрд. лет, на отдельные стадии. На основе способа питания и структурной
организации наиболее продвинутых форм, характерных для каждой стадии,
можно выделить 5 таких стадий. В дальнейших разделах мы обсудим каждую
стадию отдельно.
Перечислим эти стадии: 1) простые гетеротрофные частицы, вирусоподобные
или бактериоподобные; 2) прокариотические ав-тотрофные фотосинтезирующие
или хемосинтезирующис клетки, примерами которых служат сине-зеленые
водоросли и автотрофные бактерии; 3) эукариотические аэробные клетки,
примерами которых служат одноклеточные зеленые водоросли и жгутиковые;
Таблица 25.1
Возраст разных геологических периодов (Kulp, 1961; Dott, Batten, 1971)
Эра Период Возраст, млн. лет до настоящего времени
n
Четвертичный 2,6
Кайнозой Позднетретичный (неоген) 27
Раннетретичный (палеоген) 65
Мел 150
Мезозой Юра 185
Триас 280
Пермь 265
Карбон . 355
Палеозой Девон 413
Силур 425
Ордовик 475
Кембрий 600
Докембрий Поздний докембрий 700
240
Часть VI. Макроэволюция
4) простые многоклеточные аэробные организмы, примерами которых служат
многоклеточные зеленые водоросли, печеночники и губки; 5) сложно
организованные животные, например Metazoa и наземные растения.
Стадии 1-4 занимают большую часть времени, в течение которого проходила
