Kembrij universiteti (Buyuk Britaniya) olimlari, doktor (Emili Mitchell) rahbarligi ostida, er yuzidagi birinchi ko'p hujayrali organizmlardan biri bo'lgan oralomorflarning ko'payishini aniqlashdi. Jurnalda bu haqida maqola chop etildi Tabiatsaytni takrorlaydi JonliIlmiy.

Rangeomorflar 565 yil oldin, Ediakar davrida (Neo-Proterozoy davri) dengizda yashagan. Hali ham juda ibtidoiy hayvonlar bo'lganligi sababli, ularning og'zi ham, boshqa a'zolari ham yo'q edi va qimirlay olmadilar, ammo dengiz tubiga bog'langan edilar. Ularning tanasi to'rt darajali dallanuvchi naychalardan iborat bo'lib, zamonaviy fern barglariga o'xshaydi.

Kembrijlik olimlar vakillarning qazilma izlarini tahlil qilishdi Fraktofus, taxminan Ediacar tog 'jinslaridan biri bo'lgan bir qatoromorf avlodi. Nyufaundlend (Kanada), bu dunyoda eng yaxshi tirik mavjudotlar qoldiqlari saqlanib qolgan.

Ranggeomorf barmoq izlarining joylashishini tahlil qilish uchun statistik usullarni qo'llagan holda Kembrij biologlari ikkita nasl berish strategiyasidan foydalanishgan. Ushbu tirik mavjudotlarning birinchi avlodi har qanday hududda joylashib, suv olib kelgan nizodan kelib chiqqan. (Bu tortishuvlar jinsiy yoki sirli ravishda paydo bo'lganmi yoki yo'qmi hozircha aniq emas.) Keyingi avlodlar ushbu kashshoflardan jarayonlar yordamida allaqachon chiqib ketishgan.

"Shu tarzda ko'paytirish reneomorfni juda muvaffaqiyatli qildi, chunki ular tezda yangi hududlarni tezda rivojlantirib, keyin ularni shu qadar tez to'ldirishlari mumkin edi" dedi doktor Mitchell. "Bu organizmlarning ikki xil nasldan naslga o'tish qobiliyati ularning mafkurasi qanchalik murakkabligini ko'rsatmoqda, chunki bu davrda boshqa hayot shakllari juda ibtidoiy bo'lgan."

Rangomorflar haqiqatan ham Ediakariya dengizlarida juda keng tarqaldi, ammo keyingi Kembriya davrining boshida (paleozoy erasiga tegishli) ular to'satdan sirli ravishda g'oyib bo'lishdi. Shu sababli, olimlar hali ham ular uchun tirik organizmlar orasida ishonchli "qarindoshlar" ni tanlay olmaydilar.

Doktor Mitchell va uning hamkasblari tomonidan kashfiyotga qaytgan holda, biz birinchi ko'p hujayrali hayvonlarning ko'payish jarayonlari va umuman ularning hayotini tushunish uchun muhimligini ta'kidlaymiz.

Qadimgi organizmlarni o'rganish, ularning qazilma qoldiqlariga ko'ra, ba'zida kutilmagan natijalarga olib keladi. Masalan, yaqindagina zamonaviy qurtlarning qazilma ajdodlari anatomiyasini aniqladik, olimlar Kembriya portlashi davrida (540 million yil oldin) yashagan barcha qurtlarning ajdodlari anatomiyasining xususiyatlarini aniqlay oldilar va o'zining g'ayrioddiy ko'rinishi bilan nomlashdi. Gallyutsigeniya. Ma'lum bo'lishicha, bu qurtning boshi hali ham dum edi, va “oyoqlar” orqa tomondan dog'lar bo'lib chiqdi.

Panspermiya

Panspermiya g'oyasi tarafdorlari birinchi mikroorganizmlar kosmosdan Yerga olib kelinganiga aminlar. Shunday qilib, taniqli nemis olimi-entsiklopedist German Xelmxolts, ingliz fizigi Kelvin, rus olimi Vladimir Vernadskiy va bugungi kunda ushbu nazariyaning asoschisi deb hisoblangan shved kimyogari Svante Arrenius ishongan.

Ilm-fan tomonidan Yerda, Marsdan va boshqa sayyoralardan meteoritlar bir necha marotaba kashf qilingan, ehtimol kometalardan ham kelib chiqishi mumkin, bu hatto begona yulduz tizimlaridan ham kelib chiqqan. Bugungi kunda hech kim bunga shubha qilmaydi, lekin hayot boshqa dunyolarda qanday paydo bo'lganligi hali aniq emas. Aslida, panspermiya uchun kechirim so'rash begona tsivilizatsiyalar uchun sodir bo'lgan narsalar uchun "javobgarlikni" yuklaydi.

Birlamchi bulyon nazariyasi

Ushbu gipotezaning paydo bo'lishiga 1950 yillarda o'tkazilgan Garold Urey va Stenli Miller tajribalari yordam bergan. Ular hayot tug'ilishidan oldin sayyoramizda mavjud bo'lgan deyarli bir xil sharoitlarni qayta tiklashga muvaffaq bo'lishdi. Kichik elektr zaryadlari va ultrabinafsha molekulyar vodorod, uglerod oksidi va metan aralashmasidan o'tdi.

Hayotning paydo bo'lishi

RNK dunyosining zamonaviy tushunchasiga ko'ra, ribonuklein kislotasi (RNK) o'zini ko'paytirish qobiliyatini olgan birinchi molekula edi. Birinchi bunday molekula Yerda paydo bo'lishidan oldin million yillar o'tishi mumkin edi. Ammo u shakllangandan so'ng, sayyoramizda hayotning paydo bo'lishi ehtimoli paydo bo'ldi.

RNK molekulasi erkin nukleotidlarni bir-birini to'ldiruvchi ketma-ketlikda birlashtirib, ferment sifatida harakat qilishi mumkin. Shunday qilib, RNKning ko'payishi sodir bo'ladi. Ammo bu kimyoviy birikmalarni hali tirik mavjudot deb atash mumkin emas, chunki ular tananing chegaralariga ega emaslar. Har qanday tirik organizm bunday chegaralarga ega. Faqat tanadagi tartibsiz harakatdan ajralib chiqqan tana zarralari mavjudotni boqish, ko'paytirish, harakat qilish va hokazolarga imkon beradigan murakkab kimyoviy reaktsiyalar yuzaga kelishi mumkin.

Okean izolatsiyalangan bo'shliqlarining paydo bo'lishi juda tez-tez uchraydigan hodisa. Ular suvga tushgan yog 'kislotalari (alifatik kislotalar) tomonidan hosil bo'ladi. Gap shundaki, molekulaning bir uchi hidrofilik, ikkinchisi hidrofobdir. Suvga tushadigan yog 'kislotalari sferalarni shunday shakllantiradiki, molekulalarning hidrofob uchlari sfera ichida bo'ladi. Ehtimol, RNK molekulalari bunday hududlarga tusha boshlagan.

Insoniyat necha yoshda?

Zamonaviy Homo Sapiens turlarining yoshini ko'pchilik bilmaydi, bu aqlli odam degani, olimlar atigi 200 ming yilga hisoblashadi. Ya'ni, insoniyatning yoshi tur sifatida dinozavrlar bo'lgan sudralib yuruvchilar sinfidan 1250 baravar kam.

Agar bizning sayyoramizda hayot qanday paydo bo'lganligini tushunishni istasak, ongni anglash va ushbu ma'lumotlarni tartibga solish uchun zarurdir. Va bu hayotni tushunishga harakat qiladigan odamlar bugungi kunda qaerdan paydo bo'ldi?

Bugungi kunda olimlarning mahfiy materiallari ommalashib ketdi. Evolyutsiya nazariyasini qayta yozgan va sayyoramizda hayot qanday boshlanganiga nur sochadigan so'nggi yillar tajribalarining hayratlanarli tarixi uzoq vaqtdan beri mavjud bo'lgan dogmalarni tarqatib yubordi. Odatda «tashabbuskorlar» ning tor doirasiga kirish mumkin bo'lgan genetika sirlari Darvin taxminiga aniq javob berdi.

Homo Sapiens turlari (Homo sapiens) atigi 200 ming yil. Va bizning sayyoramiz 4,5 milliarddir!

Birinchi hujayra bo'linishi

RNK molekulasi va yog 'kislotalari membranasidan iborat bo'lgan birinchi hujayralar qanday bo'linib ketgani hozircha noma'lum. Ehtimol, membrananing ichida yangi RNK molekulasi avvalgidan qaytarila boshlagan. Oxir-oqibat, ulardan biri membranani sindirdi. RNK molekulasi bilan bir qatorda, uning atrofida yangi soha hosil qilgan yog 'kislotasi molekulalarining bir qismi ham chiqib ketdi.

Maxfiy materiallar

Bir necha asr oldin bunday g'oyalar uchun, kimdir qatl qilinishini kutish mumkin edi. Giordano Bruno bid'at uchun 400 yil oldin, 1600 yil fevralda yoqilgan edi. Ammo bugungi kunda dadil kashshoflarning yashirin tadqiqotlari ommaga ma'lum bo'ldi.

Hatto 50 yil oldin ham otalar johillik tufayli ko'pincha boshqa odamlarning bolalarini tarbiyalaganlar, hatto onaning o'zi ham har doim ham haqiqatni bilmagan. Bugungi kunda otalikni o'rnatish odatiy tahlildir. Har birimiz DNK testini buyurib, uning ota-bobolari kimligini, tomirlarida qon oqishini bilib olamiz. Avlodlar izi abadiy genetik kodda aks etadi.

Aynan mana shu kodda insoniyat ongini egallab turgan eng qizg'in savolga javob mavjud: hayot qanday boshlangan?

Olimlarning mahfiy materiallari yagona to'g'ri javobni topish istagi tarixini ochib beradi. Bu zamonaviy ilm-fanning eng katta kashfiyotlarini o'z ichiga olgan qat'iyatlilik, qat'iyatlilik va ajoyib ijod.

Hayot qanday boshlanganligini tushunish uchun odamlar sayyoraning eng olis burchaklarini kashf etish uchun borishdi. Ushbu izlanishlar davomida ba'zi olimlar o'zlarining tajribalari uchun "yirtqich hayvonlar" stigmasini oldilar, boshqalari esa ularni totalitar tizimning diqqat-e'tiborida olib borishlari kerak edi.

Prekambrian (kriptoza)

Prekambrian deyarli 4 milliard yil davom etgan. Ushbu vaqt ichida Yerda sezilarli o'zgarishlar ro'y berdi: qobig'i sovib, okeanlar paydo bo'ldi va eng muhimi, ibtidoiy hayot paydo bo'ldi. Ammo toshga aylangan qoldiqlarda bu hayotning izlari kam uchraydi, chunki birinchi organizmlar kichik bo'lgan va qattiq qobiqlari bo'lmagan.

Prekambrian Erning geologik tarixining aksariyat qismini tashkil etadi - taxminan 3,8 milliard yil. Bundan tashqari, uning xronologiyasi keyingi Phanerozoy davriga qaraganda ancha yomonroq rivojlangan. Buning sababi shundaki, Prekambriyadagi cho'kindilarda organik qoldiqlar juda kam uchraydi, bu qadimiy geologik hosilalarning ajralib turadigan xususiyatlaridan biridir. Shu sababli, paleontologik o'rganish usuli Prekembriya qatlamlarida qo'llanilmaydi.

Arxey Aon (4.6 - 2.5 milliard yil oldin)

Meteoritlar, tog 'jinslari va davrning boshqa materiallarini o'rganish shuni ko'rsatadiki, sayyoramiz 4,6 milliard yil oldin shakllangan. Shu vaqtgacha Quyosh atrofida faqat gaz va kosmik changdan iborat bulaniq disk bor edi. Keyin, tortishish kuchi ostida chang mayda jismlarga to'plana boshladi va natijada sayyoralarga aylandi.

Bir necha million yillar davomida Yerda hech qanday tirik shakl mavjud bo'lmagan. Yuqori mantiyaning erishi va uning qizib ketishi arxeologik epizoddan so'ng, ushbu geosferada magmatik okean paydo bo'lishi bilan, Erning butun tiniq yuzasi va birlamchi va dastlab zich litosfera tezda yuqori mantiya eriydi. O'sha paytdagi atmosfera zich emas edi va ammiak (NH) kabi zaharli gazlardan iborat edi₃) metan (CH)₄), vodorod (H₂), xlor (Cl₂), oltingugurt. Uning harorati 80 ° C ga yetdi. Tabiiy radioaktivlik hozirgi darajadan bir necha baravar yuqori edi. Bunday sharoitda yashash imkonsiz edi.

Bundan 4,5 milliard yil oldin, Yer gipoteza qilingan Tia sayyorasi Mars o'lchamidagi samoviy jism bilan to'qnashdi. To'qnashuv shu qadar kuchli ediki, to'qnashuv paytida hosil bo'lgan qoldiqlar kosmosga tashlanib, oyni hosil qildi. Oyning paydo bo'lishi hayotning paydo bo'lishiga hissa qo'shdi: dengiz suvlari tozalanishi va havo aylanishiga yordam bergan suv toshqini va barqarorlashdi. manba ko'rsatilmagan 2933 kun ] Erning aylanish o'qi.

Taxminan 3,5 milliard yillik hayotning birinchi kimyoviy izlari Avstraliya (Pilbara) qoyalarida topilgan. Keyinchalik organik uglerod 4,1 milliard yil avval paydo bo'lgan jinslarda topilgan. Ehtimol, hayot issiq buloqlarda paydo bo'lgan, u erda ko'plab oziq moddalar, shu jumladan nukleotidlar bo'lgan.

Arxeadagi hayot bakteriyalar va siyanobakteriyalarga qadar rivojlangan. Ular tubsiz hayot tarzini olib borishdi: ular dengiz tubini shilimshiq qatlam bilan yopishdi.

Er yuzida hayot qanday boshlangan?

Ehtimol, bu mavjud bo'lgan barcha savollarning eng qiyinidir. Ming yillar davomida odamlarning aksariyati buni "xudolar hayotni yaratdi" degan tezis bilan tushuntirishgan. Boshqa tushuntirishlar shunchaki aqlga sig'maydi. Ammo vaqt o'tishi bilan vaziyat o'zgardi. O'tgan asr davomida olimlar sayyoradagi birinchi hayot qanday paydo bo'lganligini aniqlab olishga harakat qilishdi, deb yozadi Maykl Marshall BBC uchun.

Hayotning kelib chiqishini o'rganadigan zamonaviy olimlarning aksariyati ular to'g'ri yo'nalishda harakat qilayotganiga aminlar - va olib borilgan tajribalar ularning ishonchini yanada mustahkamlaydi. Genetika kashfiyotlari bilimlar kitobini birinchi sahifadan oxirigacha yozadi.

• Yaqinda olimlar 540 million yil oldin sayyorada yashagan insonning eng qadimgi ajdodlarini topdilar. Tadqiqotchilarning ta'kidlashicha, ushbu "toat qopidan" barcha umurtqali hayvonlar kelib chiqqan. Umumiy ajdodning o'lchami atigi bir millimetr edi.
• Zamonaviy tadqiqotchilar hatto DNKda tub o'zgarishlar bo'lgan birinchi yarim sintetik organizmni yaratishga muvaffaq bo'lishdi. Biz allaqachon yangi oqsillar sinteziga, ya'ni butunlay sun'iy hayotga juda yaqinmiz. Bir necha asrlar davomida insoniyat tirik organizmning yangi turini yaratishni o'zlashtira oldi.
• Biz nafaqat yangi organizmlarni yaratamiz, balki mavjudlarini ishonchli ravishda tahrirlaymiz. Olimlar hatto DNK zanjirini o'zgartirish uchun DNK vositalaridan foydalanishga imkon beradigan "dasturiy ta'minot" yaratdilar. Aytgancha, DNKning atigi 1 foizi genetik ma'lumotga ega, deydi tadqiqotchilar. Qolgan 99% bizga nima uchun kerak?
• DNK juda ko'p qirrali, shuning uchun siz unga ma'lumotni qattiq diskda saqlashingiz mumkin. Film allaqachon DNKga yozib olingan va disketadan fayllarni olib yurganligi sababli ma'lumotlarni muammosiz yuklab olishga muvaffaq bo'lgan.

Siz o'zingizni o'qimishli va zamonaviy odam deb hisoblaysizmi? Keyin buni shunchaki bilishingiz kerak.

DNKning kashf etilishi 1869 yildan boshlangan bo'lsa-da, 1986 yilda bu bilim birinchi marta sud tibbiyotida ishlatilgan.

Mana, Yerda hayotning paydo bo'lishi haqida hikoya

Hayot eski. Dinozavrlar, ehtimol, yo'q bo'lib ketgan mavjudotlarning eng mashhuridir, ammo ular atigi 250 million yil oldin paydo bo'lgan. Sayyoradagi birinchi hayot ancha ilgari paydo bo'lgan.

Eng qadimgi toshqotganlar, mutaxassislarning fikriga ko'ra, taxminan 3,5 milliard yilni tashkil qiladi. Boshqacha qilib aytganda, ular birinchi dinozavrlardan 14 baravar katta!

Biroq, bu chegara emas. Masalan, 2016 yil avgust oyida yoshi 3,7 milliard yilga teng bo'lgan toshga aylanadigan bakteriyalar topildi. Bu dinozavrlardan 15 ming marta katta!

Erning o'zi bu bakteriyalardan ancha katta emas - bizning sayyoramiz nihoyat 4,5 milliard yil oldin shakllangan. Ya'ni, Erdagi birinchi hayot juda tez tug'ildi, sayyorada qariyb 800 million yil o'tgach, bakteriyalar - tirik organizmlar mavjud bo'lib, ular vaqt o'tishi bilan murakkablashib, okeandagi oddiy organizmlar uchun birinchi bo'lib vujudga kelgan va oxirida. va insoniyatning o'ziga.

Kanadadan qilingan so'nggi hisobot bu ma'lumotlarni tasdiqlaydi: eng qadimgi bakteriyalar 3,770 dan 4,300 milliard yilgacha bo'lgan deb taxmin qilinadi. Ya'ni, bizning sayyoramizdagi hayot, ehtimol, shakllanganidan 200 million yil keyin "paydo bo'lgan". Topilgan mikroorganizmlar temir ustida yashagan. Ularning qoldiqlari kvarts qoyalarida topilgan.

Agar hayot Yerda paydo bo'lgan deb faraz qilsak, bu mantiqiy bo'lib tuyuladi, agar biz uni boshqa kosmik jismlarda, yoki boshqa sayyoralarda yoki kosmosdan olib kelingan meteoritlarning parchalarida topmagan bo'lsak, unda o'sha paytda sodir bo'lishi kerak edi. Bu sayyora nihoyat shakllangan paytdan bizning davrimizda topilgan toshqotirlarning paydo bo'lish sanasi o'rtasidagi bir milliard yilni o'z ichiga oladi.

Yaqinda o'tkazilgan izlanishlarga tayanib, bizni qiziqtiradigan vaqtni qisqartirib, Erdagi birinchi hayot aynan nima bo'lganligini taxmin qilishimiz mumkin.

Olimlar qazish paytida topilgan skeletlardan oldingi gigantlarning paydo bo'lishini qayta tikladilar.

Har bir tirik organizm hujayralardan tashkil topgan (siz ham shundaysiz)

19-asrda biologlar barcha tirik organizmlar "hujayralardan" - har xil shakl va o'lchamdagi organik moddalarning mayda bo'laklaridan iborat ekanligini aniqladilar.

Hujayralar birinchi marta 17-asrda, nisbatan kuchli mikroskoplar ixtiro qilinishi bilan bir vaqtda kashf qilindi, ammo faqat bir yarim asr o'tgach, olimlar shunday xulosaga kelishdi: hujayralar sayyoradagi barcha hayotning asosidir.

Albatta, tashqi tomondan, odam na baliq, na dinozavrga o'xshamaydi, lekin odamlarning hayvonot dunyosi vakillari bilan bir xil hujayralardan iboratligiga ishonch hosil qilish uchun faqat mikroskop orqali ko'rib chiqing. Bundan tashqari, bir xil hujayralar o'simliklar va zamburug'lar ostida yotadi.

Barcha organizmlar hujayralar, shu qatorda sizdan iborat.

Hayotning eng katta shakli bir hujayrali bakteriyalardir.

Bugungi kunda hayotning eng ko'p sonli shakllarini ishonchli ravishda mikroorganizmlar deb atash mumkin, ularning har biri faqat bitta hujayradan iborat.

Bunday hayotning eng mashhur turi bu dunyoning istalgan joyida yashaydigan bakteriyalardir.

2016 yil aprel oyida olimlar "hayot daraxtining" yangilangan versiyasini taqdim etdilar: tirik organizmning har bir turi uchun o'ziga xos nasabnomaviy daraxt. Ushbu daraxtning "shoxlari" ning aksariyati bakteriyalardir. Bundan tashqari, daraxt shakli Yerdagi barcha hayotning ajdodi bakteriya bo'lganligini anglatadi. Boshqacha qilib aytganda, tirik organizmlarning barcha xilma-xilligi (shu jumladan siz ham) bitta bakteriyadan kelib chiqqan.

Shunday qilib, hayotning paydo bo'lishi masalasiga aniqroq murojaat qilishimiz mumkin. Birinchi hujayrani yaratish uchun siz 3,5 milliard yil oldin sayyorada hukmronlik qilgan sharoitlarni iloji boricha aniqroq yaratishingiz kerak.

Xo'sh, bu qanchalik qiyin?

Bir hujayrali bakteriyalar Yerdagi eng keng tarqalgan hayot shaklidir.

Tajribalarning boshlanishi

Ko'p asrlar davomida "hayot qaerdan boshlangan?" Degan savol paydo bo'ldi. deyarli jiddiy so'ramadi. Darhaqiqat, biz boshida eslaganimizday, javob ma'lum edi: hayotni Yaratuvchi yaratgan.

XIX asrgacha ko'p odamlar "hayotchanizm" ga ishonishgan. Ushbu ta'limot barcha tirik mavjudotlarga ularni jonsiz narsalardan ajratib turadigan maxsus, g'ayritabiiy kuchga ega ekanligi haqidagi g'oyaga asoslanadi.

Hayotiylik g'oyalari ko'pincha diniy postulatlar bilan rezonanslashadi. Injilda aytilishicha, Xudo “hayot nafasi” dan foydalanib, birinchi odamlarni tiriltirdi va o'lmas jon - bu hayotiylikning bir ko'rinishidir.

Ammo bitta muammo bor. Hayotiylik g'oyalari mutlaqo noto'g'ri.

XIX asrning boshlariga kelib, olimlar faqat tirik mavjudotlardan olinadigan bir nechta moddalarni topdilar. Ushbu moddalardan biri siydik tarkibidagi karbamid bo'lgan va u 1799 yilda olingan.

Ammo bu kashfiyot, hayotiylik tushunchasiga zid kelmadi. Karbamid faqat tirik organizmlarda paydo bo'lgan, shuning uchun ularga noyob bo'lgan maxsus hayotiy energiya berilgan bo'lishi mumkin.

Hayotiylikning o'limi

Ammo 1828 yilda nemis kimyogari Fridrix Voyler karbamidni noorganik birikmadan - ammiak siyanatidan sintez qila oldi, bu tirik jonzotlar bilan hech qanday aloqasi yo'q edi. Boshqa olimlar uning tajribasini takrorlay olishdi va ko'p o'tmay, barcha organik birikmalarni oddiy oddiy noorganik birikmalardan olish mumkinligi aniq bo'ldi.

Bu ilmiy tushuncha sifatida hayotiylikka nuqta qo'ydi.

Ammo odamlar uchun o'z e'tiqodlaridan xalos bo'lish juda qiyin bo'lgan. Faqat tirik mavjudotlarga xos bo'lgan organik birikmalarda aslida hech qanday maxsus narsa yo'q, ko'pchilik uchun bu odamlarni ilohiy mavjudotlardan deyarli mashinalarga aylantirib, sehrgarlik unsuridan mahrum bo'lganga o'xshaydi. Albatta, bu Bibliyaga mutlaqo zid edi.

Hatto ba'zi olimlar hayotiylik uchun kurashni davom ettirdilar. 1913 yilda ingliz biokimyosi Benjamin Mur o'zining "biotik energiya" nazariyasini g'ayrat bilan targ'ib qildi, aslida mohiyatan bir xil hayotiylik edi, ammo boshqa muqovada. Hayotiylik g'oyasi hissiy darajada inson qalbida juda kuchli ildizlarni topdi.

Bugungi kunda uning aksini eng kutilmagan joylarda topish mumkin. Masalan, qahramonning "hayot energiyasi" ni to'ldirish yoki tushirish mumkin bo'lgan ilmiy fantastik hikoyalarni oling. Time Lordlar irqi Doktor Kim tomonidan ishlatilgan "yangilanish energiyasini" eslang. Bu energiya tugashi bilan to'ldirilishi mumkin edi. Garchi bu g'oya futuristik ko'rinishga ega bo'lsa-da, aslida bu qadimgi nazariyalarning aksidir.

Shunday qilib, 1828 yildan so'ng, olimlar nihoyat hayotning paydo bo'lishi haqida yangi izlanish izlashga asosli sabablarga ega bo'ldilar, bu safar ilohiy aralashuv haqidagi mish-mishlarni rad etdilar.

Ammo ular qidirishni boshlamadilar. Ko'rinishidan, tadqiqot mavzusi o'ziga xos xususiyatga ega edi, lekin aslida bir necha o'n yilliklar hayotning paydo bo'lishi masalasiga kelmagan.Ehtimol, har bir kishi haligacha hayotiylik tarafdori edi.

Darvin va evolyutsiya nazariyasi

XIX asrning biologik tadqiqotlari sohasidagi asosiy yutuq Charlz Darvin tomonidan ishlab chiqilgan va boshqa olimlar tomonidan davom etgan evolyutsiya nazariyasi edi.

Darvin nazariyasi1859 yil turlarining kelib chiqishida tasvirlangan, hayvonlar dunyosining barcha xilma-xilligi bitta ajdoddan kelib chiqqanligini tushuntirdi.

Darvin Xudo tirik jonzotlarning har bir turini alohida-alohida yaratmaganligini va bu turlarning barchasi millionlab yillar oldin paydo bo'lgan, ibtidoiy organizmdan kelib chiqqanligini va oxirgi universal umumiy ajdod deb atalganligini ta'kidladi.

Bu g'oya nihoyat munozarali bo'lib chiqdi, chunki u bibliyadagi postulatlarni rad etdi. Darvinning nazariyasi, xususan xafa bo'lgan masihiylar tomonidan qattiq tanqid qilindi.

Ammo evolyutsiya nazariyasi birinchi organizm qanday paydo bo'lganligi haqida biron bir so'z aytmadi.

Birinchi hayot qanday paydo bo'lgan?

Darvin bu puxta savol ekanligini tushundi, lekin (balki ruhoniylar bilan boshqa to'qnashuvga kirishni xohlamaslik uchun) u buni faqatgina 1871 yilda yozgan xatida aytib o'tgan. Maktubning hissiy ohangi, olim ushbu masalaning chuqur ahamiyatidan xabardor ekanligini ko'rsatdi:

"... Ammo hozir bo'lsa [qanchalik katta bo'lsa!] ammoniy va fosforning barcha zarur tuzlarini o'z ichiga olgan va yorug'lik, issiqlik, elektr energiyasi va boshqalarga ega bo'lgan har qanday iliq suv omborida kimyoviy ravishda hosil bo'lgan oqsil yanada murakkab o'zgarishga qodir ... "

Boshqacha aytganda: oddiy organik birikmalar bilan to'ldirilgan va quyosh ostida joylashgan kichik bir hovuzni tasavvur qiling. Ba'zi birikmalar o'zaro ta'sir qila boshlashi mumkin, bu oqsil kabi murakkabroq moddalarni yaratib, ular o'z navbatida o'zaro ta'sir qiladi va rivojlanadi.

G'oya juda yuzaki edi. Ammo, shunga qaramay, bu hayotning paydo bo'lishi haqidagi dastlabki farazlarning asosini tashkil etdi.

Darvin nafaqat evolyutsiya nazariyasini yaratdi, balki hayot zaruriy noorganik birikmalar bilan to'yingan iliq suvda paydo bo'lganligini ham taklif qildi.

Aleksandr Oparinning inqilobiy g'oyalari

Va bu yo'nalishdagi birinchi qadamlar siz kutgan joylarda umuman amalga oshirilmadi. Fikr erkinligini nazarda tutuvchi bunday tadqiqotlar, masalan, Buyuk Britaniya yoki AQShda o'tkazilishi kerak deb o'ylashingiz mumkin. Haqiqatdan ham, hayotning paydo bo'lishi haqida birinchi farazlar Stalinist SSSRning mahalliy hududlarida ilgari surilgan edi.

Stalin genetika sohasidagi ko'plab izlanishlarni to'xtatgani ma'lum. Buning o'rniga u kommunist mafkurasiga ko'proq mos keladigan agronom Trofim Lisenkoning g'oyalarini targ'ib qildi. Genetika sohasida tadqiqotlar olib boradigan olimlar Lysenkoning g'oyalarini jamoatchilik tomonidan qo'llab-quvvatlashga majbur bo'lishdi, aks holda lagerlarda bo'lish xavfi bor edi.

Shunday keskin vaziyatda biokimyogar Aleksandr Ivanovich Oparin tajribalarini o'tkazishga majbur bo'ldi. Buning sababi u o'zini ishonchli kommunist sifatida ko'rsatgan: u Lisenkoning g'oyalarini qo'llab-quvvatlagan va hatto Lenin ordeni - o'sha paytda mavjud bo'lganlarning eng sharafli mukofotiga sazovor bo'lgan.

1924 yilda Oparin "Hayotning kelib chiqishi to'g'risida" kitobini nashr etdi. Unda u Darvinning "iliq suv ombori" ning chizilgan namunasi bilan hayratlanarli tarzda hayotning paydo bo'lishi haqida o'z nuqtai nazarini bayon qildi.

Sovet biokimyogari Aleksandr Oparin birinchi tirik organizmlar koatservat sifatida shakllangan deb taxmin qildi.

Erdagi birinchi hayotning yangi nazariyasi

Oparin Er paydo bo'lganidan keyingi dastlabki kunlarda nima bo'lganligini tasvirlab berdi. Sayyora yonib turgan issiq yuzaga ega bo'lib, kichik meteoritlarni o'ziga tortdi. Atrofda faqat yarim eritilgan toshlar bo'lgan, ularda juda ko'p kimyoviy moddalar bo'lgan, ularning ko'plari uglerodga asoslangan.

Oxir-oqibat, Yer etarlicha soviydi va bug 'birinchi bo'lib suyuq suvga aylandi va shu tariqa birinchi yomg'ir paydo bo'ldi. Bir muncha vaqt o'tgach, sayyorada uglerodga asoslangan kimyoviy moddalarga boy issiq okeanlar paydo bo'ldi. Keyingi voqealar ikki stsenariy bo'yicha rivojlanishi mumkin.

Birinchisi, murakkab birikmalar paydo bo'ladigan moddalarning o'zaro ta'sirini o'z ichiga oladi. Oparin, tirik organizmlar uchun muhim bo'lgan shakar va aminokislotalar sayyoramizning suv havzasida paydo bo'lishi mumkinligini aytdi.

Ikkinchi stsenariyda o'zaro ta'sir paytida ba'zi moddalar mikroskopik tuzilmalar hosil qila boshladi. Ma'lumki, ko'plab organik birikmalar suvda erimaydi: masalan, neft suv yuzasida qatlam hosil qiladi. Ammo ba'zi moddalar, suv bilan aloqa qilganda, diametri 0,01 sm (yoki 0,004 dyuym) gacha bo'lgan sharsimon sharsimon globulalar yoki «kovakervatlar» hosil qiladi.

Mikroskop ostida kooperativlarni kuzatib, ularning tirik hujayralar bilan o'xshashligini sezishingiz mumkin. Ular o'sadi, shaklini o'zgartiradi va ba'zan ikki qismga bo'linadi. Shuningdek, ular atrofdagi birikmalar bilan o'zaro ta'sirlashadi, shunda ularning ichida boshqa moddalar to'planishi mumkin. Oparin koatservatlar zamonaviy hujayralarning ajdodlari ekanligini ta'kidladi.

Jon Xoldanning Birinchi hayot nazariyasi

Besh yil o'tgach, 1929 yilda ingliz biologi Jon Burdon Sanderson Xaldane o'z nazariyasini shunga o'xshash g'oyalar bilan mustaqil ravishda Rationalist Annual jurnalida chop etdi.

Haldane o'sha paytga qadar evolyutsiya nazariyasining rivojlanishiga katta hissa qo'shib, Darvinning fikrlarini genetika faniga qo'shilishiga hissa qo'shgan edi.

Va u juda unutilmas odam edi. Bir marta, dekompressiya xonasida tajriba o'tkazayotganda, u quloq bo'shlig'ining yorilishini boshdan kechirdi, keyinchalik u quyidagicha yozgan: "Membrana allaqachon shifo topgan va hatto teshik bo'lsa ham, karlikka qaramay, ehtiyotkorlik bilan tamaki tutunining halqalarini chiqarib yuborish mumkin. Menimcha. muhim yutuq. ”

Oparin singari, Haldane organik birikmalarning suvda o'zaro ta'sirini aniq ko'rsatib berdi: "(avvalroq) birinchi okeanlar issiq bulon tarkibiga kirgan." Bu "birinchi tirik yoki yarim tirik organizmlarning" paydo bo'lishi uchun sharoit yaratdi. Xuddi shu sharoitda eng oddiy organizmlar "moyli plyonka" ichida bo'lishi mumkin edi.

Jon Xaldan Oparindan mustaqil ravishda birinchi organizmlarning paydo bo'lishi haqida shunga o'xshash fikrlarni ilgari surdi.

Oparin-Xaldan kontseptsiyasi

Shunday qilib, bu nazariyani ilgari surgan birinchi biologlar Oparin va Xaldan edi. Ammo tirik organizmlarning shakllanishida Xudo yoki hattoki biron bir mavhum «hayot kuchi» ham qatnashmagan degan fikr tubdan edi. Darvinning evolyutsiya nazariyasi singari, bu fikr xristian diniga qarshi qoqinish edi.

SSSRning kuchi bu haqiqatni to'liq qondirdi. Sovet Ittifoqi davrida mamlakatda dahriylik hukmronlik qildi va hokimiyat bunday murakkab hodisalarni materialistik tushuntirishlarni quvonch bilan qo'llab-quvvatladi. Aytgancha, Haldane ateist va kommunist ham bo'lgan.

"O'sha paytlarda bu g'oya faqat o'z e'tiqodi nuqtai nazaridan ko'rib chiqilgan: diniy odamlar buni kommunistik g'oyalar tarafdorlaridan farqli ravishda adovat bilan qabul qilishgan", deydi Germaniya Osnabruk universiteti hayotining kelib chiqishi bo'yicha ekspert Armen Mulkidjanyan. “Sovet Ittifoqida bu g'oya quvonch bilan qabul qilindi, chunki ular Xudoga muhtoj emas edilar. G'arbda buni chap qanot tarafdorlari, kommunistlar va boshqalar baham ko'rishgan. "

Organik birikmalarning "birlamchi bulonida" hayot vujudga kelgan degan tushuncha deyiladi Oparin-Xaldane taxminlari. U etarlicha ishonarli ko'rinardi, ammo bitta muammo bor edi. O'sha paytda bu farazning haqiqatligini isbotlaydigan biron bir amaliy tajriba o'tkazilmagan.

Bunday tajribalar faqat chorak asrdan keyin boshlandi.

Hayotni "in vitro" yaratish bo'yicha birinchi tajribalar

Hayotning paydo bo'lishi haqidagi savol 1934 yilda o'sha paytda kimyo bo'yicha Nobel mukofotini olgan va hatto atom bombasini yaratishda ishtirok etgan mashhur olim Garold Ureyni qiziqtirdi.

Ikkinchi Jahon urushi paytida Yuriy Manxetten loyihasida ishtirok etib, bomba yadrosi uchun zarur bo'lgan noturg'un uran-235 ni yig'di. Urush tugaganidan keyin Yuriy yadro texnologiyasini fuqarolik nazoratini yoqlab chiqdi.

Yuriy kosmosda sodir bo'ladigan kimyoviy hodisalarga qiziqib qoldi. Va u uchun eng qiziqarli narsa quyosh tizimining shakllanishi paytida sodir bo'lgan jarayonlar edi. U o'zining ma'ruzalaridan birida Er yuzida, ehtimol, kislorod yo'qligini ta'kidladi. Va bu shartlar Oparin va Xaldane so'zlagan "birlamchi bulonni" shakllantirish uchun juda mos edi, chunki ba'zi kerakli moddalar shu qadar zaif ediki, ular kislorod bilan aloqada erib ketadilar.

Ma'ruzada Stanli Miller ismli doktorant ishtirok etdi va u Yuriyga ushbu g'oya asosida eksperiment o'tkazish taklifi bilan murojaat qildi. Avvaliga Yuuri bu fikrga shubha bilan qaradi, ammo keyinchalik Miller uni ishontirishga muvaffaq bo'ldi.

1952 yilda Miller Erdagi hayotning kelib chiqishi haqida tushuntirish bilan bog'liq bo'lgan eng mashhur tajribani o'tkazdi.

Stenli Miller tajribasi sayyoramizdagi tirik organizmlarning kelib chiqishini o'rganish tarixidagi eng mashhur bo'ldi.

Erdagi hayotning paydo bo'lishi bo'yicha eng mashhur tajriba

Tayyorgarlik ko'p vaqt talab qilmadi. Miller bir qator shisha flakonlarni bog'ladi, ular orqali er yuzida taxminan 4 ta modda tarqaldi: qaynoq suv, vodorod, ammiak va metan. Gazlar muntazam ravishda uchqunlarni chiqarib yubordi - bu erta zamonlarda odatiy bo'lgan chaqmoq urishlarining simulyatsiyasi edi.

Miller "birinchi kundan keyin idishdagi suv sezilarli darajada pushti rangga aylanganini va birinchi haftadan keyin eritma bulutli bo'lib, quyuq qizil rangga aylanganini" aniqladi. Yangi kimyoviy birikmalar paydo bo'lishi sodir bo'ldi.

Miller eritmaning tarkibini tahlil qilganda, uning tarkibida ikkita aminokislotalar borligini aniqladi: glisin va alanin. Ma'lumki, aminokislotalar ko'pincha hayotning asosi sifatida tasvirlanadi. Ushbu aminokislotalar tanamizdagi biokimyoviy jarayonlarning ko'p qismini boshqaradigan oqsillarni shakllantirishda ishlatiladi. Miller tom ma'noda tirik organizmning ikkita muhim tarkibiy qismini noldan yaratdi.

1953 yilda tajriba natijalari nufuzli Science jurnalida e'lon qilindi. Yuriy, olijanob bo'lsa-da, o'z yoshidagi olimga xos bo'lmagan bo'lsa ham, uning nomini unvondan olib tashladi va Millerga butun shon-sharafni qoldirdi. Ammo shunga qaramay, tadqiqot odatda "Miller-Yuriy eksperimenti" deb nomlanadi.

Miller-Yuriy tajribasining ahamiyati

"Miller-Urey eksperimentining ahamiyati shundaki, u oddiy atmosferada ham biologik molekulalarning ko'payishi mumkinligini ko'rsatadi", deydi molekulyar biologiya bo'yicha Kembrij laboratoriyasining xodimi Jon Suterland.

Keyinchalik ma'lum bo'lganidek, tajribaning barcha tafsilotlari aniq emas edi. Aslida, tadqiqotlar shuni ko'rsatdiki, boshqa gazlar erta atmosferada bo'lgan. Ammo bu tajribaning ahamiyatini pasaytirmaydi.

"Bu ko'pchilikni hayratga solgan tarixiy tajriba edi va shuning uchun ham u shu kungacha esga olinadi", deydi Suterland.

Millerning tajribasi asosida, ko'plab olimlar noldan oddiy biologik molekulalarni yaratish usullarini izlay boshladilar. “Erda hayot qanday paydo bo'lgan?” Degan savolga javob juda yaqin bo'lganga o'xshaydi.

Ammo keyin hayot siz tasavvur qilganingizdan ko'ra murakkabroq ekanligi ma'lum bo'ldi. Tirik hujayralar, ma'lum bo'lishicha, bu nafaqat kimyoviy birikmalar, balki murakkab mayda mexanizmlardir. To'satdan, tirik hujayralarni noldan yaratish olimlar kutganidan ancha jiddiy muammoga aylandi.

Gen va DNKni o'rganish

20-asrning 50-yillari boshida olimlar hayot xudolarning sovg'asi degan fikrdan uzoqlashdilar.

Buning o'rniga, ular erta hayotda o'z-o'zidan va tabiiy ravishda yuzaga kelish ehtimolini o'rganishni boshladilar - Stenli Millerning muhim tajribasi tufayli bu g'oyadan dalillar kela boshladi.

Miller hayotni noldan yaratishga harakat qilar ekan, boshqa olimlar qanday genlardan yaratilganligini aniqladilar.

Shu paytga kelib, ko'pgina biologik molekulalar allaqachon o'rganilgan. Bular tarkibiga shakar, yog'lar, oqsillar va "deoksiribonuklein kislotasi" kabi nuklein kislotalar kiradi - bu DNK hamdir.

Bugun hamma bizning genlarimiz DNKda ekanligini biladi, ammo 1950 yillarning biologlari uchun bu haqiqiy zarba bo'ldi.

Proteinlar yanada murakkab tuzilishga ega bo'lgan, shuning uchun olimlar ularda gen ma'lumotlari mavjud deb ishonishgan.

Ushbu nazariya 1952 yilda Karnegi instituti olimlari - Alfred Xershey va Marta Chase tomonidan rad etildi. Ular boshqa bakteriyalarni yuqtirish orqali ko'payadigan protein va DNKdan iborat oddiy viruslarni o'rganishdi. Olimlar oqsil emas, balki virusli DNK bakteriyalarga kirishini aniqladilar. Bundan kelib chiqadiki, DNK genetik materialdir.

Hershey va Chase kashfiyoti DNK tuzilishini va uning ishlash tamoyillarini o'rganish maqsadi bo'lgan poyganing boshlanishi edi.

Marta Cheyz va Alfred Xershe DNK genetik ma'lumotlarga ega ekanligini aniqladilar.

Spiral DNK tuzilishi - XX asrning eng muhim kashfiyotlaridan biri

Kembrij universitetidan Frensis Krik va Jeyms Vatson hamkasblari Rosalind Franklinning bebaho yordamisiz muammoni birinchi bo'lib hal qilishdi. Bu Hershey va Chase tajribalaridan bir yil keyin sodir bo'ldi.

Ularning kashfiyoti 20-asrda eng muhimlaridan biriga aylandi. Ushbu kashfiyot biz hayotning kelib chiqishini izlash usulimizni o'zgartirib, tirik hujayralarning g'oyat murakkab tuzilishini ochib berdi.

Uotson va Krik DNK kavisli zinapoyaga o'xshab ko'rinadigan qo'shaloq spiral (juft vida) ekanligini aniqladilar. Ushbu zinapoyaning har ikkala "qutblari" nukleotidlar deb nomlangan molekulalardan iborat.

Ushbu struktura hujayralarning DNKlarini nusxalashlarini aniq ko'rsatib beradi. Boshqacha qilib aytganda, ota-onalar qanday qilib o'z genlarining nusxalarini bolalarga topshirishlari aniq bo'ladi.

Ikki tomonlama spiralni "echish" mumkinligini tushunish muhimdir. Bu odatda DNK zinapoyasining "qadamlari" ichida joylashgan genetik asoslarning (A, T, C va G) ketma-ketligidan iborat bo'lgan genetik kodga kirish imkoniyatini ochadi. Keyin har bir ip boshqasining nusxasini yaratishda shablon sifatida ishlatiladi.

Ushbu mexanizm genlarni hayotning boshidan meros qilib olish imkonini beradi. O'zingizning genlaringiz oxir-oqibat qadimgi bakteriyalardan kelib chiqqan va har bir uzatishda ular Krik va Vatson kashf etgan mexanizmdan foydalanganlar.

1953 yilda Uotson va Krik o'z hisobotlarini Nature jurnalida chop etdilar. Keyingi bir necha yil ichida olimlar DNKda aniq ma'lumot mavjudligini va u tirik hujayralarda qanday ishlatilishini tushunishga harakat qilishdi.

Hayotning eng sirlaridan biri birinchi marta ommaga oshkor bo'ldi.

DNK tuzilishi: 2 ta orqa miya (antiparallel zanjirlar) va juft nukleotidlar.

DNK muammosi

Ma'lum bo'lishicha, DNKning bitta vazifasi bor. Sizning DNKingiz tanangizning hujayralariga oqsillarni (oqsillarni) qanday hosil qilish kerakligini aytadi - ko'plab muhim vazifalarni bajaradigan molekulalar.

Proteinlarsiz siz ovqatni hazm qila olmaysiz, yuragingiz urishdan to'xtadi va nafasingiz to'xtaydi.

Ammo DNK yordamida oqsil hosil bo'lish jarayonini qayta tiklash aslida juda qiyin ish bo'lgan. Hayotning kelib chiqishini tushuntirishga harakat qilgan har bir kishi shunchalik murakkab bir narsa qanday qilib o'z-o'zidan paydo bo'lishi va rivojlanishi mumkinligini tushunolmaydi.

Har bir protein asosan aminokislotalarning ma'lum bir tartibda o'zaro bog'langan uzun zanjiridir. Ushbu tartib oqsilning uch o'lchovli shaklini va shuning uchun uning maqsadini aniqlaydi.

Ushbu ma'lumot DNK bazasi ketma-ketligida kodlangan.Shunday qilib, hujayra ma'lum bir oqsil hosil qilishi kerak bo'lganda, u aminokislotalarning ma'lum ketma-ketligini yaratish uchun DNKdagi tegishli genni o'qiydi.

RNK nima?

DNK hujayralarini ishlatish jarayonida bitta nuance.

• DNK eng qimmatbaho hujayra manbaidir. Shuning uchun hujayralar har bir harakat bilan DNKga kirishni afzal ko'rishadi.
• Buning o'rniga hujayralar DNKdan ma'lumotni boshqa moddaning kichik molekulalariga ko'chiradilar RNK (ribonuklein kislotasi).
• RNK DNKga o'xshash, ammo u faqat bitta ipga ega.

Agar biz DNK va kutubxona kitobi o'rtasida o'xshashlikni olsak, unda bu erda RNK kitobning qisqacha mazmuni bo'lgan sahifaga o'xshaydi.

RNK zanjiri orqali oqsilga ma'lumotni o'tkazish jarayoni "ribosoma" deb nomlangan juda murakkab molekula yordamida yakunlanadi.

Bu jarayon har bir tirik hujayrada, hatto eng oddiy bakteriyalarda ham sodir bo'ladi. Hayotni saqlab qolish uchun bu oziq-ovqat va nafas olish kabi muhimdir.

Shunday qilib, hayotning paydo bo'lishiga oid har qanday tushuntirish o'z ichiga olgan murakkab trioni qanday ko'rsatishi kerak DNK, RNK va ribosomalar.

DNK va RNK o'rtasidagi farq.

Hammasi ancha murakkab.

Oparin va Xaldan nazariyalari endi sodda va sodda bo'lib tuyuldi va Millerning tajribasi natijasida protein hosil bo'lishi uchun zarur bo'lgan bir nechta aminokislotalar yaratildi. Hayotni yaratish yo'lidagi uzoq yo'lda uning izlanishlari samarali bo'lishiga qaramay, birinchi qadam edi.

"DNK RNKni oqsilga aylantiradi, bularning barchasi kimyoviy moddalarning yopiq qopida", deydi Jon Suterland. "Siz unga qaraysiz va bu qanchalik qiyinligiga hayron bo'lasiz. Bularning barchasini bir vaqtning o'zida bajaradigan organik birikmani topish uchun nima qilishimiz kerak? ”

Ehtimol hayot RNK bilan boshlanganmi?

Bu savolga birinchi bo'lib javob berishga urinib ko'rgan Lesli Orgel ismli britaniyalik kimyogar. U Krik va Uotson tomonidan yaratilgan DNK modelini birinchilardan bo'lib ko'rgan va keyinchalik Viking dasturining bir qismi sifatida NASA-ga yordam bergan, uning davomida Marsga qo'nish modullari yuborilgan.

Orgel vazifani soddalashtirishni maqsad qildi. 1968 yilda Krikning ko'magi bilan u birinchi tirik hujayralarda oqsil va DNK yo'qligini aytdi. Aksincha, ular deyarli RNKdan iborat edi. Bunday holda, asosiy RNK molekulalari universal bo'lishi kerak edi. Masalan, ular DNK bilan bir xil ulanish mexanizmidan foydalangan holda o'zlarining nusxalarini yaratishlari kerak edi.

Hayot RNKdan boshlangan degan fikr barcha keyingi izlanishlarga ajoyib ta'sir ko'rsatdi. Va bu ilmiy jamoatchilik orasida qizg'in munozaralarga sabab bo'ldi, bugungi kungacha to'xtamaydi.

Hayot RNK va boshqa elementdan boshlangan deb faraz qilgan holda, Orgel hayotning eng muhim jihatlaridan biri - o'zini ko'paytirish qobiliyati boshqalardan ancha oldin paydo bo'lganligini ta'kidladi. Aytishimiz mumkinki, u nafaqat hayot qanday paydo bo'lganligi haqida emas, balki hayotning mohiyati haqida ham gapirgan.

Ko'plab biologlar Orgelning "ko'payish birinchi" degan fikriga qo'shilishdi. Darvinning evolyutsiya nazariyasida nasldan naslga o'tish qobiliyati birinchi o'rinda turadi: bu tananing ushbu poygada "g'alaba qozonishining" yagona yo'li, ya'ni ko'plab bolalarni qoldirib ketish.

Lesli Orgel birinchi hujayralar RNK asosida ishlaydi degan g'oyani ilgari surdi.

3 lagerga bo'linish

Ammo boshqa xususiyatlar hayot uchun xarakterlidir, bir xil darajada muhimdir.

Ulardan eng ko'zga ko'ringan narsa metabolizm: atrof-muhit energiyasini o'zlashtirish va uni yashash uchun ishlatish qobiliyati.

Ko'pgina biologlar uchun metabolizm hayotning aniq belgisidir, ular ko'payish qobiliyatini ikkinchi darajaga qo'yadilar.

Shunday qilib, 60-yillardan boshlab, hayotning kelib chiqishi sirlari bilan kurashayotgan olimlar 2 lagerga bo'lina boshladilar.

"Birinchisi, metabolizm genetikadan ancha oldin paydo bo'lgan deb da'vo qilgan, ikkinchisi teskari fikrda edi", deb tushuntiradi Suterland.

Uchinchi guruh bor edi, ular dastlab kalit molekulalari uchun idish paydo bo'lishi kerak edi, bu ularning parchalanishiga yo'l qo'ymaydi.

"Birinchi bo'lib bo'linish jarayoni boshlanishi kerak edi, chunki ularsiz hujayra metabolizmi hech qanday ma'noga ega emas", deb tushuntiradi Suterland.

Boshqacha qilib aytganda, hujayra hayotning boshlanishida turishi kerak edi, chunki Oparin va Xaldan bir necha o'n yillar oldin ta'kidlagan edilar va ehtimol bu hujayralar oddiy yog'lar va lipidlar bilan qoplangan bo'lishi kerak edi.

Uch g'oyaning har biri o'z tarafdorlariga ega bo'ldi va bugungi kungacha saqlanib qoldi. Ba'zida olimlar sovuqqonlik kasbiyligini unutib, uchta g'oyadan birini ko'r-ko'rona qo'llab-quvvatladilar.

Natijada, ushbu mavzu bo'yicha ilmiy konferentsiyalar ko'pincha janjallarga olib keldi va ushbu voqealarni yoritadigan jurnalistlar ko'pincha bitta lagerdagi olimlarning boshqa ikkala hamkasblarining ishi to'g'risida yoqimsiz fikrlarini eshitishdi.

Orgel tufayli hayot RNK bilan boshlangan degan fikr jamoatni javobga bir qadam oldinga olib keldi.

Va 1980 yillarda hayratlanarli kashfiyot Orgel gipotezasini haqiqatan ham tasdiqladi.

Birinchisi nima: konteyner, metabolizm yoki genetika?

Shunday qilib, 1960-yillarning oxirida olimlar sayyorada hayotning paydo bo'lishi haqidagi topishmoqqa javob topish uchun 3 lagerga bo'lingan.

1. Birinchisi, hayot biologik hujayralarning ibtidoiy versiyalari shakllanishidan boshlanganiga amin edi.
2. Ikkinchisi birinchi va asosiy qadam metabolik tizim ekanligiga ishonishdi.
3. Boshqalar esa genetika va ko'payish (ko'paytirish) ning ahamiyatiga e'tibor qaratdilar.

Ushbu uchinchi lager replikator RNKdan iborat bo'lishi kerak degan fikrni yodda tutib, birinchi replikator qanday ko'rinishga ega ekanligini aniqlashga harakat qildi.

RNKning ko'plab yuzlari

60-yillarga kelib, olimlar RNK butun hayotning manbai ekanligiga ishonish uchun ko'plab sabablarga ega edilar.

Ushbu sabablar RNK DNK qila olmaydigan narsani qila olishini o'z ichiga oldi.

RNK bitta torli molekulaga aylanib, egilib turishi mumkin edi va u ikki zanjirli qattiq DNKga etib bo'lmaydigan turli shakllarni bergan edi.

Origami hosil qiluvchi RNK, uning xatti-harakatlaridagi oqsillarga juda o'xshash edi. Axir, oqsillar aslida bir xil uzun zanjirlardir, ammo ular yanada murakkab tuzilmalarni yaratishga imkon beradigan nukleotidlardan emas, aminokislotalardan iborat.

Bu proteinlarning eng ajoyib qobiliyatining kalitidir. Ba'zi oqsillar kimyoviy reaktsiyalarni tezlashtirishi yoki "kataliz qilishi" mumkin. Ushbu oqsillarga fermentlar deyiladi.

Masalan, odamning ichaklarida murakkab oziq-ovqat molekulalarini oddiy (shakar kabi) moddalarga ajratadigan ko'plab fermentlar mavjud, ya'ni keyinchalik hujayralarimiz foydalanadigan fermentlar. Fermentlarsiz yashash shunchaki imkonsiz bo'lar edi. Masalan, yaqinda Malayziya aeroportida Koreya rahbarining o'gay ukasi vafoti, VX asab reaktivini bostiradigan ferment (ferment) tanasida ishlamay qolishi bilan bog'liq edi, natijada nafas olish tizimi falaj bo'lib, odam bir necha daqiqada vafot etadi. Fermentlar tanamizning ishlashi uchun juda muhimdir.

Lesli Orgel va Frensis Krik yana bir farazni ilgari surishdi. Agar RNK oqsillar singari ko'payishi mumkin bo'lsa, u fermentlarni ham vujudga keltirishi mumkinmi?

Agar bu shunday bo'lsa, unda RNK asl va mutlaqo universal bo'lgan tirik molekula bo'lishi mumkin, bu ma'lumotni (DNK singari) saqlaydi va ba'zi oqsillarga xos bo'lgan reaktsiyalarni katalizlaydi.

G'oya qiziqarli edi, ammo keyingi 10 yil ichida uni qo'llab-quvvatlaydigan dalillar topilmadi.

RNK fermentlari

Tomas Chex Ayova shtatida tug'ilib o'sgan. Hatto bolalikda ham uning ehtiroslari toshlar va minerallar edi. O'rta maktabda u allaqachon mahalliy universitetning geologlari bilan doimiy mehmon bo'lib, unga mineral tuzilmalar namunalarini ko'rsatdi. Oxir oqibat u RNKni o'rganishga qaratilgan biokimyogarga aylandi.

1980-yillarning boshlarida Chek va uning Kolorado Universitetidagi hamkasblari Tetrahymena termofili deb nomlangan bir hujayrali organizmni o'rganishgan. Ushbu hujayrali organizmning bir qismiga RNK zanjirlari kiritilgan. Tekshiruv shuni ko'rsatdiki, RNK segmentlaridan biri, ba'zan qaychi bilan ajratilganidek, boshqalardan ajralib turadi.

Uning jamoasi molekulyar qaychi sifatida harakat qilishi mumkin bo'lgan barcha fermentlarni va boshqa molekulalarni yo'q qilishga qaror qilganida, RNK ushbu segmentni ajratishda davom etdi. O'sha paytda birinchi RNK fermenti kashf qilindi: unga biriktirilgan katta zanjirdan mustaqil ravishda ajralib chiqishga qodir bo'lgan RNKning kichik bir qismi.

1982 yilda nashr etilgan natijalarni tekshiring. Bir yil o'tgach, boshqa tadqiqotchilar ikkinchi RNK fermenti - aka "ribozima" ni topdilar.

Ikki RNK fermenti nisbatan tez topilganligi sababli, olimlar yana ko'p bo'lishi mumkinligini taxmin qilishdi. Endi tobora ko'proq dalillar hayot RNKdan boshlanganligi tarafdoridir.

Thomas Check birinchi RNK fermentini topdi.

RNK dunyosi

Ushbu kontseptsiyani birinchi bo'lib Valter Gilbert nomlagan.

To'satdan molekulyar biologiyaga qiziqib qolgan fizik sifatida Gilbert inson genomini sekvestratsiya qilish nazariyasini ilgari surgan.

1986 yilda nashr etilgan bir jurnalda Gilbert hayot RNA dunyosida boshlangan deb taxmin qiladi.

Gilbertning so'zlariga ko'ra, evolyutsiyaning birinchi bosqichi "RNK molekulalari katalizator bo'lib, o'zlarini nukleotidlar bulyoniga to'playdigan jarayondan" iborat edi.

Turli RNK parchalarini umumiy zanjirga nusxalash va joylashtirish orqali, RNK molekulalari mavjud bo'lganlar asosida yanada foydali zanjirlarni yaratdilar. Natijada, ular RNK versiyalariga qaraganda ancha foydali bo'lgan oqsillar va oqsil fermentlarini yaratishni o'rganishgan payt keldi, ularning aksariyati ularni almashtirib yubordi va bugungi kunda biz kuzatayotgan hayotni yaratdi.

RNK dunyosi noldan murakkab tirik organizmlarni yaratishning juda oqlangan usulidir.

Ushbu tushunchada bir vaqtning o'zida "birlamchi bulonda" o'nlab biologik molekulalarning shakllanishiga ishonish kerak emas, barchasi boshlangan bitta molekula uchun bu etarli bo'ladi.

Isbot

2000 yilda RNA World gipotezasi ishonchli dalillarga ega bo'ldi.

Tomas Steyts tirik hujayralardagi molekulalarning tuzilishini o'rganishga 30 yil sarfladi. 90-yillarda u hayotining asosiy tadqiqotini: ribosomaning tuzilishini o'rganishni boshladi.

Har bir tirik hujayrada ribosoma mavjud. Ushbu katta molekula RNK ko'rsatmalarini o'qiydi va oqsillarni hosil qilish uchun aminokislotalarni birlashtiradi. Odam hujayralarida ribosomalar tananing deyarli har bir qismini tashkil qiladi.

O'sha paytga kelib, ribosomada RNK mavjudligi allaqachon ma'lum edi. Ammo 2000 yilda Steitz jamoasi ribosoma tuzilishining batafsil modelini taqdim etdi, unda RNK ribosomaning katalitik yadrosi sifatida paydo bo'ldi.

Bu kashfiyot jiddiy edi, ayniqsa hayot uchun qadimiy va printsipial ahamiyatga ega bo'lgan ribosoma. Bunday muhim mexanizmning RNKga asoslanganligi ilmiy jamiyatda "RNK olami" nazariyasini ancha soddalashtirdi. Eng asosiysi, "RNA World" kontseptsiyasining tarafdorlari bu kashfiyotdan xursand bo'lishdi va Stits 2009 yilda Nobel mukofotiga sazovor bo'ldi.

Ammo shundan keyin olimlar shubha qila boshladilar.

"RNK olami" nazariyasining muammolari

“RNK olami” nazariyasi dastlab ikkita muammoga duch keldi.

Birinchidan, RNK haqiqatan ham barcha hayotiy funktsiyalarni bajara oladimi? Va u erning dastlabki sharoitlarida shakllanishi mumkinmidi?

Gilbert "RNK olami" nazariyasini yaratganidan 30 yil o'tdi va biz hali ham RNK nazariyada tasvirlangan barcha narsalarga qodir ekanligi to'g'risida to'liq dalillarga ega emasmiz. Ha, bu hayratlanarli darajada ishlaydigan molekula, ammo unga tegishli bo'lgan barcha funktsiyalar uchun bitta RNK kifoya qiladimi?

Bitta nomuvofiqlik diqqatni tortdi. Agar hayot RNK molekulasidan boshlangan bo'lsa, demak RNK o'z nusxalarini yoki nusxalarini yaratishi mumkin.

Ammo barcha ma'lum RNKlarning barchasi bunday qobiliyatga ega emas. RNK yoki DNK parchasining aniq nusxasini yaratish uchun ko'plab fermentlar va boshqa molekulalar kerak bo'ladi.

Shu sababli, 80-yillarning oxirida bir guruh biologlar juda qattiq izlanishni boshladilar. Ular o'z-o'zini ko'paytirishga qodir bo'lgan RNKni yaratishni mo'ljallagan.

O'z-o'zini ko'paytiradigan RNKni yaratishga urinishlar

Garvard tibbiyot maktabining xodimi Jek Shostak bu tadqiqotchilar orasida birinchi bo'ldi. Bolaligidan u kimyo faniga shunchalik ishtiyoq bilan qaraganki, u hatto podvalni laboratoriyaga aylantirgan. U o'z xavfsizligini e'tiborsiz qoldirdi, bu bir marta portlashga olib keldi, bu shisha idishni shiftga mixladi.

80-yillarning boshlarida Shostak inson geni o'zlarini qarish jarayonidan qanday himoya qilishini yaqqol namoyish etdi. Ushbu dastlabki tadqiqotlar keyinchalik uni Nobel mukofoti sovrindorlari ro'yxatiga olib chiqadi.

Ammo u tez orada Chekning RNK fermentlari bilan bog'liq tadqiqotlaridan ilhom oldi. "Menimcha, bu aql bovar qilmaydigan ish", deydi Shostak. "Aslida, RNK o'z nusxalarini yaratishda katalizator bo'lib xizmat qilishi mumkin."

1988 yilda Chek 10 ta nukleotidli RNK molekulasini yaratishga qodir bo'lgan RNK fermentini topdi.

Shostak laboratoriyada yangi RNK fermentlarini yaratishga qaror qildi. Uning jamoasi tasodifiy ketma-ketliklar to'plamini yaratdilar va ularning har birini katalizator qobiliyatiga ega bo'lgan kamida bittasini topish uchun sinovdan o'tkazdilar. Keyinchalik ketma-ketliklar o'zgarib, sinov davom etdi.

10 urinishdan so'ng, Shostak RNK fermentini yaratishga muvaffaq bo'ldi, bu katalizator sifatida reaktsiyani tabiatda bo'lgani kabi 7 million marta tezlashtirdi.

Shostak jamoasi RNK fermentlari juda kuchli bo'lishi mumkinligini isbotladi. Ammo ularning fermenti ularning nusxalarini yarata olmadi. Bu Shostak uchun halokatli yakun edi.

R18 fermenti

2001 yilda Shostakning sobiq talabasi - Kembridjdagi Massachusets texnologiya institutidan Devid Bartel kashfiyot qildi.

Bartel R18 nomli RNK fermentini yaratdi, u mavjud bo'lganlar asosida RNK zanjiriga yangi nukleotidlarni qo'shishi mumkin edi.

Boshqacha qilib aytganda, ferment nafaqat tasodifiy nukleotidlarni qo'shibgina qolmay, balki ketma-ketlikni aniq nusxalashgan.

O'z-o'zini ko'paytiradigan molekulalar hali ham uzoq edi, ammo yo'nalish to'g'ri edi.

R18 fermenti 189 nukleotidni o'z ichiga olgan zanjirdan iborat edi va yana 11 tani qo'shishi mumkin edi - ya'ni uning uzunligining 6%. Tadqiqotchilar yana bir necha tajribalarda bu 6% 100% ga aylanishi mumkin deb umid qilishdi.

Ushbu sohada eng muvaffaqiyatli bo'lgan Kembrijdagi molekulyar biologiya laboratoriyasidan Filipp Xolliger. 2011 yilda uning jamoasi R18 fermentini tC19Z fermentini yaratish uchun o'zgartirdi, bu 95 tagacha nukleotidlarning ketma-ketligini nusxalashi mumkin. Bu uning uzunligining 48% ni tashkil etdi - bu R18 uzunligidan ko'proq, ammo 100% aniq kerak emas.

Jerald Joys va Sripps La Jolla ilmiy-tadqiqot institutidan Treysi Linkoln muqobil yondashuvni taqdim etdilar. 2009 yilda ular RNK fermentini yaratdilar, bu uning replikasini bilvosita yaratadi.

Ularning fermenti RNK ning ikkita qisqa parchasini birlashtirib, boshqa fermentni yaratadi. U, o'z navbatida, boshqa ikkita RNK parchalarini birlashtirib, dastlabki fermentni yaratadi.

Xom ashyo bilan ushbu oddiy tsikl cheksiz davom etishi mumkin. Ammo fermentlar faqat Joys va Linkoln tomonidan yaratilgan to'g'ri RNK zanjirlariga ega bo'lsagina to'g'ri ishlaydi.

"RNK olami" g'oyasiga shubha bilan qaraydigan ko'plab olimlar uchun RNKning o'z-o'zidan ko'payishi skeptitsizmning asosiy sababidir. RNK shunchaki umr yaratuvchisi rolini bajara olmaydi.

RNKni noldan yaratishda kimyogarlar optimizm qo'shmaydi. RNK DNKga qaraganda ancha sodda molekula bo'lsa ham, uning yaratilishi aql bovar qilmaydigan muammo ekanligini isbotladi.

Birinchi hujayralar bo'linish orqali ko'payishi mumkin.

Muammo shakar bilan bog'liq

Bu har bir nukleotid va nukleotid bazasida mavjud bo'lgan shakarga bog'liq.Ularni alohida-alohida yaratish haqiqatdir, lekin ularni bir-biriga bog'lab bo'lmaydi.

90-yillarning boshlariga kelib, bu muammo allaqachon aniq edi. U ko'plab biologlarni "RNK olami" gipotezasi, qanchalik jozibali ko'rinmasin, baribir faqat faraz bo'lib qolishiga ishontirdi.

• Ehtimol, dastlab er yuzida yana bir molekula mavjud bo'lgan: u RNKga qaraganda sodda va "boshlang'ich bulondan" yig'ilib, keyinchalik o'z-o'zini ishlab chiqarishni boshlagan.
• Ehtimol, bu molekula birinchi bo'lib, undan keyin RNK, DNK va boshqalar paydo bo'ldi.

Poliamid nuklein kislotasi (PNA)

1991 yilda Daniya Kopengagen universiteti xodimi Piter Nilsen boshlang'ich replikator roliga munosib nomzodni topdi.

Aslida, bu DNKning yaxshilangan versiyasi edi. Nielsen bazani o'zgarishsiz qoldirdi - standart A, T, C va G - lekin shakar molekulalarini ishlatishning o'rniga u poliamidlar deb nomlangan molekulalarni ishlatdi.

U hosil bo'lgan molekulani poliamid nuklein kislotasi yoki PNK deb atadi. Biroq, vaqt o'tishi bilan qisqartirishning kodi qandaydir sabablarga ko'ra "peptid nuklein kislotasi" ga aylandi.

Tabiatda PNA topilmaydi. Ammo uning harakati DNK xatti-harakatlariga juda o'xshaydi. PNA zanjiri hatto DNK molekulasidagi zanjirni almashtirishi mumkin va bazalar odatdagidek birlashadi. Bundan tashqari, PNKni DNK singari ikki tomonlama aylanaga aylantirish mumkin.

Stenli Millerni qiziqtirdi. "RNK olami" tushunchasiga chuqur skeptitsizm bilan, u PNK birinchi genetik material roliga ko'proq mos keladi deb ishondi.

2000 yilda u o'z fikrlarini dalillar bilan qo'llab-quvvatladi. Bu vaqtga kelib u allaqachon 70 yoshda edi va bir necha marta insultni boshdan kechirgan, shundan so'ng u qariyalar uyida tugashi mumkin edi, ammo u taslim bo'lmoqchi emas edi.

Miller ilgari tasvirlangan klassik tajribasini takrorladi, bu safar metan, azot, ammiak va suvdan foydalanib, nihoyat PNK poliamid asosiga ega bo'ldi.

Bundan kelib chiqadiki, er yuzida RNKdan farqli o'laroq PNK paydo bo'lishi uchun sharoit bo'lishi mumkin edi.

PNK harakati DNKga o'xshaydi.

Trez nuklein kislotasi (TNC)

Shu bilan birga, boshqa kimyogarlar o'zlarining nuklein kislotalarini yaratdilar.

2000 yilda Albert Eschenmozer trose-nuklein kislotasini (TNC) yaratdi.

Aslida, bu bir xil DNK edi, ammo bazasida shakar boshqa turda edi. TNC zanjirlari ikki tomonlama spiral hosil qilishi mumkin va ma'lumot RNKdan TNClarga va aksincha uzatilishi mumkin.

Bundan tashqari, TMKlar murakkab shakllarni, shu jumladan proteinni ham shakllantirishi mumkin. Bu shuni ko'rsatdiki, TMKlar xuddi RNK singari ferment vazifasini o'tashi mumkin.

Glikol nuklein kislotasi (GNA)

2005 yilda Erik Meggers glikol nuklein kislotasini yaratdi, u ham spiral hosil qilishga qodir.

Ushbu nuklein kislotalarning har biri o'z tarafdorlariga ega edi: odatda kislotalarni yaratuvchilar o'zlari.

Ammo tabiatda bunday nuklein kislotalarning izi yo'q edi, shuning uchun ularni birinchi hayot tomonidan ishlatilgan deb faraz qilsak ham, ba'zi paytlarda RNK va DNK foydasiga ularni tashlab yuborish kerak edi.

To'g'ri eshitilgan, ammo dalillar bilan tasdiqlanmagan.

Bu juda yaxshi tushuncha edi, lekin ...

Shunday qilib, 21-asrning birinchi o'n yilligi o'rtalariga kelib, RNK dunyosi tushunchasining tarafdorlari qiyin ahvolda qolishdi.

Bir tomondan, RNK fermentlari tabiatda mavjud bo'lgan va biologik mexanizmlarning eng muhim qismlaridan biri - ribosomani o'z ichiga olgan. Bu yomon emas.

Ammo, boshqa tomondan, tabiatda o'z-o'zini ko'paytiradigan RNK topilmadi va hech kim RNKning "boshlang'ich bulonda" qanday shakllanganligini izohlay olmadi. Ikkinchisini alternativ nuklein kislotalar bilan izohlash mumkin, ammo tabiatda ular allaqachon mavjud edi (yoki hech qachon). Bu yomon.

“RNK olami” butun kontseptsiyasining hukmi ravshan edi: kontseptsiya yaxshi, ammo mukammal emas.

Shu bilan birga, 80-yillarning o'rtalaridan boshlab yana bir nazariya asta-sekin rivojlanmoqda. Uning tarafdorlari hayot RNK, DNK yoki boshqa biron bir genetik moddadan boshlanmaganligini da'vo qilishdi.Ularning fikriga ko'ra, hayot energiyadan foydalanish mexanizmi sifatida tug'ilgan.

Avval energiya?

Shunday qilib, yillar davomida hayotning paydo bo'lishi bilan shug'ullanadigan olimlar 3 lagerga bo'lingan.

Birinchilardan bo'lgan vakillar hayot RNK molekulasidan boshlanganiga amin bo'lishdi, ammo ular RNK molekulalari yoki shunga o'xshash RNKlar erta er yuzida o'z-o'zidan paydo bo'lib, o'z-o'zini yaratishni qanday boshlaganliklarini aniqlay olishmadi. Avvaliga olimlarning yutuqlari quvontirdi, ammo oxirida tadqiqotchilar to'xtab qolishdi. Biroq, ushbu tadqiqotlar jadal sur'atlar bilan davom etayotgan bo'lsa ham, hayot butunlay boshqacha tarzda tug'ilganiga amin bo'lganlar bor edi.

"RNK olami" nazariyasi oddiy g'oyaga asoslanadi: tananing eng muhim funktsiyasi bu nasldan naslga o'tish qobiliyatidir. Ko'pgina biologlar bunga rozi. Bakteriyalardan tortib ko'k kitlargacha bo'lgan barcha tirik mavjudotlar o'z avlodlarini qoldirishga moyildirlar.

Ammo, bu masala bo'yicha ko'plab tadqiqotchilar reproduktiv funktsiya birinchi o'rinda turadi degan fikrga qo'shilmaydilar. Reproduktsiya boshlanishidan oldin tananing o'zini o'zi qondirishi kerakligini aytadilar. U o'z hayotini saqlab turishi kerak. Oxir oqibat, agar siz bundan oldin o'lsangiz, farzand ko'rolmaysiz.

Biz hayotni oziq-ovqat orqali qo'llab-quvvatlaymiz, o'simliklar quyosh nuridan energiya oladi.

Ha, suvli pirogni eyishni yaxshi ko'radigan yigit aniq asrlik emanga o'xshamaydi, lekin aslida ular ikkalasi ham energiya oladi.

Energiyani yutish hayotning asosidir.

Metabolizm

Tirik mavjudotlarning energiyasi haqida gapirganda, biz metabolizm bilan shug'ullanamiz.

1. Birinchi bosqich - bu, masalan, energiyaga boy moddalardan energiya olish (masalan, shakar).
2. Ikkinchisi - tanadagi sog'lom hujayralarni qurish uchun energiyadan foydalanish.

Energiyadan foydalanish jarayoni juda muhimdir va ko'pgina tadqiqotchilar hayotni aynan shu kishi boshlaganiga aminlar.

Ammo organizmlar metabolik funktsiyaga qanday qarashlari mumkin?

Birinchi va eng ta'sirli taxmin XX asrning 80-yillari oxirida Gyunter Vachtershauzer tomonidan ilgari surilgan. Kasbiga ko'ra u patent huquqshunos bo'lgan, ammo kimyo sohasida yaxshi ma'lumotga ega edi.

Vachtershauzer birinchi organizmlar "biz bilgan narsalardan tubdan farq qiladi", deb aytdi. Ular hujayralardan iborat bo'lmagan. Ularda fermentlar, DNK yoki RNK yo'q edi.

Aniqlik uchun Wachtershauser vulqondan oqib chiqadigan issiq suvning oqishini tasvirlab berdi. Suv ammiak kabi vulqon gazlari va vulqon markazidan mineral zarrachalar bilan to'yingan edi.

Oqim toshlar ustidan oqayotgan joylarda kimyoviy reaktsiyalar boshlandi. Suv tarkibidagi metallar sodda bo'lganlardan yirik organik birikmalar hosil bo'lishiga yordam berdi.

Metabolik tsikl

Birinchi metabolik tsiklning yaratilishi burilish davri edi.

Ushbu jarayon davomida bitta kimyoviy modda bir necha moddaga aylanadi va hokazo, oxirida hamma narsa birinchi moddaning qayta tiklanishiga to'g'ri keladi.

Jarayon davomida metabolizmga jalb qilingan butun tizim energiya to'playdi, bu tsiklni qayta boshlash yoki yangi jarayonni boshlash uchun ishlatilishi mumkin.

Metabolik tsikllar, ularning "mexanikligiga" qaramay, hayot uchun juda muhimdir.

Zamonaviy organizmlarga ega bo'lgan barcha narsalar (DNK, hujayralar, miya) keyinchalik ushbu kimyoviy tsikllar asosida paydo bo'ldi.

Metabolik tsikllar hayotga juda o'xshash emas. Shuning uchun, Vachtershauser o'zining ixtirolarini "oldindan mavjud bo'lgan organizmlar" deb atadi va ularni "tirik deb aytish qiyin" deb yozdi.

Ammo Wachtershauser tomonidan tasvirlangan metabolik tsikllar har qanday tirik organizmning markazida doimo turadi.

Hujayralaringiz aslida mikroskopik o'simliklar bo'lib, ular ba'zi moddalarni doimiy ravishda parchalab, boshqalariga aylantiradi.

Metabolik tsikllar, ularning "mexanikligiga" qaramay, hayot uchun juda muhimdir.

20-asrning oxirgi yigirma yilligi davomida, Vachtershauzer o'zining nazariyasini batafsil bayon qilib bergan.U qaysi minerallar boshqalarga qaraganda yaxshiroq bo'lishini va qanday kimyoviy tsikllar sodir bo'lishini tasvirlab berdi. Uning mulohazalari tarafdorlarni yig'ishni boshladi.

Eksperimental tasdiqlash

Ammo masala nazariyalardan chetda qolmadi. Qo'riqchi o'z nazariyasini isbotlaydigan amaliy kashfiyotga muhtoj edi. Yaxshiyamki, bu o'n yil oldin qilingan edi.

1977 yilda Oregon Universitetidan Jek Korliss jamoasi Tinch okeanining sharqiga 2,5 kilometr (1,5 mil) chuqurlikka sho'ng'idi. Olimlar Galapagosning issiq bulog'ini tog' tizmalari pastdan ko'tarilgan joyda o'rganishdi. Dastlab tizmalar vulkanik faol bo'lgan.

Corliss poligonlar deyarli issiq buloqlar bilan ajratilganligini aniqladi. Issiq va kimyoviy to'yingan suv dengiz tubidan ko'tarilib, qoyalardagi teshiklardan oqib chiqardi.

Ajablanarlisi shundaki, ushbu "gidrotermal tuynuklar" g'alati jonzotlar tomonidan zich joylashgan edi. Bular bir nechta turlarning katta mollyuskalari, midiya va annelidlar edi.

Suv ham bakteriyalar bilan to'lgan edi. Bu organizmlarning barchasi gidrotermal tuynuklardan energiya bilan yashagan.

Gidrotermal tuynuklarning ochilishi Corlissga juda yaxshi obro'-e'tiborni yaratdi. Bu ham uni o'ylashga majbur qildi.

Okeandagi gidrotermal tuynuklar bugungi kunda organizmlarning hayotini ta'minlaydi. Balki ular uning asosiy manbaiga aylangandir?

Gidrotermal tuynuklar

1981 yilda Jek Korliss bunday shamollar Erda 4 milliard yil oldin mavjud bo'lgan, degan fikrni ilgari surdi va ular atrofida hayot tug'ildi. U butun karyerasini ushbu g'oyani rivojlantirishga bag'ishladi.

Corliss gidrotermal tuynuklar kimyoviy moddalar aralashmasini yaratishi mumkinligini aytdi. Uning ta'kidlashicha, har bir shamol o'ziga xos "birlamchi bulyon" atomizatori bo'lgan.

• Issiq suv tog 'jinslari orasidan oqib o'tganda, issiqlik va bosim eng oddiy organik birikmalar aminokislotalar, nukleotidlar va shakar kabi murakkabroq moddalarga aylanishiga olib keldi.
• Suv endi unchalik issiq bo'lmagan okeanga chiqishga yaqinroq bo'lganida, ular DNK kabi uglevodlar, oqsillar va nukleotidlarni hosil qilib zanjirlarni hosil qila boshladilar.
• Keyin, suv sezilarli darajada sovigan okeanning o'zida, bu molekulalar oddiy hujayralarga to'planishdi.

Nazariya o'rinli va diqqatni jalb qildi.

Ammo tajriba ilgari muhokama qilingan Stenli Miller jo'shqinlikni baham ko'rmadi. 1988 yilda u teshiklar hayot shakllanishi uchun juda issiq ekanligini yozdi.

Korlissning nazariyasi, haddan tashqari harorat aminokislotalar kabi moddalarning paydo bo'lishiga turtki berishi mumkin edi, ammo Millerning tajribalari shuni ko'rsatdiki, u ham ularni yo'q qilishi mumkin.

Shakar kabi asosiy birikmalar bir necha soniya davom etishi mumkin.

Bundan tashqari, ushbu oddiy molekulalar zanjir hosil qilishlari qiyin edi, chunki atrofdagi suv ularni deyarli buzib yubordi.

Issiq, hatto iliqroq ...

Shu payt munozaraga geolog Mayk Rassell qo'shildi. U shamollash nazariyasi Vachtershauserning oldingi organizmlar to'g'risidagi taxminlariga to'liq mos keladi, deb ishondi. Bu fikrlar uni hayotning paydo bo'lishi haqidagi eng mashhur nazariyalardan birini yaratishga undadi.

Rassellning yoshligi aspirin yaratish va qimmatbaho minerallarni o'rganish bilan o'tdi. Va 60-yillarda vulqon otilishi paytida u javob rejasini muvaffaqiyatli muvofiqlashtirdi va ortida hech qanday tajriba yo'q edi. Ammo u turli davrlarda Yer yuzasi qanday o'zgarganini o'rganishga qiziqdi. Geolog nuqtai nazaridan tarixga qarash imkoniyati uning hayotning paydo bo'lishi haqidagi nazariyasini shakllantirdi.

80-yillarda u toshqotgan toshlarni topdi, bu qadimgi davrlarda harorat 150 darajadan oshmagan gidrotermal tuynuklar mavjudligini ko'rsatdi. Uning so'zlariga ko'ra, bu mo''tadil harorat, molekulalarga Miller o'ylagandan ancha uzoq davom etishi mumkin edi.

Bundan tashqari, bu kam issiq havoning qazilma hayvonlaridan qiziqarli narsa topildi.Pirit deb nomlangan mineral 1 mm uzunlikdagi naychalar shaklida temir va oltingugurtdan iborat.

Rassell o'z laboratoriyasida pirit ham sharsimon tomchilar hosil qilishi mumkinligini aniqladi. U birinchi murakkab organik molekulalar aynan pirit tuzilmalari ichida hosil bo'lgan, deb taxmin qildi.

Taxminan bir vaqtning o'zida, Wachttershauser o'zining kimyoviy moddalarga boy suv oqimi ma'lum bir mineral bilan o'zaro ta'siriga asoslangan holda o'z nazariyalarini nashr qila boshladi. U hatto pirit bu mineral bo'lishi mumkinligini ham aytdi.

Rassell faqat 2 va 2 ni qo'shishi mumkin edi.

U chuqur dengizdagi issiq gidrotermal tuynuklar ichida, piritli tuzilmalar paydo bo'lishi mumkin bo'lgan joyda, Vachtershauser prekursor organizmlari hosil bo'lganligini tan oldi. Agar Rassell xato qilmagan bo'lsa, unda hayot dengiz tubida paydo bo'lgan va metabolizm birinchi bo'lib paydo bo'lgan.

Bularning barchasi Rassellning 1993 yilda chop etgan maqolasida, Millerning klassik tajribasidan 40 yil o'tgach e'lon qilingan.

Matbuotda aks sado kamroq paydo bo'ldi, ammo kashfiyotning ahamiyati bundan chalg'imaydi. Rassell ikkita turli g'oyalarni (Vachtershauzer metabolik tsikllari va Corliss gidrotermal tuynuklari) bitta ishonchli tushunchaga birlashtirdi.

Rassel birinchi organizmlar energiyani qanday o'zlashtirgani haqidagi fikrlari bilan o'rtoqlashganda, kontseptsiya yanada ta'sirchan bo'lib qoldi. Boshqacha qilib aytganda, u ularning metabolizmi qanday ishlashi mumkinligini tushuntirdi. Uning g'oyasi zamonaviy ilm-fanning unutilgan daholaridan birining ishiga asoslangan edi.

Mitchelning "kulgili" tajribalari

60-yillarda biokimyoviy Piter Mitchell kasallik tufayli Edinburg universitetini tark etishga majbur bo'ldi.

U Kornuolldagi uyni shaxsiy laboratoriyaga aylantirgan. Ilmiy hamjamiyatdan ajralib chiqqan holda, u o'z uy sigirlarining sutini sotish bilan o'z ishini moliyalashtirdi. Ko'pgina biokimyogarlar, shu jumladan ilgari RNK bo'yicha tadqiqotlar olib borilgan Lesli Orgel, Mitchellning ishlarini juda kulgili deb hisoblashgan.

Taxminan yigirma yil o'tgach, Mitchell 1978 yilda kimyo bo'yicha Nobel mukofotini qo'lga kiritgandan keyin g'alaba qozondi. U taniqli bo'lmadi, lekin uning g'oyalarini har qanday biologiya darsligida kuzatish mumkin.

Mitchell butun hayotini organizmlarning oziq-ovqatdan energiya sarflashini o'rganishga bag'ishladi. Boshqacha qilib aytganda, u bizning ikkinchi darajadan ikkinchi darajagacha qanday omon qolishimiz bilan qiziqdi.

Britaniyalik biokimyoviy Piter Mitchell ATP sintezi mexanizmini kashf etishdagi faoliyati uchun kimyo bo'yicha Nobel mukofotiga sazovor bo'ldi.

Tana energiyani qanday saqlaydi

Mitchell barcha hujayralar energiyani ma'lum bir molekulada - adenozin trifosfatda (ATP) saqlashini bilardi. Eng muhimi shundaki, uchta fosfat zanjiri adenozinga bog'langan. Uchinchi fosfatning qo'shilishi ko'p energiya talab qiladi, keyinchalik u ATPda bo'ladi.

Agar hujayraga energiya kerak bo'lsa (masalan, mushaklarning qisqarishi bilan), u uchinchi fosfatni ATP dan ajratib oladi. Bu ATPni adenosidifosfatga (ADP) aylantiradi va saqlangan energiyani chiqaradi.

Mitchell dastlab hujayralar qanday qilib ATPni yaratishga muvaffaq bo'lganlarini tushunishni xohladilar. Qanday qilib ular uchinchi fosfatga qo'shilish uchun ADPda etarli energiya to'plashdi?

Mitchell membranada ATP hosil qiluvchi ferment ekanligini bilardi. U hujayra proton deb nomlangan zaryadlangan zarralarni membrana orqali pompalaydi va shuning uchun bir tomonda juda ko'p proton bor, boshqa tomonida deyarli hech narsa yo'q degan xulosaga keldi.

Keyin protonlar har tomondan muvozanatni saqlash uchun membranaga qaytishga harakat qilishadi, ammo ular faqat fermentga kirishlari mumkin. Tarqaladigan protonlarning oqimi ham fermentga ATP yaratish uchun zarur energiya beradi.

Mitchell bu g'oyani birinchi marta 1961 yilda bildirgan. Keyingi 15 yil davomida u rad etib bo'lmaydigan dalillarga qaramay, o'z nazariyasini hujumlardan himoya qildi.

Bugungi kunda ma'lumki, Mitchell tomonidan tasvirlangan jarayon sayyoradagi har bir jonzotga xosdir. Bu hozirda sizning hujayralaringizda sodir bo'lmoqda. DNK singari, bu biz biladigan hayotning ajralmas qismidir.

Katarey

Catharheon aeon (qadimgi yunonτἀρχατἀρχαs - "eng qadimgi ostidan"), 4.6-4 milliard yil oldin, Yerning rivojlanishining protoplanetar bosqichi sifatida tanilgan. Arxeaning birinchi yarmini qoplaydi. O'sha paytda er kamyob atmosferaga ega va gidrosferasiz sovuq jism edi. Bunday sharoitda hech qanday hayot paydo bo'lmaydi.

Katareya paytida atmosfera zich emas edi. U Yerning asteroid bilan to'qnashishi paytida paydo bo'lgan gaz va suv bug'idan iborat edi.

O'sha paytda Oy Yerga juda yaqin joylashganligi sababli (atigi 170 ming km) (ekvator - 40 ming km), kun uzoq davom etmadi - atigi 6 soat. Ammo oy pasayib, kun botar edi.

Proterozoy Aeon (2,5 milliard - 543 million yil oldin)

Proterozoy (yunoncha πρότερος - birinchi, eng qadimgi, yunoncha - hayot) murakkab o'simliklar, qo'ziqorinlar va hayvonlarning (masalan, gubkalar) paydo bo'lishi bilan ajralib turadi. Proterozoy davridagi hayot hali ham dengizlarda to'plangan, chunki quruqlikdagi sharoit unchalik qulay emas edi: atmosfera asosan vodorod sulfididan, CO₂, N₂, CH₄, va juda oz miqdordagi O₂.

Ammo o'sha paytda dengizlarda yashagan bakteriyalar O ni chiqara boshladi₂ 2 milliard yil oldin kislorod miqdori barqaror darajaga yetgan edi. Ammo atmosferada kislorodning keskin ko'payishi kislorod falokatiga olib keldi, bu esa okeanlar yashagan organizmlarning nafas olish organlarining o'zgarishiga olib keldi (anaeroblar aerob bilan almashtirildi) va atmosfera tarkibining o'zgarishi (ozon qatlamining shakllanishi). Er yuzidagi issiqxona ta'sirining pasayishi tufayli uzoq vaqt davomida Xuron muzlashi sodir bo'ldi: harorat −40 ° S gacha tushdi.

Muzliklardan keyin birinchi birinchi hujayrali boshqa toshqotmalar topilgan. O'sha paytda, okeanlar spriggin kabi hayvonlar yashagan (Spriggina) - bosh va orqa uchlari bo'lgan qurt shaklidagi hayvonlar. Bunday hayvonlar zamonaviy hayvonlarning ajdodlariga aylangan bo'lishi mumkin.

Paleoproterozoy

Paleoproterozoy - 2,5 milliard yil oldin boshlangan va 1,6 milliard yil oldin tugagan Proterozoy davrining geologik davri. Bu vaqtda qit'alarning birinchi barqarorlashuvi. Fotosintezning biokimyoviy jarayonini energiya va kislorod ishlab chiqarishda ishlatadigan bakteriyalar turi bo'lgan siyanobakteriyalar ham bu vaqtda rivojlangan.

Erta paleoproterozoyning eng muhim hodisasi bu kislorod halokati. Atmosferada kislorod miqdori sezilarli darajada ko'payguniga qadar, deyarli barcha mavjud hayot shakllari anaeroblar edi, ya'ni tirik shakllardagi metabolizm kislorodga ehtiyoj sezmaydigan hujayrali nafas olish shakllariga bog'liq edi. Ko'p miqdordagi kislorodning mavjudligi anaerob bakteriyalarning aksariyatiga zarar etkazadi, shuning uchun hozirgi vaqtda Yerdagi tirik organizmlarning ko'pi yo'q bo'lib ketdi. Qolgan hayot shakllari oksidlanishga va halokatli ta'sirga qarshi immunitetga ega edi yoki hayot tsiklini kislorodsiz muhitda o'tkazdi.

Neoproterozoy

NeoproterozoyInglizcha Neoproterozoy erasi - bu 1000 million yil oldin boshlangan va 542 million yil oldin tugagan geokronologik davr (Proterozoyning oxirgi davri).

Geologik nuqtai nazardan, u qadimiy Rodiniyaning superkontinatsiyasining kamida 8 bo'lakka bo'linishi bilan tavsiflanadi, shu sababli qadimgi Miroviya super okeanining mavjudligi to'xtaydi. Kryogenez jarayonida Yerning eng katta muzlanishi sodir bo'ldi - muz ekvatorga yetdi (Yer-qor to'pi).

Kechki neoproterozoy (Ediacarius) tirik organizmlarning eng qadimgi toshqotgan qoldiqlarini o'z ichiga oladi, chunki o'sha paytda tirik organizmlarda qandaydir qattiq qobiq yoki skelet rivojlana boshlagan.

Kembriya davri (543-490 million yil avval)

Kembriya davrida to'satdan juda ko'p turli xil tirik organizmlar paydo bo'ladi - hayvonot olamining ko'plab qismlarining hozirgi vakillarining ajdodlari (Kembriydan oldingi cho'kindilarda bunday organizmlarning qoldiqlari yo'q).Geologik miqyosda kutilmagan, ammo aslida millionlab yillar davom etadigan bu hodisa fanda Kembriy portlashi sifatida tanilgan.

Kembriy davridagi hayvonlarning toshga aylangan qoldiqlari butun dunyo bo'ylab tez-tez uchraydi. Kembriya davrining boshida (taxminan 540 million yil oldin) ba'zi hayvonlar guruhlarida murakkab ko'z paydo bo'ladi. Ushbu organning paydo bo'lishi juda katta evolyutsion qadam edi - endi hayvonlar atrofdagi dunyoni ko'rishlari mumkin edi. Shunday qilib, qurbonlar endi ovchilarni ko'rishlari mumkin edi, ovchilar esa ularning qurbonlarini ko'rishlari mumkin edi.

Kembriya davrida er quruqlikda mavjud bo'lmagan. Ammo okeanlar umurtqasizlar, masalan gubkalar, trilobitlar, anomalokarlar bilan zich joylashgan edi. Vaqti-vaqti bilan ulkan suv osti ko'chkilari dengiz jonzotlari jamoalarini tonna loy qatlamiga ko'mib yubordi. Ushbu ko'chkilar tufayli kembriy davridagi hayvonot dunyosi qanchalik hayratda qoldirganini tasavvur qilishimiz mumkin, chunki hatto mayin yumshoq yumshoq hayvonlar ham cho'kindi toshqotganlari kabi mukammal darajada saqlanib qolgan.

Kech Kembriya davridagi dengizlarda hayvonlarning asosiy guruhlari artropodlar, echinodermalar va mollyuskalar bo'lgan. Ammo o'sha davrdagi dengizlarning eng muhim aholisi bu haykuyixtisiz jonzot edi - u ko'zlaridan tashqari akkord yaratdi.

Ordovik davri (490–443 mln. Yil avval)

Ordoviklar davrida quruqlikda yashovchi birinchi o'simliklar bo'lgan likenlarni hisobga olmaganda, erlar kimsasiz qoldi. Ammo asosiy hayot dengizlarda juda faol rivojlandi.

Ordovik dengizlarining asosiy aholisi megalograf kabi artropodlar edi. Ular tuxum qo'yish uchun qisqa vaqtga quruqlikka chiqishlari mumkin edi. Ammo boshqa aholi ham bor edi, masalan, sefalopodlar ortokonus hujayralari sinfining vakili.

Ordovikdagi umurtqali hayvonlar hali to'liq shakllanmagan. Dunyo bo'ylab xayxayxtis avlodlari dengizda suzishdi.

Shuningdek, Ordovik davridagi dengizlarda ichak, echinodermlar, mercanlar, gubkalar va boshqa umurtqasizlar vakillari yashagan.

Silur davri (443-417 million yil avval)

Ba'zi o'simliklar, masalan, balandligi 10 sm dan oshmagan koksoniya (Coocsonia) va ba'zi liken turlari siluriyada quruqlikka boradilar. Ba'zi bir artropodlar ibtidoiy o'pkalarni rivojlantirdilar, bu ularga atmosfera havosini nafas olish imkoniyatini berdi, masalan, brontoscorpio Chayonlar to'rt soat quruqlikda bo'lishlari mumkin edi. manba ko'rsatilmagan 1968 kun ] .

Dengizlarda, million yillar o'tgach, katta marjon riflari paydo bo'lib, ularda kichik qisqichbaqasimonlar va braxopodalar boshpana topgan. Bu davrda artropodlar yanada kattalashib boradilar, masalan, rakoskorpion pterigotning uzunligi 2,5 metrga etishi mumkin edi, ammo quruqlikka chiqish juda katta edi.

Siluriya dengizlarida nihoyat shakllangan umurtqali hayvonlar paydo bo'ladi. Artropodlardan farqli o'laroq, umurtqali hayvonlarda suyak tizmasi bor edi, bu esa suv ostida manevrani yaxshiroq bajarishga imkon berdi. Masalan, vertebral sefalaspis hissiy organlarni rivojlantirgan, ular atrof-muhitni his qilishiga imkon beradigan maxsus magnit maydon hosil qilgan. Tsefalaspis, shuningdek, hayvonga ba'zi voqealarni eslab qolishga imkon beradigan ibtidoiy miyani ishlab chiqdi.

Devon davri (417-354 million yil avval)

Devoniyada hayot quruqlikda va dengizda faol rivojlanishda davom etmoqda. Birinchi ibtidoiy o'rmonlar paydo bo'lib, asosan daryo va ko'l bo'ylarida o'sgan qadimgi ibtidoiy daraxtga o'xshash arxeopteris (Archaeopteris) daraxtlariga o'xshash daraxtlardan tashkil topgan.

Ilk devonning asosiy hayoti asosan artropodlar va santipedlar tomonidan tasvirlangan, ular tananing butun yuzasini nafas oladigan va juda nam joylarda yashagan. Biroq, Devonaning oxiriga kelib, qadimgi artropodlarda xitinous qobiq paydo bo'ldi, tana segmentlari soni kamaydi, to'rtinchi juft panjalar antennalarga va jag'larga aylandi, ba'zilari ham rivojlangan qanotlarga aylandi.Shunday qilib, yangi evolyutsion filial paydo bo'ldi - sayyoraning turli burchaklarini egallashga qodir hasharotlar.

Birinchi amfibiyaliklar (masalan, ginerpeton, ixtiostega) Devonning o'rtasida quruqlikka qadam qo'yishdi. Ular suvdan uzoqroq yashay olmasdilar, chunki terilari hali ham juda ingichka edi va qurib ketishdan himoyalanmagan. Bundan tashqari, amfibiyalar faqat suv - tuxum yordamida ko'payishi mumkin edi. Suvning tashqarisida amfibiyalarning avlodlari o'ladi: quyosh ikra quritib yubordi, chunki u yupqa plyonkadan boshqa hech qanday qobiq bilan himoyalanmagan.

Baliqlar tez suzadigan o'ljani qo'lga olishga imkon beradigan jag'larni hosil qildi. Ular kattalasha boshladilar. Devon davri ibtidoiy baliqlarning, xususan, xaftaga tushadigan baliqlarning gullab-yashnashi bilan ajralib turadi. Devonning oxiriga kelib dengizlarda birinchi suyakli baliqlar paydo bo'ldi, masalan, xaftaga tushadigan baliqlarni (xususan, zamonaviy akulalarning ajdodlari) fonga itarib yuborgan ulkan yirtqich gineriya. Ammo Devon dengizlarining eng dahshatli aholisi uzunligi 8-10 metrga yetgan Duncleosteus va Dinhis kabi plakoderma guruhining vakillari edi.

Uglerod davri (354-290 million yil avval)

Karbonli davrda deyarli butun sayyorada iqlim issiq va nam edi. O'sha davrning botqoqli o'rmonlarida asosan dumaloq, daraxtga o'xshash fern va yirik lepidodendronlar o'sib, balandligi 10-35 metrgacha va magistral diametrida bir metrgacha o'sgan.

Hayvonot dunyosida juda ko'p jonzotlar mavjud edi. Issiqlik, namlik va kislorodning ko'pligi artropodlarning hajmini ko'paytirishga yordam berdi, masalan, artropleura uzunligi 2,5 metrga, ulkan ajdarho meganevra esa - qanotlarda 75 sm.

Bunday sharoit amfibiyalarning gullab-yashnashiga yordam berdi. Ular (masalan, proterogyrinus) nafas olish va tasseteriformalarni deyarli butunlay almashtirib, qirg'oqlarning barcha yashash joylarini egallab olishdi. Karbonif davrida amfibiyalar birinchi sudraluvchilar (sauropsidlar) va sinapsidlar yoki ularning umumiy ajdodlari paydo bo'lgan. Birinchi sudraluvchi jonzotlar zamonaviy kertenkalarga o'xshash juda kichik hayvonlar edi, masalan, petrolakosaurusning uzunligi uzunligi 40 santimetrdan oshmadi. Ular quruqlikka tuxum qo'yishlari mumkin edi - bu katta evolyutsion qadam edi, bundan tashqari ularning terisi hayvonlarning terisini qurib qolishidan saqlaydigan zich tarozilar bilan himoyalangan, ya'ni ular suvdan osongina chiqib ketishlari mumkin edi. Bunday moslashuvchan xususiyatlarning mavjudligi erdagi hayvonlar kabi ularning keyingi evolyutsion muvaffaqiyatlarini aniqladi.

Karbon davridagi dengizlarda ham hayot shakllari ko'p bo'lgan. Suv ustunida suyak baliqlari (eng zamonaviy baliqlarning ajdodlari) hukmronlik qilgan va ko'plab marjon riflari dengiz tubini qoplab, qadimgi qit'alarning qirg'oqlari bo'ylab bir necha kilometrga cho'zilgan.

Uglerod davrining oxiri, taxminan 290 million yil oldin, Permning boshida tugagan uzoq muzlik davri belgilandi. Shimol va janubdan muzliklar asta-sekin ekvatorga yaqinlashayotgan edi. Ko'plab hayvonlar va o'simliklar bunday iqlim sharoitlariga moslasha olmadilar va ko'p o'tmay yo'q bo'lib ketishdi.

Perm davri (290—248 mln. Yil avval)

Perm davridagi karbonif davrining oxiridagi muzlik davri tufayli iqlim salqin va quruqroq bo'ldi. Yam-yashil tropik o'rmonlar va botqoqliklar cheksiz cho'llar va qurg'oqchil tekisliklar bilan almashtirildi. Bunday sharoitda faqat eng turg'un o'simliklar o'sgan - ferns va ibtidoiy ignabargli o'simliklar.

Bog'larning yo'q bo'lib ketishi natijasida amfibiyalar soni keskin kamaydi, chunki ular faqat suv yaqinida yashashi mumkin edi (masalan, amfibiya-reptiliomorf seymuriya). Amfibiyalarning o'rni sudraluvchilar va sinapsidlar tomonidan qabul qilingan, chunki ular quruq iqlim sharoitida hayotga yaxshi moslashgan. Sinapsidlar hajmi va soni tez sur'atlar bilan o'sa boshladilar, ular butun er yuziga tarqalib ketdilar, pelikozavrlar (masalan, dimetrodonlar va edafosaurus) kabi katta quruqlikdagi hayvonlar paydo bo'lishiga olib keldi. Sovuq iqlim tufayli bu hayvonlar tana haroratini tartibga solishga yordam beradigan yelkanni yaratdilar.

Kech Permiya davrida yagona superkontinental - Pangeya tashkil topgan. Quruq va issiq iqlimi bo'lgan joylarda tobora ko'proq cho'llar paydo bo'la boshladi. Bu vaqtda pelikozavrlar terapevtlarni keltirib chiqardi - sutemizuvchilarning ajdodlari. Ular ajdodlaridan farqli o'laroq, birinchidan, ular tish tuzilishi turlicha bo'lgan, ikkinchidan, bu guruh silliq teriga ega bo'lgan (evolyutsiya jarayonida ularning tarozilari rivojlanmagan), uchinchidan, ushbu guruhning ba'zi vakillari vibrissa rivojlangan ( keyinroq palto). Terapiya tarkibiga ikkala qonxo'r yirtqich (masalan, gorgonops) va o'tlaydigan o't o'simliklari (masalan, diktodon) kiritilgan. Terapsidlardan tashqari, anapsid subklassining pareiasaurus oilasi vakillari quruqlikda yashagan, masalan, qalin zirhli skutozavr. Archosaurus kabi birinchi arxozavrlar ham paydo bo'ladi. Terapevtiklar singari, bu jonzotlar bir qator progressiv belgilarni, xususan, metabolizm darajasini (issiq qonga qadar) oshirishgan.

Perm davri oxiriga kelib, iqlim quriydi, bu zich o'simliklar bilan qirg'oq zonalari maydonining kamayishiga va cho'llar maydonining ko'payishiga olib keldi. Natijada, o'simliklar etishtiradigan yashash joylari, oziq-ovqat va kislorod etishmasligi tufayli ko'plab hayvonlar va o'simliklar yo'q bo'lib ketdi. Ushbu evolyutsion voqea Permning ommaviy qirilib ketishi deb nomlangan bo'lib, unda barcha jonzotlarning 95 foizi nobud bo'lgan. Olimlar hali ham bu yo'q bo'lib ketish sabablari to'g'risida bahslashmoqda va ba'zi farazlarni ilgari surmoqdalar:

1. Bir yoki bir nechta meteoritning qulashi yoki Yerning diametri bir necha o'nlab kilometr bo'lgan asteroid bilan to'qnashishi (bu nazariyaning isbotlaridan biri Uilkes Yer hududida 500 kilometrlik kraterning mavjudligi,
2. Vulkanik faollikning oshishi
3. To'satdan dengiz tubidan metan chiqishi
4. Tuzoqlarning oqib chiqishi (bazalt), dastlab nisbatan kichik Emeyshon tuzoqlari taxminan 260 million yil oldin, keyin 251 million yil oldin ulkan Sibir tuzoqlari. Vulkanik qish, vulqon gazlarining chiqishi sababli issiqxona effekti va biosferaga ta'sir etgan boshqa iqlim o'zgarishlari bunga bog'liq bo'lishi mumkin.

Ammo evolyutsiya shu bilan to'xtamadi: vaqt o'tishi bilan tirik mavjudotlarning omon qolgan turlari yangi, yanada g'aroyib hayot shakllarini paydo bo'lishiga olib keldi.

Mezozoy davri

Mezozoy davrida er yuzida eng g'alati organizmlar yashagan. Ulardan eng mashhurlari dinozavrlardir. Ular 160 million yil davomida barcha qit'alarda hukmronlik qilishgan. Ular har xil o'lchamda edilar: uzunligi atigi 70 sm va vazni 0,5 kg bo'lgan juda kichik mikro raptordan tortib, uzunligi 50 metr va og'irligi 150 tonnagacha bo'lgan ulkan amfitseliyaga qadar. Ammo, dinozavrlardan tashqari, o'sha paytda bizning sayyoramizda yana kam qiziqadigan mavjudotlar yashagan. Oldindan paydo bo'lgan sudralib yuruvchilar havo va suvni ham egallab olishdi. O'sha paytda Yerda turli xil hayot shakllari mavjud bo'lib, ular rivojlanib, takomillashib boraverdi.

Trias davri (248–206 mln. Yil avval)

Trias davrining boshida, Perm davri oxirida turlarning ommaviy qirilib ketishidan so'ng sayyoradagi hayot asta-sekin tiklanishda davom etdi. Dunyoning aksariyat qismida iqlim issiq va quruq edi, ammo yog'ingarchilik miqdori o'simliklarning yuqori turlicha bo'lishini ta'minlaydi. Trias davridagi eng keng tarqalgani ibtidoiy ignabargli ignabargli daraxtlar, fern va ginkgoidlar bo'lib, ularning qoldiqlari butun dunyoda, shu qatorda Yerning qutb mintaqalarida ham uchraydi.

Permlarning ommaviy qirilib ketishidan omon qolgan hayvonlar juda foydali vaziyatga tushib qoldilar - axir, sayyorada oziq-ovqat raqobatchilari yoki yirik yirtqichlar deyarli yo'q edi. Garchi Perm davri oxirida bo'lsa-da, arxosauromorflar asta-sekin vujudga kela boshladi. Urug'li sudralib yuruvchilar soni tez o'sa boshladi. Xuddi shu narsa ba'zi yirtqichlar bilan sodir bo'ldi.Ko'p o'tmay, ko'pgina hayvonlar ko'plab yangi va g'ayrioddiy turlarni paydo qilishdi. Dastlabki Trias davrida ba'zi sudralib yuruvchilar suvda yashash uchun qaytib kelishgan, notozavrlar va boshqa yarim suvli jonzotlar ulardan paydo bo'lgan.

Trias davrining boshida euparkeriya kabi dinozavrlarning ajdodlari yashagan. Euparkeriyaning boshqa arxosauromorflardan ajralib turadigan xususiyati shundaki, u orqa oyoqlarida turishi va yugurishi mumkin edi.

Kechki Trias davrida (227–206 million yil oldin) Yerda dinozavr davrining qolgan davrida hayotning rivojlanishini oldindan belgilab qo'ygan voqealar sodir bo'ldi. Pangeya gigant superkontinental bo'linishi bir necha qit'alarni tashkil qilgan. Kechki Trias davriga qadar, oxirgi terapevtlar keng tarqalgan edi, masalan, yo'ldoshlar va listrosauruslar, shuningdek tanistrofiya va proteroxlarni o'z ichiga olgan g'alati sudralib yuruvchilarning boshqa guruhlari. Ammo nisbatan qisqa vaqt ichida terapevtlar soni sezilarli darajada kamaydi (sutemizuvchilarni keltirib chiqaradigan sinodontslar guruhidan tashqari). Ko'pincha sudralib yuruvchilar - arxosavrlar o'z o'rnini egalladi, ularning uchta asosiy guruhlari tez orada ustunlik qildi. Bu hayvonlar guruhlari dinozavrlar, qushlar (ehtimol dinozavrlardan kelib chiqqan), pterozavrlar va krokodilomorflar bo'lgan. Dengiz sudraluvchilari ham tez rivojlandi: erta ixtioozavrlar va sauroterterigiyalar.

Trias davrining oxiri Perm oxiridagi shunga o'xshash hodisa bilan taqqoslanadigan turlarning yangi qirilib ketishini belgiladi. Buning sabablari sirligicha qolmoqda. Bir vaqtlar olimlar buni asteroidning Yerga qulashi bilan bog'laganlar, u diametri 100 km bo'lgan ulkan Manikuagan (Kanada) kraterini ortda qoldirgan, ammo, ma'lum bo'lishicha, bu hodisa ancha oldin sodir bo'lgan.

Yura davri (206-144 million yil oldin)

Erta yura davrida (206-180 million yil oldin) Yerdagi iqlim issiq va namroq bo'ldi. Ignalgan mintaqalarda ignabargli o'rmonlar ko'tarilib, tropiklar ignabargli daraxtlar, fern va o'tloqlar bilan qoplangan. Qit'alar asta-sekin ajralib borar ekan, sayyoramizning ba'zi pasttekisliklarida mussonli iqlim vujudga keldi, ulkan daryolar havzalari doimo suv bilan to'ldirilib turardi. Dastlabki yura davrida dinozavrlar va pterozavrlar tezda kattalashib, ko'payib, rang-barang bo'lib, butun dunyo bo'ylab tarqala boshladilar. Dengiz sudralib yuruvchilari (ichthyauraur va plesiosaurs), shuningdek mollyuskalar (masalan, ammonitlar) ulardan uzoqroq emas.

O'rta va oxirida yura davri (180-144 million yil oldin) dunyoning ba'zi tropik qismlarida iqlim quriydi. Ehtimol, iqlim o'zgarishi ko'plab dinozavrlar tezda haqiqiy gigantlarga aylanishiga sabab bo'lgan. O'simliksimon dinozavrlar orasida - sauropodlar, masalan, diplodokus, brochiosaurus va boshqa og'ir yirtqich hayvonlar, yirtqichlar orasida esa ulkan allozaurus kabi rivojlangan tropodlar paydo bo'ldi. Ammo boshqa dinozavr guruhlari vakillari (masalan, stegozavrlar va otnieliya) quruqlik bo'ylab yurishgan. Dinozavrlar bilan bir qatorda, quruqlikdagi krokodilomorflar ham keng tarqalgan edi - teng darajada faol, iliq qonli ovchilar (garchi bir qancha omnivor yoki o'tloqsimon shakllar ma'lum bo'lsa-da), ular kamtarroq ekologik bo'shliqlarni egallashgan. Qanotli pterozavrlar ikkala baliqni iste'mol qiluvchi turlar (masalan, ramforinh) va mayda hasharotli sudralib yuruvchilar (masalan, anurognathus) bilan ifodalangan.

Issiq yura dengizlari planktonga boy bo'lib, lidsichtis va boshqa yirik baliqlarga ozuqa bo'lib xizmat qildi. Yirtqich plesioozavrlar baliqlarni boqadigan uzun bo'yinli shakllar va yirik yirtqichlarga ixtisoslashgan qisqa bo'yli pliosauridlar, sayoz dengizlarda dengiz krokodilomorflari (masalan, metriorinchs) ovlangan, ular bizning odatiy timsohlarimiznikidan keskin farq qilar edi.

Bo'r davr (144-66 million yil oldin)

Bo'r davrida, sayyoramizdagi iqlim issiq bo'lib turdi, mavsumiy yog'ingarchilik tufayli deyarli butun Yer shari - ekvatordan qutb mintaqalarigacha yam-yashil o'simliklar bilan qoplandi. Kechki yura davrida, odatdagidek bugungi kunda gullaydigan (angiospermalar) o'simliklar paydo bo'ldi va bo'r davrida ular allaqachon sayyoradagi o'simliklarning etakchi guruhlaridan biriga aylandi. Bo'r davrining oxirida ko'plab mintaqalarda gullab-yashnagan ignabargli ignabargli daraxtlar, fern va kipratlar, ular o'zlarining o'simlik dunyosida hukmron mavqega ega bo'lish huquqlarini jiddiy ravishda e'lon qildilar, ular oxir-oqibat kenozoy davrida o'rnatadilar.

Materiklarning bir-biridan ajralib ketishi natijasida sayyorada hayvonlarning erkin harakatlanishiga to'sqinlik qiladigan yangi bo'g'ozlar, dengizlar va okeanlar paydo bo'ldi. Asta-sekin qit'alarda o'z o'simlik va hayvonlar turlari paydo bo'la boshladi.

Bo'r davri, undan oldingi yura davri singari, haqiqiy devlar davri edi. Saanopodlar titanozavrlari Janubiy va Shimoliy Amerikada yashagan - er yuzida yashagan eng og'ir hayvonlardan biri. Ularni Mapusaurs va Acrocanthosaurus kabi yirtqichlar ovlagan. Shimoliy Amerikada, bo'r davrining oxirida, bu fauna ulkan zabardast tirannosauridlar va shoxli keratoplar bilan almashtirildi. Umuman olganda, dinozavrlar rivojlanishda va ixtisoslashishda davom etdi. Sutemizuvchilar (masalan, didlfodon) hali ham sayyora hayotida muhim rol o'ynamagan, ular mayda hayvonlar bo'lib qolavergan, ammo ularning soni (ayniqsa bo'r davrining oxiriga kelib) sezilarli darajada ko'paya boshlagan.

Dengizlarda katta o'zgarishlar ro'y berdi. Ularning oldingi hukmdorlari (ichthyauraur va pliosaaur) ishdan chiqdilar va ularning o'rnini Mosasaurlar egalladilar - gigant dengiz sudralib yuruvchilarining yangi guruhi, masalan, platecarpus va tilosaurus.

Pterozavrlarning qanotli dinozavrlari hajmi oshdi. Ornitoxeyr, pteranodon va boshqa yirik pterozavrlar havo orqali juda katta masofani bosib o'tishgan va, ehtimol, qit'adan qit'aga ham uchib ketishgan. Ibtidoiy qushlar havoga uchib ketishdi (masalan, Iberomezornis), ba'zi dengiz qushlari (masalan, Hesperornis) qanday uchishni bilishmasdi, ammo ular ta'sirchan hajmga ega edilar.

Bo'r davrining oxiri (taxminan 66 million yil oldin) o'sha paytda mavjud bo'lgan barcha hayvonlar oilalarining qariyb 40 foizini yo'q qilgan turlarning yangi qirilib ketishi bilan ajralib turdi. Pterozavrlar, ammonitlar va mosasurlar ham g'oyib bo'lishdi, ammo bu halokatning eng mashhur qurbonlari, albatta, uy hayvonlari bo'lmagan dinozavrlar edi. Ushbu sinovdan va boshqa ko'plab tirik mavjudotlardan zo'rg'a xalos bo'ldilar.

Bo'r davrining oxirida turlarning ommaviy qirilib ketish sabablari haqidagi savol olimlar orasida qizg'in munozaralarni keltirib chiqarmoqda. Mana, eng ko'p qo'llab-quvvatlovchilarni topadigan bir nechta versiyalar:

1) Erning gigant asteroid bilan to'qnashuvi nazariyasi eng ko'p tarafdorlarga ega (va dalillar). To'qnashuv Meksika ko'rfazidagi Yucatan yarim oroli hududida yuz berdi. Meteoritning diametri taxminan 10 km edi (uzunligi shu qadar katta ediki, uning bir qismi ko'rfazdagi suvga tegsa, boshqasi atmosferaning yuqori qatlamlarida edi) va qulaganidan keyin diametri 160 km bo'lgan krater hosil bo'ldi. Biroq, hali ham barcha olimlar, hatto bunday kuchli to'qnashuv ham qisqa vaqt ichida juda ko'p hayvonlar turlarini yo'q qilishi mumkinligiga ishonishmaydi.

2) Ba'zi olimlar kasalliklarning ko'chishi nazariyasini qo'llab-quvvatlamoqda: 66 million yil oldin okean sathining pasayishi tufayli materikdan materikga ba'zi quruqlik o'tishlari shakllangan. Hayvonlar materikdan materikga ko'chib o'tishni boshladilar va ular bilan birga ularning parazitlari, kasalliklari. Bir qit'adan kelgan hayvonlarning immuniteti boshqalardan yuqadigan kasalliklarga va parazitlarga moslashtirilmaganligi sababli, hatto hayvonlar uchun o'limga olib kelmaydigan kasallik, masalan, Osiyodan, hayvon uchun xavfli bo'lishi mumkin, masalan, Amerikadan. Shu sababli ommaviy epidemiyalar boshlandi.Masalan, dumaloq qurtlar Osiyoga, echinokokklar esa Amerikaga ko'chib o'tdi. Ammo, yana, parazitlarning ko'chib ketishi natijasida juda ko'p hayvonlar turlarining yo'q bo'lib ketishi ehtimoli juda kam - tez orada hayvonlar kasalliklarga moslashadi.

3) Ehtimol, bo'r - paleogenning yo'q bo'lib ketishi vulqon faolligining oshishi bilan bog'liq. 66 million yil oldin dunyoning turli joylarida ommaviy otilishlar bo'lgan. Masalan, Hindustandagi ulkan vulqonlardan kuchli lava oqindi. Lava oqimi yo'lda barcha hayvonlarni va ularning yashash joylarini yo'q qildi. Vulkonlardan chiqadigan zaharli gazlar bundan ham xavfliroq edi. O'sha paytda yashagan dinozavrlarning hushyor tortadigan kupligi ulardan o'lmoqda, katta hayvonlar esa bo'g'ilib qolishayotgan edi.

4) Bizning sayyoramiz Somon yo'li galaktikasi bilan kosmosda harakat qiladi. Yer va quyosh tizimi vaqti-vaqti bilan kosmosga tushadi, degan nazariya mavjud, u erda kichik va katta meteoritlar juda ko'p. Ehtimol, 66 million yil oldin shunga o'xshash narsa yuz bergan bo'lsa, shunda Yerga ulkan meteor yomg'irlari yog'di. Ba'zi meteoritlar shunchalik katta ediki, ular atmosferada yonmaydilar va Yerga qulab tushishdi. Biroq, paleontologlar bu nazariyani dargumon deb hisoblashadi.

5) Ba'zi olimlarning fikricha, o'ta yangi yulduz 66 million yil oldin Yerdan 200-300 yorug'lik yili masofasida portladi. Bunday yulduzlar o'zlariga juda ko'p energiya to'playdilar va o'zlarining bosimiga qaramay, portlaydilar. Portlash energiyasi yuzlab yorug'lik yillariga tarqalishi mumkin. Shunday qilib, portlash paytida energiya shunchalik kuchli ediki, u Er atmosferasida ozon qatlamini yoqib yubordi. Shundan so'ng, quyosh nurlanishiga boshqa to'siqlar bo'lmadi va u o'simlik va hayvonlar hujayralarini yuqtira boshladi.

6) Ko'plab paleontologlar, yuqoridagi nazariyalarning hech biri tirik mavjudotlarning ko'p sonli turlarining o'limini tushuntira olmaydi, deb hisoblashadi. Ularning fikriga ko'ra, ushbu barcha falokatlar turlarning ommaviy qirilib ketishiga olib kelishi uchun etarli kuchga ega bo'ladi: birinchidan, sayyorada vulqon faolligi oshib, okeanlar sathining pasayishiga olib kelishi mumkin, bu esa katta epidemiyalarni keltirib chiqardi, keyin esa bizning galaktikamiz yaqinida o'ta yangi yulduz portladi. ozon qatlami yonib ketdi va nihoyat Yer juda ko'p miqdordagi meteoritlar bilan to'qnashdi va kichik va, nihoyat, bitta ulkan to'qnashuvlarga duch keldi, bu dinozavrlarning va boshqa ko'plab odamlarning tugashiga olib keldi. hayvonlar.

Bo'r-paleogenning yo'q bo'lib ketishi bilan bog'liq boshqa nazariyalar mavjud, ammo ular juda kam sonli olimlar tomonidan qo'llab-quvvatlanmoqda.

Ammo shunga qaramay, 66 million yil oldin kenozoy davri, ya'ni "sutemizuvchilar asri" to'satdan tugagan Mezozoy davri - "sudraluvchilar asri" ning o'rniga keldi.

Kenozoy davri

66 million yil oldin turlarning ommaviy qirilib ketishi yangi kenozoy davri boshlandi. O'sha uzoq vaqtlarning halokatli hodisalari natijasida, timsohdan kattaroq barcha hayvonlar sayyoramizning yuzidan yo'q bo'lib ketishdi. Omon qolgan mayda hayvonlar butunlay boshqa dunyoda yangi davr kelishi bilan birga edilar. Kenozoy davrida qit'a siljishi (tafovut) davom etdi. Ularning har birida noyob o'simliklar va hayvonlar jamoalari shakllangan.

Paleogen davri

Paleogen, Paleogen, Paleogenik tizim - geologik davr, kenozoyning birinchi davri. Bu 66 million yil oldin boshlangan, 24.4 million yil davom etgan va 40.4 million yil davom etgan.

Paleogenada iqlim hatto tropik edi. Deyarli butun Evropa doimo tropik o'rmonlar bilan qoplangan va bargli o'simliklar faqat shimoliy mintaqalarda o'sgan. Paleogen davrining ikkinchi yarmida iqlim kontinental bo'lib, qutblarda muz qatlamlari paydo bo'ladi.

Bu davrda sutemizuvchilar hay'ati boshlandi.Ko'p sudralib yuruvchilar yo'q bo'lib ketgandan so'ng, ko'plab bepul ekologik bo'shliqlar paydo bo'ldi, ular sutemizuvchilarning yangi turlarini egallay boshladilar. Oviparous, marsupials va yo'ldoshlar keng tarqalgan edi. Osiyoning o'rmonlari va o'rmon-dashtlarida "indricoteric fauna" deb nomlangan maydon paydo bo'ldi.

Havoda fan dumli tishsiz qushlar ustunlik qiladi. Yirik ishlaydigan yirtqich qushlar (diatrimlar) keng tarqalgan. Gullaydigan o'simliklar va hashoratlarning xilma-xilligi tobora ko'payib bormoqda.

Suyakli baliq dengizlarda gullab-yashnaydi. Ibtidoiy ketseanslar paydo bo'ldi, marjonlarning yangi guruhlari, dengiz urchinlari, foraminifera - nummulitidlar diametri bir necha santimetrga etadi, bu bir hujayrali emas. So'nggi belemnitlar yo'q bo'lib ketadi, sefalopodlarning gullashi qisqargan yoki butunlay yo'qolgan qobiqdan - sakkizoyoqlar, so'qmoqlar va kalamarlardan iborat bo'lib, belemnitlar va koloidoidlar guruhiga birlashadi.

Paleotsen davri (66-55 million yil avval)

Paleotsenning boshlanishi bilan bo'sh sayyora falokat ta'siridan asta-sekin tiklana boshlaydi. Ushbu zavodda birinchi bo'lib muvaffaqiyatga erishgan. Atigi bir necha yuz ming yillardan so'ng, erning katta qismi o'tish mumkin bo'lmagan o'rmon va botqoqliklar bilan qoplangan, zich o'rmonlar hatto Erning qutbli mintaqalarida zang bosgan. Turlarning ommaviy qirilib ketishidan omon qolgan hayvonlar mayda-chuyda bo'lib, daraxt shoxlari va ko'tarilgan shoxlar orasida aylanishdi. O'sha paytdagi sayyoradagi eng katta hayvonlar qushlar bo'lgan. Masalan, Evropa va Shimoliy Amerikaning o'rmonlarida, yovvoyi yirtqich Gastornis ov qilib, 2,2 metr balandlikka ko'tarildi.

Parranda bo'lmagan dinozavrlarning yo'q bo'lib ketishi sutemizuvchilarga sayyora bo'ylab keng tarqalib, yangi ekologik joylarni egallashga imkon berdi. Paleotsen oxirida (taxminan 55 million yil oldin) ularning xilma-xilligi keskin oshdi. Zamonaviy ko'plab hayvonlar guruhlarining ajdodlari - tuyoqlilar, fillar, kemiruvchilar, primatlar, yarasalar (masalan, yarasalar), kitlar, sirenalar. Sekin-asta sutemizuvchilar dunyoni zabt eta boshlaydilar.

Eotsen davri (55-34 million yil oldin)

Eotsen boshida erning muhim qismi hanuz o'tib bo'lmaydigan o'rmon bilan qoplangan edi. Iqlim issiq va nam edi. Ibtidoiy sutemizuvchilar (mayda ot propaleoterium, leptidiya va boshqalar) o'rmon axlatiga yugurib o'tishdi. Hodinatsiya daraxtlarda (eng qadimgi primatlardan biri) yashagan, ambulotset esa Osiyoda - quruqlikda yura oladigan ibtidoiy kitlar yashagan.

Taxminan 43 million yil oldin, Erdagi iqlim salqin va quriydi. Sayyoraning muhim qismida zich o'rmon siyrak o'rmonlar va changli tekisliklarga yo'l ochib berdi. Ochiq joylarda yashash sutemizuvchilarning ko'payishiga yordam berdi.

Osiyo gigant bronxlar (masalan, emboloteriya) va yirik yirtqich hayvonlarning (masalan, endrusarxning uzunligi 5,5 metrga) tug'ilgan joyiga aylandi. Issiq dengizlarda ibtidoiy kitlar suzishgan (masalan, bazilosaurus va dorudon), Afrika qirg'oqlarida esa meritium va g'alati arsineuterium bor edi.

Taxminan 36 million yil oldin, janubiy qutbda joylashgan Antarktida muzlay boshladi, uning yuzasi asta-sekin ulkan muz qatlamlari bilan qoplandi. Sayyoradagi iqlim salqinlashdi va okeanlardagi suv sathi pasayib ketdi. Dunyoning turli burchaklarida yomg'irning mavsumiy ritmi keskin o'zgarib ketdi. Ko'plab hayvonlar ushbu o'zgarishlarga moslasha olmadilar va atigi bir necha million yil o'tgach, Er yuzidagi barcha tirik mavjudotlarning beshdan bir qismi nobud bo'ldi.

Oligotsen davri (34-24 million yil avval)

Oligotsen boshida sayyoradagi iqlim quruq va salqin bo'lib, ochiq tekisliklar, yarim cho'llar va butalar hosil bo'lishiga yordam berdi. Eotsen oxiridagi iqlim o'zgarishi natijasida ko'plab qadimgi sutemizuvchi oilalar yo'q bo'lib ketgan. Ularning o'rnini hayvonlarning yangi turlari egalladi, ular orasida ba'zi zamonaviy sutemizuvchilar - rinalar, otlar, cho'chqalar, tuya va quyonlar mavjud.

Gigant vegetarianlar sutemizuvchilar orasida paydo bo'lishda davom etmoqdalar (Paratserateriummasalan, ular ba'zi dinozavrlardan kam emas edilar - balandligi 5 metrga, og'irligi 17 tonnagacha) va yirtqichlar (masalan, entelodon va giyodon).

Qit'alarning bir-biridan uzoqlashishi natijasida Janubiy Amerika va Avstraliya dunyoning qolgan qismidan butunlay ajratilgan. Vaqt o'tishi bilan, bu "orol" qit'alarida noyob hayvonot dunyosi paydo bo'ldi, bu marsupial sutemizuvchilar va boshqa tashqi hayvonlar bilan tasvirlangan.

Taxminan 25 million yil oldin Osiyoda birinchi qirg'oqbo'yi tekisliklari paydo bo'lgan, ular donli dashtlar bilan qoplangan. O'shandan beri, dunyoning ko'p joylarida er peyzajining ahamiyatsiz elementi bo'lgan donli o'simliklar asta-sekin quruqlikning beshinchi qismini qoplagan o'simliklarning dominant turiga aylanmoqda.

Neogen davri

Neogen - geologik davr, kenozoyning ikkinchi davri. Neogene davri taxminan 25 million yil oldin boshlangan, atigi 2 million yil oldin yakunlangan. Neogenning davomiyligi 23 million yil. Sutemizuvchilar dengizlarni va havoni o'zlashtiradilar - kitlar va yarasalar paydo bo'ladi. Platsenta qolgan sutemizuvchilarning atrof-muhitiga suriladi. Ushbu davrning faunasi tobora zamonaviy bo'lmoqda. Ammo farqlar saqlanib qolmoqda - hanuzgacha mastodonlar, hipparionlar, sabzi tishli yo'lbarslar mavjud. Katta parvozsiz qushlar katta rol o'ynaydi, ayniqsa izolyatsiya qilingan orol ekotizimlarida.

Miosen davri (24-5 million yil avval)

Quruq va yomg'irli fasllarning almashinishi Miosenda erning katta qismi cheksiz dashtlar bilan qoplanganligiga olib keldi. Don va boshqa o'tlar yaxshi hazm bo'lmagani uchun, o't-o'lan sutemizuvchilar yangi turdagi tishlarni hosil qilishdi va ovqat hazm qilish apparati o'zgarib, bu tayyor bo'lgan ozuqadan maksimal miqdorda ozuqa olish imkonini beradi.

Cho'l buqalar, kiyiklar va otlarning vataniga aylandi. Bu hayvonlarning aksariyati podalarda saqlanib, yomg'irdan keyin bir joydan boshqa joyga adashib yurishgan. Yovvoyi o'tlardan so'ng, yirtqichlar orqalariga ergashdilar.

Boshqa sutemizuvchilar daraxtlar va butalarning barglarini uzishni afzal ko'rishdi. Ulardan ba'zilari (masalan, dinoterium va chalikoterium) juda katta o'lchamlarga yetdi.

Miosenda ko'plab tog 'tizimlari - Alp tog'lari, Himoloy, Andlar va Roklar paydo bo'lgan. Ulardan ba'zilari shunchalik baland ediki, ular atmosferadagi havo aylanishining tabiatini o'zgartirib, iqlimni shakllantirishda muhim rol o'ynay boshladilar.

Pliotsen davri (5-2,6 million yil avval)

Pliotsenda Yerning iqlimi yanada rang-baranglashdi. Sayyora ko'plab iqlim mintaqalariga bo'lingan - qutbiy muz bilan qoplangan hududlardan issiq tropikgacha.

Har bir qit'aning donli dashtlarida tobora ko'proq o'tloq va yirtqich hayvonlarning ov turlari paydo bo'ldi. Afrikaning sharqiy va janubiy qismlarida zich o'rmonlar savannalarni ochishga imkon berdi, bu birinchi hominidlarni (masalan, Afar Australopithecus) daraxtlardan va erdan em-xashakdan tushishga majbur qildi.

Taxminan 2,5 million yil oldin, taxminan 30 million yil davomida dunyoning qolgan qismidan ajralgan Janubiy Amerika qit'asi Shimoliy Amerika bilan to'qnashdi. Smilodonlar va boshqa yirtqichlar zamonaviy Argentina hududiga shimoldan kirib kelishgan, ulkan bag'ishlovlar, fororakoza va Janubiy Amerika faunasining boshqa vakillari Shimoliy Amerikaga ko'chib o'tishgan. Hayvonlarning bu ko'chishi Buyuk Birja deb nomlangan. Pliotsen oxirida dengiz megafunasi (sutemizuvchilar, dengiz qirg'oqlari, kaplumbağalar va akulalar) nobud bo'ldi - Pliotsen avlodining 36% Pleystotsendan omon qololmadi. Yo'qolib ketish darajasi kenozoy davridagi o'rtacha ko'rsatkichdan uch baravar yuqori (Miyosendan 2,2 baravar, Pleystotsenga nisbatan 60% yuqori).

Antropogen (to'rtlamchi) davr

Bu eng qisqa geologik davr, ammo to'rtlamchi davrda zamonaviy zamin shakllarining ko'pi shakllangan va Yer tarixida (inson nuqtai nazaridan) ko'plab muhim voqealar sodir bo'lgan, ularning eng muhimi muzlik davri va inson qiyofasi bo'lgan. To'rtlik davri shunchalik qisqaki, nisbiy va izotopik yoshni aniqlashning odatiy paleontologik usullari etarlicha aniq va sezgir bo'lmadi. Bunday qisqa vaqt oralig'ida birinchi navbatda radiokarbonli tahlil va qisqa umrli izotoplarning parchalanishiga asoslangan boshqa usullar qo'llaniladi. To'rtlamchi davrning boshqa geologik davrlarga nisbatan o'ziga xosligi geologiyaning maxsus tarmog'i - To'rtlamchi hayotga olib keldi.

To’rtlamchi pleystotsen va Holotsenga bo’linadi.

Pleistotsen davri (2.6 million yil oldin - 11.7 ming yil oldin)

Pleistotsen boshida er yuzida uzoq muz davri boshlandi. Ikki million yil davomida sayyorada juda sovuq va nisbatan iliq davrlar bir necha bor o'zgargan. Taxminan 40 ming yil davom etgan sovuq davrda qit'alarga muzliklar bostirib kirdi. Issiq iqlimi (interlaciallar) bilan vaqti-vaqti bilan muzlar kamayib, dengizlardagi suv sathi ko'tarildi.

1250-700 ming litr O'rta Pleystotsen o'tish davrida, Bering dengizida suv aylanishi shakli keskin o'zgargan, chunki Bering bo'g'ozi muz qatlami bilan to'silgan va Tinch okeanida muzning erishi tufayli Bering dengizida hosil bo'lgan sovuq suv bloklangan.

Sayyoramizning sovuqroq hududlarida yashaydigan ko'plab hayvonlar (masalan, mamontlar va junli rinokerlar) qalin palto va teri osti yog'ining qalin qatlamiga ega. Tekislikda kiyiklar va otlar boqilgan, ular g'or sherlari va boshqa yirtqichlar ovlagan. Va taxminan 180 ming yil oldin, odamlar ham ularni ov qila boshladilar - avval neandertal odam va keyin aqlli odam.

Biroq, ko'plab yirik hayvonlar iqlimning keskin o'zgarishiga moslasha olmadilar va yo'q bo'lib ketishdi. Taxminan 10 ming yil oldin, muzlik davri tugadi va Yerdagi iqlim issiq va namroq bo'ldi. Bu inson sonining tez ko'payishiga va dunyo bo'ylab odamlarning joylashishiga yordam berdi. Ular er haydashni va madaniy o'simliklar etishtirishni o'rgandilar. Dastlab, kichik qishloq xo'jaligi jamoalari o'sdi, shaharlar paydo bo'ldi va bir necha ming yillardan so'ng, insoniyat yuqori texnologiyalarning barcha yutuqlaridan foydalangan holda dunyo jamiyatiga aylandi. Ammo qadimdan odamlar sayyoramizni birlashtirgan ko'plab hayvonlar turlari yo'q bo'lib ketish arafasida edi. Shuning uchun olimlar ko'pincha Yerda insonning aybi bilan turlarning yangi qirilib ketishi haqida gapirishadi.

Holotsen davri (11,7 ming yil avval - zamonaviylik)

Holotsen davrida hayvonlar va o'simliklarning hayoti biroz o'zgargan, ammo ularning tarqalishida katta harakatlar mavjud. Ko'plab yirik hayvonlar, shu jumladan mamontlar va mastodonlar, dumaloq tishli mushuklar (smilodonlar va gomoteriyalar kabi) va ulkan yalang'ochliklar kech pleystotsendan boshlab erta Holotsengacha nobud bo'lishdi. Shimoliy Amerikada boshqa qismlarda gullab yashnagan ko'plab hayvonlar (shu jumladan otlar va tuyalar) yo'q bo'lib ketishdi. Ba'zi olimlar Amerika megafaunasining pasayishini amerikalik hindlarning ajdodlarining ko'chishi bilan izohlashmoqda, ammo ularning ko'plari iqlim o'zgarishi ko'proq ta'sir ko'rsatgan deb ta'kidlashadi.