| Головна |
| «« | ЗМІСТ | »» |
|---|
Численні знахідки вчених у вигляді скам'янілостей, відбитків в м'яких породах і інших об'єктивних свідчень вказують на те, що життя на Землі існує не менш 3,5 млрд років. Протягом більш ніж 3 млрд років область її поширення обмежувалася виключно водним середовищем. До моменту виходу на сушу життя вже була представлена різноманітними формами: прокариотами, нижчими і вищими рослинами, найпростішими і багатоклітинними тваринами, включаючи ранніх представників хребетних.
За вказаний період, що становить приблизно 6/7 всього часу існування життя на нашій планеті, відбулися еволюційні перетворення, що визначили обличчя сучасного органічного світу і, отже, поява людини. Знайомство з найважливішими з них допомагає зрозуміти стратегію життя.
Організми, які з'явилися першими, сучасна наука називає прокариотами. Це одноклітинні істоти, що відрізняються відносною простотою будови і функцій. До них відносяться бактерії і синьо-зелені водорості (ціанобактерії). Про простоті їх організації свідчить, наприклад, наявний у них невеликий обсяг спадкової інформації. Для порівняння: довжина ДНК сучасної бактерії, кишкової палички, становить 4 - 106 пар нуклеотидів. Чи не більше ДНК було, мабуть, і у стародавніх прокаріотів. Названі організми панували на Землі понад 2 млрд років. З їх еволюцією пов'язана поява, по-перше, механізму фотосинтезу і, по-друге, організмів еукаріотичного типу.
фотосинтез відкрив доступ до практично невичерпної комори сонячної енергії, яка за допомогою цього механізму накопичується в органічних речовинах і потім використовується в процесах життєдіяльності. Широке поширення фотосинтезуючих автотрофних організмів, насамперед зелених рослин, призвело до утворення і накопичення в атмосфері Землі кисню. Це створило передумови для виникнення в еволюції механізму дихання, який відрізняється від анаеробних механізмів енергозабезпечення життєвих процесів набагато більшою ефективністю (приблизно в 18 разів).
еукаріоти з'явилися серед мешканців планети близько 1,5 млрд років тому. Відрізняючись від прокаріотів більш складною організацією, вони використовують у своїй життєдіяльності більший обсяг спадкової інформації. Так, загальна довжина молекул ДНК в ядрі клітини ссавця становить приблизно 2 - 109-5 - 109 пар нуклеотидів, т. е. в 1000 разів перевершує довжину молекули ДНК бактерії.
Спочатку еукаріоти мали одноклітинне будова. Доісторичні одноклітинні еукаріоти послужили основою для виникнення в процесі еволюції організмів, що мають многоклеточное будова тіла. Вони з'явилися на Землі близько 600 млн років тому і дали широке розмаїття живих істот, що розселилися в трьох основних середовищах: водної, повітряної, наземної. Корисно помітити, що многоклеточность виникла в еволюції в період, коли атмосфера планети, збагатившись 02, набула сталого окислювальний характер.
Близько 500 млн років тому серед багатоклітинних з'являються хордові тварини, загальний план будови яких радикально відрізняється від плану будови істот, що населяли планету до їх появи. У процесі подальшої еволюції саме в цій групі виникають хребетні тварини. Серед них приблизно 200-250 млн років тому з'являються ссавці, характерною рисою яких стає особливий тип турботи про потомство - вигодовування народившегося дитинча молоком. Названа риса відповідає новому типу відносин між батьками і потомством, що сприяє зміцненню зв'язку між поколіннями, створення умов для виконання батьками виховної функції, передачі ними досвіду.
Мал. 1.3. Зміна обсягу унікальних нуклеотидних послідовностей в геномах в процесі прогресивної еволюції
Саме через групу ссавців, зокрема через загін приматів, пройшла лінія еволюції, що веде до людини (приблизно 1, 8 млн років тому). Однозначної відповідності рівню морфофізіологічні організації кількості ДНК серед представників різних класів багатоклітинних тварин не встановлено. Проте для появи процвітаючого класу комах знадобилося, щоб загальна довжина молекули ДНК в геномі перевищила 108 пар нуклеотидів, попередників хордових -
4 - 108, амфібій - 8 - 108, рептилій - 109, ссавців - 2 - 109 пар нуклеотидів (рис. 1.3).
Вище названі вузлові пункти історичного розвитку життя від одноклітинних форм до людей, наділених розумом і здатністю до активної творчої діяльності і свідомого перебудови середовища життя. Знайомство зі складом мешканців планети на будь-якому з етапів розвитку життя свідчить про його розмаїтті, співіснування в одні і ті ж періоди організмів, що розрізняються як за загальним планом будови тіла, так і за часом появи в процесі еволюції (рис. 1.4). І в наші дні органічний світ представлений поряд з еукаріотамі бактеріями і синьо-зеленими водоростями, що відносяться до прокаріотів. На тлі різноманітності багатоклітинних еукаріотичних організмів є значна кількість видів одноклітинних еукаріот.
Слід нагадати ще одну обставину, що характеризує органічний світ в найзагальнішому вигляді. Серед організмів різного плану будови, що співіснують в певний історичний період часу, деякі форми, що мали колись широке поширення, представлені відносно невеликою кількістю особин і займають обмежену територію. Фактично вони лише підтримують своє перебування в часі, уникаючи
(Завдяки наявності у них певних пристосувань) вимирання в ряду поколінь. Інші, навпаки, збільшують свою чисельність, освоюють нові території і екологічні ніші. У таких групах виникають різноманітні варіанти організмів, що відрізняються в тій чи іншій мірі від предковой форми і один від одного деталями будови, фізіології, поведінки, екології.
Мал. 1.4. Филогенетичні відносини основних груп рослин, грибів, тварин і прокаріот.
Пунктиром позначено передбачуване положення груп
Можна зробити висновок, що еволюція життя на Землі характеризується такими загальними рисами. По-перше, виникнувши в вигляді найпростіших одноклітинних форм, життя в своєму розвитку закономірно породжувала істоти зі все більш складним типом організації тіла, досконалими функціями, підвищеним ступенем незалежності від прямих впливів з боку навколишнього середовища на виживання. По-друге, будь-які варіанти живих форм, що виникали на планеті, зберігаються настільки довго, наскільки довго існують геохімічні, кліматичні, біогеографічні умови, що задовольняють в достатній мірі їх життєвим запитам. По-третє, в своєму розвитку окремі групи організмів проходять стадії підйому і нерідко спаду. Стадія, досягнута групою на даний історичний момент, визначається відповідно до місця, яке їй належить на цей момент в органічному світі в залежності від чисельності і поширеності.
Розвитку подій або явищ у часі відповідає поняття прогресу. З урахуванням описаних вище спільних рис в процесі історичного розвитку життя спостерігаються три форми прогресу, якісно відрізняються один від одного. Ці форми по-різному характеризують положення відповідної групи організмів, досягнуте в результаті попередніх етапів еволюції, екологічні та еволюційні перспективи.
біологічним прогресом називають стан, коли чисельність особин в групі від покоління до покоління зростає, розширюється територія (ареал) їх розселення, наростає кількість підлеглих груп нижчого рангу - таксонів. Біологічний прогрес відповідає поняттю процвітання. З нині існуючих груп до процвітаючим відносять комах, ссавців. Період процвітання, наприклад, плазунів завершився близько 60-70 млн років тому.
морфофизиологічний прогрес означає стан, що купується групою в процесі еволюції, яке дає можливість частині її представників вижити і розселитися в середовищі існування з більш різноманітними і складними умовами. Таке стає можливим завдяки появі істотних змін в будові, фізіології і поведінці організмів, які розширюють їх пристосувальні можливості за рамки звичайних для предковой групи. З трьох головних середовищ існування наземна представляється найбільш складною. Відповідно вихід тварин на сушу, наприклад в групі хребетних, був пов'язаний з рядом радикальних перетворень кінцівок, дихальної та серцево-судинної систем, процесу розмноження.
Поява серед землян людини відповідає якісно нового стану життя. Перехід до цього стану, хоча і був підготовлений ходом еволюційного процесу, означає зміну законів, яким починається розвиток людства, з біологічних на соціальні. Внаслідок названої зміни виживання і неухильне зростання чисельності людей, їх розселення по території планети, проникнення в глибини океану, надра Землі, повітряне і навіть космічний простір визначаються результатами праці та інтелектуальної діяльності, накопиченням і примноження в ряду поколінь досвіду перетворюють впливів на природне середовище. Ці дії перетворюють природу в олюднену середу життя людей.
Ряд послідовних великих еволюційних змін, таких як еукаріотичний тип організації клітин, многоклеточность, виникнення хордових, хребетних і, нарешті, ссавців тварин (що зумовило в кінцевому підсумку поява людини), складає в історичному розвитку життя лінію необмеженого прогресу. Звернення до трьох форм прогресу, названим вище, допомагає розкрити головні стратегічні засади еволюції життя, від яких залежать її збереження в часі і поширення по різних середовищ існування. По-перше, еволюція за своїми результатами на будь-якому з етапів носить пристосувальний характер. По-друге, в процесі історичного розвитку закономірно підвищується рівень організації живих форм, що відповідає прогресивному характеру еволюції.
Чим вище рівень морфофізіологічні організації, тим більша кількість енергії потрібно для її підтримки. В силу цього ще один стратегічний принцип еволюції полягає в освоєнні нових джерел і ефективних механізмів енергозабезпечення життєвих процесів.
Для освіти високоорганізованих форм в порівнянні з низькоорганізованими в цілому необхідний більший обсяг спадкової інформації. закономірне збільшення обсягу використовуваної в життєдіяльності генетичної інформації також є стратегічним принципом розвитку життя.