Wanasayansi kutoka Chuo Kikuu cha Cambridge (Uingereza), chini ya uongozi wa daktari (Emily Mitchell), waligundua jinsi ambavyo biashaidi ilizidisha - moja ya viumbe vya kwanza vya ulimwengu duniani. Nakala kuhusu hii iliyochapishwa katika jarida Asiliinaelezea tovuti Moja kwa mojaSayansi.

Rangeomorphs waliishi baharini miaka 565 iliyopita, wakati wa Ediacar (era ya Neo-Praterozoic). Kwa kuwa walikuwa wanyama wa zamani sana, hawakuwa na mdomo au viungo vingine, na hawakuweza kusonga, lakini wamefungwa kwa mshono. Mwili wao ulikuwa na matawi ya matawi ya viwango vinne na kwa kufanana na majani ya ferns ya kisasa.

Wanasayansi wa Cambridge walichambua mabaki ya wawakilishi Fractofusus, moja ya aina ya genera, kutoka kwa miamba ya Ediacar juu. Newfoundland (Canada), ambapo mabaki ya viumbe hai vya kipindi hiki cha kijiolojia huhifadhiwa vyema ulimwenguni.

Kutumia njia za takwimu kwa uchambuzi wa eneo la alama za vidole vya rankgeomorph, wanabiolojia wa Cambridge waligundua kuwa walitumia mikakati miwili ya kuzaliana. Kizazi cha kwanza cha viumbe hawa hai, ambao walikaa katika eneo lolote, walizaliwa kutoka kwa mzozo ulioletwa na maji. (Haijafahamika wazi ikiwa mabishano haya yalitengenezwa kimapenzi au ya kiume.) Vizazi vijavyo vimekwisha kujitenga kutoka kwa mapainia hawa kwa msaada wa michakato.

"Uzalishaji kwa njia hii uliifanya runkeomorph kufanikiwa sana, kwani wangeweza kukuza haraka wilaya mpya na kuijaza haraka," alisema Dk Mitchell. "Uwezo wa viumbe hawa kubadili kati ya mifumo miwili tofauti ya kuzaliana unaonyesha jinsi itikadi zao zilivyokuwa ngumu, ambayo inashangaza kwani aina nyingi za maisha zilikuwa za zamani sana wakati huo."

The edomorphs kweli zilienea sana katika bahari ya Ediacaria, lakini mwanzoni mwa kipindi kingine cha Cambrian (ambacho kilikuwa cha enzi ya Paleozoic), ghafla kilitoweka. Ikiwa ni pamoja na kwa sababu hii, wanasayansi bado hawawezi kuchagua kwao "jamaa" za kuaminika kati ya viumbe hai.

Kurudi kwa ugunduzi uliotengenezwa na Dk. Mitchell na wenzake, tunaona kuwa ni muhimu kuelewa michakato ya uzazi wa wanyama wa kwanza wa aina nyingi, na maisha yao kwa jumla.

Utafiti wa viumbe vya zamani, kulingana na mabaki yao, wakati mwingine husababisha matokeo yasiyotarajiwa. Kwa mfano, hivi majuzi tu umepata utaftaji wa kizazi cha kisasa cha minyoo ya kisasa, wanasayansi waliweza kubaini sifa za mwili wa baba ya minyoo wote ambao waliishi katika enzi ya mlipuko wa Cambrian (miaka milioni 540 iliyopita) na waliitaja kwa kuonekana kwake kwa kushangaza. Hallucigenia. Ilibainika kuwa kilichokuwa bado kibaya kwa kichwa cha mdudu huyu ni mkia, na "miguu" iligeuka kuwa spikes mgongoni.

Panspermia

Mawakili wa wazo la panspermia wanaamini kwamba vijidudu vya kwanza villetwa duniani kutoka nafasi. Kwa hivyo msomi maarufu wa encyclopedic wa Ujerumani Helmholtz, mwanafizikia wa Kiingereza, Kelvin, mwanasayansi wa Urusi Vladimir Vernadsky, na mtaalam wa kemia wa Uswidi, Svante Arrhenius, ambaye leo anachukuliwa kuwa mwanzilishi wa nadharia hii.

Kisayansi kilithibitishwa na ukweli kwamba Duniani, meteorites kutoka Mars na sayari zingine zimepatikana mara kwa mara, labda kutoka kwa vitu ambavyo vinaweza kutoka kwa mifumo ya nyota mgeni. Hakuna mtu anayetilia shaka hii leo, lakini haija wazi wazi jinsi maisha yangeweza kutokea kwenye ulimwengu mwingine. Kwa kweli, waombaji wa panspermia huhamisha "jukumu" kwa kile kinachotokea kwa ustaarabu wa mgeni.

Nadharia ya Msingi ya Mchuzi

Kuzaliwa kwa nadharia hii kuliwezeshwa na majaribio ya Harold Urey na Stanley Miller, yaliyofanywa mnamo miaka ya 1950. Waliweza kuorodhesha karibu hali zile zile ambazo zilikuwepo kwenye uso wa sayari yetu kabla ya kuzaliwa kwa maisha. Dislocges ndogo za umeme na ultraviolet zilipitishwa kupitia mchanganyiko wa hidrojeni ya Masi, monoxide kaboni na methane.

Kuibuka kwa maisha

Kulingana na dhana ya kisasa ya ulimwengu wa RNA, asidi ya ribonucleic (RNA) ndiyo molekuli ya kwanza ambayo ilipata uwezo wa kuzaa yenyewe. Mamilioni ya miaka inaweza kupita kabla ya molekuli ya kwanza kuonekana duniani. Lakini baada ya malezi yake, uwezekano wa kutokea kwa maisha alionekana kwenye sayari yetu.

Molekuli ya RNA inaweza kufanya kazi kama enzyme kwa kuchanganya nukta za bure katika mlolongo unaosaidia. Kwa hivyo, kuzidisha kwa RNA hufanyika. Lakini misombo hii ya kemikali bado haiwezi kuitwa kiumbe hai, kwani haina mipaka ya mwili. Kiumbe chochote kilicho hai kina mipaka kama hiyo. Ni ndani tu ya chembe za mwili zilizotengwa na mwendo wa machafuko wa mwili zinaweza kugundua athari za kemikali zinazoruhusu kiumbe kulisha, kuzidisha, kusonga, na kadhalika.

Kuonekana kwa mifereji ya pekee baharini ni jambo la kawaida mara kwa mara. Wao huundwa na asidi ya mafuta (asidi ya akhatic) ambayo imeanguka ndani ya maji. Jambo ni kwamba mwisho mmoja wa molekyuli ni hydrophilic, na mwingine ni hydrophobic. Asiti zenye mafuta zilizowekwa kwenye sehemu za fomu ya maji kwa njia ambayo miisho ya hydrophobic ya molekuli iko ndani ya nyanja. Labda molekuli za RNA zilianza kuanguka katika maeneo kama hayo.

Binadamu ni mzee gani?

Sio watu wengi wanajua umri wa spishi za kisasa Homo Sapiens, ambayo inamaanisha mtu mwenye busara, ambayo wanasayansi wanakadiria miaka elfu 200 tu. Hiyo ni, umri wa wanadamu kama spishi ni mara 1250 chini ya umri wa darasa la wanyama wa kuzaa, ambao dinosaurs ni zao.

Ili kutoshea fahamu na kupanga data hizi ni muhimu ikiwa tunataka kuelewa jinsi maisha yalionekana kwenye sayari yetu mwanzoni. Na watu ambao wanajaribu kuelewa maisha haya walitoka wapi leo?

Leo, vifaa vya classified vya wanasayansi vimewekwa wazi kwa umma. Historia ya kutisha ya majaribio ya miaka ya hivi karibuni, ambayo inachukua nadharia ya nadharia ya mageuzi na kutoa nuru juu ya jinsi maisha yanaanza kwenye sayari yetu, yamepiga hadithi za muda mrefu zilizosimamiwa. Siri ya genetics, kawaida inapatikana tu kwa safu nyembamba ya "waanzilishi", ilitoa jibu lisiloshangaza kwa wazo la Darwin.

Aina Homo Sapiens (Homo sapiens) ana umri wa miaka 200 tu. Na sayari yetu ni bilioni 4.5!

Mgawanyiko wa seli ya kwanza

Jinsi seli za kwanza zilizo na molekuli ya RNA na membrane ya asidi ya mafuta ilianza kugawanyika kwa sasa haijulikani. Labda, molekuli mpya ya RNA iliyojengwa ndani ya membrane ilianza kupinduka kutoka kwanza. Mwishowe, mmoja wao alivunja membrane. Pamoja na molekuli ya RNA, molekyuli zingine za mafuta ambazo ziliunda nyanja mpya kuzunguka pia ziliachwa.

Vifaa vya siri

Karne chache zilizopita kwa maoni kama haya, mtu angeweza kutarajia kuuawa msalabani. Giordano Bruno alichomwa moto kwa uzushi miaka zaidi ya 400 iliyopita, mnamo Februari 1600. Lakini leo, masomo ya siri ya mapainia wenye ujasiri yamekuwa maarifa ya umma.

Hata miaka 50 iliyopita, baba kutoka ujinga mara nyingi walilea watoto wa wanaume wengine, hata mama mwenyewe hakujua ukweli kila wakati. Leo, kuanzisha ukoo ni uchambuzi wa kawaida. Kila mmoja wetu anaweza kuagiza uchunguzi wa DNA na kujua babu zake walikuwa akina nani, ambao damu yake inapita katika mishipa yake. Maneno ya vizazi ni milele alitekwa katika nambari ya maumbile.

Ni katika msimbo huu kwamba jibu la swali linalowaka sana ambalo linachukua akili za wanadamu liko: maisha yameanzaje?

Vifaa vilivyoainishwa vya wanasayansi vinafunua historia ya hamu ya kupata jibu sahihi tu. Hii ni hadithi ya uvumilivu, uvumilivu na ubunifu wa kushangaza, kukumbatia uvumbuzi mkubwa zaidi wa sayansi ya kisasa.

Katika hamu yao ya kuelewa jinsi maisha ilianza, watu walienda kukagua pembe za mbali zaidi za sayari. Katika utaftaji huu, wasomi wengine walipokea unyanyapaa wa "monsters" kwa majaribio yao, wakati wengine walilazimika kufuata chini ya uchunguzi wa mfumo wa kiimla.

Precambrian (Cryptose)

Precambrian ilidumu karibu miaka bilioni 4. Katika kipindi hiki cha wakati, mabadiliko makubwa yametokea Duniani: ukoko umeziririka, bahari zimeonekana na, muhimu zaidi, maisha ya zamani yameonekana. Walakini, athari za maisha haya katika kumbukumbu ya viumbe ni nadra, kwani viumbe vya kwanza vilikuwa vidogo na havikuwa na magamba magumu.

Akaunti za Precambrian kwa historia nyingi za kijiolojia za Dunia - karibu bilioni bilioni 3.8. Kwa kuongezea, hesabu zake zinaandaliwa vibaya zaidi kuliko Phanerozoic inayofuata. Sababu ya hii ni kwamba mabaki ya kikaboni katika mchanga wa Precambrian ni nadra sana, ambayo ni moja ya sifa za kutofautisha kwa fomu hizi za jiolojia za kale. Kwa hivyo, njia ya masomo ya paleontological haitumiki kwa strata ya Precambrian.

Archean Aeon (miaka bilioni 4.6 - 2.5 iliyopita)

Utafiti wa meteorites, miamba na vifaa vingine vya wakati huo unaonyesha kwamba sayari yetu iliunda miaka bilioni 4.6 iliyopita. Hadi wakati huo, kulikuwa na diski ya blurred tu kuzunguka Jua, iliyojumuisha gesi na vumbi la cosmic. Kisha, chini ya ushawishi wa mvuto, vumbi lilianza kukusanya katika miili midogo, ambayo baadaye ikageuka kuwa sayari.

Kwa mamilioni ya miaka, hakukuwa na aina za maisha duniani. Baada ya sehemu ya Archean ya kuyeyuka kwa vazi la juu na kuwaka zaidi na kuonekana kwa bahari ya kichawi katika ulimwengu huu, uso mzima wa dunia, pamoja na litholojia yake ya kwanza na mnene, haraka sana kutumbukia kwenye kuyeyuka kwa vazi la juu. Mazingira wakati huo hayakuwa mazito na yalikuwa na gesi zenye sumu kama vile amonia (NH₃) methane (CH₄), hidrojeni (H₂), klorini (Cl₂), kiberiti. Joto lake lilifikia 80 ° C. Redio ya asili ilikuwa kubwa mara nyingi kuliko ile ya sasa. Maisha katika hali kama hizo ilikuwa haiwezekani.

Miaka bilioni 4.5 iliyopita, Dunia inadaiwa iligongana na mwili wa mbinguni ukubwa wa Mars, sayari ya nadharia ya Teia. Mgongano ulikuwa na nguvu sana kwamba uchafu uliyoundwa wakati wa mgongano ulitupwa kwenye nafasi na kutengeneza mwezi. Uundaji wa mwezi ulichangia kujitokeza kwa maisha: ilisababisha mafuriko yaliyochangia utakaso na uvumbuzi wa bahari, na utulivu [ chanzo hakijaainishwa siku 2933 ] mhimili wa kuzunguka kwa Dunia.

Miao ya kwanza ya kemikali ya maisha karibu miaka bilioni 3.5 iligunduliwa kwenye miamba ya Australia (Pilbara). Carbon ya kikaboni iligunduliwa baadaye katika miamba iliyoanzia miaka bilioni 4.1. Labda maisha yalitoka kwenye chemchem za moto, ambapo kulikuwa na virutubisho vingi, pamoja na nuklia.

Maisha katika Archean yalitokea kwa bakteria na cyanobacteria. Waliongoza maisha ya karibu-chini: walifunika chini ya bahari na safu nyembamba ya kamasi.

Maisha ilianzaje duniani?

Labda hii ndio ngumu zaidi ya maswali yote yaliyopo. Kwa kipindi cha milenia, idadi kubwa ya watu wameelezea hii kwa nadharia moja - "miungu imeunda uhai." Maelezo mengine hayakuwa ya kufikirika tu. Lakini kwa muda, hali imebadilika. Katika karne zote zilizopita, wanasayansi wamekuwa wakijaribu kujua ni jinsi gani maisha ya kwanza kwenye sayari yalitokea, anaandika Michael Marshall kwa BBC.

Wanasayansi wengi wa kisasa wanaosoma asili ya maisha wanahakikisha kuwa wanaenda katika mwelekeo sahihi - na majaribio yaliyofanywa yanaimarisha tu ujasiri wao. Ugunduzi katika maumbile huandika kitabu cha maarifa kutoka ukurasa wa kwanza hadi wa mwisho.

• Sio zamani sana, wanasayansi waligundua babu wa zamani zaidi wa mwanadamu aliyeishi kwenye sayari miaka milioni 540 iliyopita. Ni kutoka kwa "toothy sac" hii ambayo vertebrates wote asili, watafiti wanasema. Saizi ya babu wa kawaida ilikuwa millimeter tu.
• Watafiti wa kisasa wameweza kuunda kiumbe cha kwanza cha kutengeneza na mabadiliko ya msingi katika DNA. Tayari tunakaribia sana usanisi wa protini mpya, ambayo ni maisha bandia kabisa. Katika karne chache tu, wanadamu wameweza kusimamia uundaji wa aina mpya ya kiumbe hai.
• Sio tu tunaunda viumbe vipya, lakini pia kwa hariri zilizopo. Wanasayansi wameunda "programu" ambayo inaruhusu kutumia zana za DNA kuhariri mnyororo wa DNA. Kwa njia, 1% tu ya DNA hubeba habari za maumbile, watafiti wanasema. Kwanini tunahitaji 99% iliyobaki?
• DNA inajishughulisha kiasi kwamba unaweza kuhifadhi habari juu yake kama kwenye diski ngumu. Sinema tayari imerekodiwa kwenye DNA na imeweza kupakua habari hiyo bila shida, kwani walitumia kuchukua faili kutoka kwa diski ya floppy.

Je! Unajiona wewe ni mtu aliyeelimika na wa kisasa? Basi lazima ujue hii.

Ingawa ugunduzi wa tarehe za DNA kutoka 1869, haikuwa hadi 1986 kwamba ujuzi huu ulitumiwa kwa mara ya kwanza katika uchunguzi wa wataalam.

Hapa kuna hadithi ya asili ya maisha Duniani

Maisha ni ya zamani. Dinosaurs labda ni maarufu zaidi kwa viumbe vyote vilivyopotea, lakini alionekana miaka milioni 250 tu iliyopita. Maisha ya kwanza kwenye sayari yalitokea mapema zaidi.

Fossil za zamani zaidi, kulingana na wataalam, ni karibu miaka bilioni 3.5. Kwa maneno mengine, ni zaidi ya mara 14 kuliko dinosaurs za kwanza!

Walakini, hii sio kikomo. Kwa mfano, mnamo Agosti 2016, bakteria wa visukuku waligunduliwa, ambao umri wao ni miaka bilioni 3.7. Hii ni mara elfu 15 kuliko dinosaurs!

Dunia yenyewe sio ya zamani sana kuliko bakteria hawa - sayari yetu iliundwa miaka kama bilioni 4.5 iliyopita. Hiyo ni, maisha ya kwanza Duniani yalizaliwa "haraka sana", baada ya miaka milioni 800 kwenye sayari kulikuwa na bakteria - viumbe hai, ambavyo kulingana na wanasayansi, vilifanikiwa kuwa ngumu zaidi kwa wakati na kuanza kwanza kwa viumbe rahisi baharini, na mwisho -shughulikia, na kwa jamii ya kibinadamu yenyewe.

Ripoti ya hivi karibuni kutoka Canada inathibitisha data hizi: bakteria kongwe wanakadiriwa kuwa na umri wa miaka 3,770 na bilioni 4,300. Hiyo ni, maisha katika sayari yetu, yawezekana kabisa, yalitokea "miaka" milioni 200 baada ya kuumbwa. Vichungi vilivyopatikana viliishi kwa chuma. Mabaki yao yalipatikana katika miamba ya quartz.

Ikiwa tunadhania kuwa uhai ulitoka Duniani - ambayo inasikika kuwa sawa, ikizingatiwa kuwa bado hatujaipata kwenye miili mingine ya ulimwengu, ama kwenye sayari zingine au kwenye vipande vya meteorites zilizoletwa kutoka anga la nje - basi hii inapaswa kuwa ilitokea katika kipindi hicho cha wakati. , ambayo huweka miaka bilioni bilioni kati ya wakati ulimwengu uliumbwa hatimaye, na tarehe ya kutokea kwa visukuku kupatikana katika wakati wetu.

Kwa hivyo, baada ya kupunguzwa kipindi cha wakati ambacho kinatupendeza, kutegemea masomo ya hivi karibuni, tunaweza kudhani ni nini maisha ya kwanza hapa Duniani.

Wanasayansi walisisitiza kuonekana kwa milipuko kubwa kutoka kwa mifupa iliyopatikana wakati wa mchanga.

Kila kiumbe hai huundwa na seli (na wewe pia)

Nyuma katika karne ya 19, wanabiolojia waligundua kuwa viumbe hai vyote vina "seli" - vipande vidogo vya vitu vya kikaboni vya maumbo na ukubwa tofauti.

Seli zilipatikana mara ya kwanza katika karne ya 17, wakati huo huo kama uvumbuzi wa darubini zenye nguvu, lakini tu baada ya karne na nusu, wanasayansi walifikia hitimisho moja: seli ni msingi wa maisha yote kwenye sayari.

Kwa kweli, kwa nje, mtu haonekani kama samaki au dinosaurs, lakini angalia tu darubini ili kuhakikisha kuwa watu wanajumuisha seli karibu kama wawakilishi wa ulimwengu wa wanyama. Kwa kuongeza, seli sawa chini ya mimea na kuvu.

Viumbe vyote vimeundwa na seli, pamoja na wewe.

Njia kubwa zaidi ya maisha ni bakteria za unicellular.

Leo, aina nyingi zaidi za maisha zinaweza kuitwa vijidudu salama, ambayo kila moja ina kiini kimoja tu.

Aina maarufu ya maisha kama haya ni bakteria ambao hukaa mahali popote duniani.

Mnamo Aprili 2016, wanasayansi waliwasilisha toleo lililosasishwa la "mti wa maisha": aina ya mti wa nasaba kwa kila aina ya kiumbe hai. Idadi kubwa ya "matawi" ya mti huu ni bakteria. Kwa kuongezea, umbo la mti unaonyesha kuwa babu wa viumbe vyote hapa duniani alikuwa ni bakteria. Kwa maneno mengine, kila aina ya viumbe hai (pamoja na wewe) ilitoka kwa bakteria moja.

Kwa hivyo, tunaweza kukaribia kwa usahihi suala la asili ya maisha. Ili kuorodhesha kiini cha kwanza kabisa, unahitaji kurudisha kwa usahihi hali zilizopo kwenye sayari zaidi ya miaka bilioni 3.5 iliyopita.

Kwa hivyo ni ngumu kiasi gani?

Bakteria ya Unicellular ndio aina ya kawaida ya maisha Duniani.

Kuanza kwa majaribio

Kwa karne nyingi, swali "maisha yameanza wapi?" kivitendo hakuuliza kwa umakini. Kwa kweli, kama tulivyokumbuka hapo mwanzoni, jibu lilijulikana: uhai uliumbwa na Muumba.

Hadi karne ya 19, watu wengi waliamini katika "umuhimu". Mafundisho haya yanatokana na wazo kwamba viumbe vyote vimepewa nguvu maalum, ya asili ambayo inawatofautisha na vitu visivyo hai.

Mawazo ya umuhimu mara nyingi yalisababisha maoni ya kidini. Bibilia inasema kwamba Mungu, kwa kutumia "pumzi ya uhai", aliwaamsha watu wa kwanza, na kwamba roho isiyoweza kufa ni moja ya dhihirisho la umuhimu.

Lakini kuna shida moja. Mawazo ya umuhimu ni kimsingi sio sawa.

Mwanzoni mwa karne ya 19, wanasayansi waligundua vitu kadhaa ambavyo vilipatikana peke kutoka kwa viumbe hai. Moja ya dutu hii ilikuwa urea iliyomo kwenye mkojo, na ilipatikana mnamo 1799.

Ugunduzi huu, hata hivyo, haukupingana na wazo la umuhimu. Urea ilionekana tu katika viumbe hai, kwa hivyo labda walikuwa wamejaliwa na nishati maalum muhimu, ambayo ilifanya kuwa ya kipekee.

Kifo cha umuhimu

Lakini mnamo 1828, duka la dawa la Kijerumani Friedrich Wöhler aliweza kuingiza urea kutoka kwa kiwanja cha isokaboni - cyanate ya amonia, ambayo haikuhusiana na vitu hai. Wanasayansi wengine waliweza kurudia jaribio lake, na ikawa wazi kuwa misombo yote ya kikaboni inaweza kupatikana kutoka kwa misombo rahisi ya isokaboni.

Hii ilimaliza umuhimu kama dhana ya kisayansi.

Lakini kuondoa imani yao ilikuwa ngumu sana kwa watu. Ukweli kwamba katika misombo ya kikaboni ni ya pekee kwa viumbe hai sio kitu maalum, kwa wengi, ilionekana kutatiza maisha ya kitu cha kichawi, kuwageuza watu kutoka kwa viumbe vya Kiungu karibu kuwa mashine. Kwa kweli, hii ilikuwa kinyume kabisa na Bibilia.

Hata wasomi wengine waliendelea kupigania umuhimu. Mnamo 1913, biochemist wa Kiingereza Benjamin Moore alitetea shauku yake ya "nguvu ya biolojia," ambayo, kwa kweli, ilikuwa umuhimu huo huo, lakini kwenye kifuniko tofauti. Wazo la umuhimu mkubwa limepata mizizi yenye nguvu kabisa katika nafsi ya mwanadamu kwa kiwango cha kihemko.

Leo, tafakari zake zinaweza kupatikana katika maeneo yasiyotarajiwa sana. Chukua, kwa mfano, idadi ya hadithi za hadithi za sayansi ambazo "nguvu muhimu" ya mhusika inaweza kutolewa tena au kuangaziwa. Kumbuka "nishati ya kuzaliwa upya" inayotumiwa na mbio za Mabwana wa Wakati kutoka kwa Daktari wa mfululizo nani. Nishati hii inaweza kujazwa ikiwa ingemalizika. Ingawa wazo hilo linaonekana la futari, kwa kweli ni dhihirisho la nadharia za zamani.

Kwa hivyo, baada ya 1828, wanasayansi mwishowe walikuwa na sababu nzuri za kutafuta ufafanuzi mpya kwa asili ya maisha, wakati huu wakitupa uvumi juu ya uingiliaji wa Mungu.

Lakini hawakuanza kutafuta. Inaweza kuonekana kuwa mada ya utafiti imekuja kwa hiari yake mwenyewe, lakini kwa kweli, miongo michache haijafika kwenye kitendawili cha asili ya maisha.Labda kila mtu bado alikuwa ameshikamana na umuhimu wa kuendelea mbele.

Darwin na nadharia ya mageuzi

Mafanikio kuu katika uwanja wa utafiti wa kibaolojia wa karne ya 19 ilikuwa nadharia ya mageuzi, iliyoandaliwa na Charles Darwin na kuendelea na wanasayansi wengine.

Nadharia ya Darwinilivyoelezewa katika Asili ya Aina ya 1859, ilielezea jinsi utofauti wote wa ulimwengu wa wanyama ulitoka kwa baba mmoja.

Darwin alidai kuwa Mungu hakuumba kila spishi ya viumbe hai kwa kibinafsi, na kwamba spishi hizi zote zinatoka kwa kiumbe cha asili ambacho kilionekana mamilioni ya miaka iliyopita, ambayo pia huitwa babu wa kawaida wa ulimwengu.

Wazo hilo lilibadilika kuwa la ubishi sana, tena kwa sababu ilikataa msimamo wa biblia. Nadharia ya Darwin ilikosolewa sana, haswa na Wakristo waliowachukiza.

Lakini nadharia ya mageuzi haikusema neno juu ya jinsi kiumbe cha kwanza kilionekana.

Maisha ya kwanza yalitokeaje?

Darwin alielewa kuwa hili ni swali kamili, lakini (labda hakutaka kuingia kwenye mzozo mwingine na wachungaji) aliigusa tu katika barua ya 1871. Toni ya kihemko ya barua ilionyesha kuwa mwanasayansi alikuwa anajua umuhimu mkubwa wa suala hili:

"... Lakini ikiwa sasa [oh ni kubwa ikiwa!] katika hifadhi yoyote ya joto iliyo na chumvi yote ya amonia na fosforasi na kupatikana kwa mwanga, joto, umeme, nk. proteni inayoundwa na kemikali yenye uwezo zaidi wa mabadiliko zaidi ... "

Kwa maneno mengine: fikiria bwawa ndogo iliyojazwa na misombo ya kikaboni na iko chini ya jua. Baadhi ya misombo inaweza kuanza kuingiliana, ikitengeneza vitu ngumu zaidi, kama protini, ambayo, kwa upande wake, pia itaingiliana na kukuza.

Wazo lilikuwa la juu zaidi. Lakini, hata hivyo, iliunda msingi wa nadharia ya kwanza juu ya asili ya maisha.

Darwin hakuunda tu nadharia ya mageuzi, lakini pia alipendekeza kuwa maisha yanatokana na maji ya joto yaliyojaa na misombo ya isokaboni inayofaa.

Maoni ya mapinduzi ya Alexander Oparin

Na hatua za kwanza katika mwelekeo huu hazikuchukuliwa wakati wowote ambapo ungetarajia. Unaweza kufikiria kuwa masomo kama haya, yakimaanisha uhuru wa mawazo, yangekuwa yalifanywa huko Uingereza au USA, kwa mfano. Lakini kwa kweli, nadharia ya kwanza juu ya asili ya maisha iliwekwa mbele katika habari za asili za Stalinist USSR, mwanasayansi ambaye jina lake labda haujasikia habari zake.

Inajulikana kuwa Stalin alifunga tafiti nyingi kwenye uwanja wa genetics. Badala yake, aliendeleza maoni ya mwanasayansi Trofim Lysenko, ambayo, alifikiria, yanafaa zaidi kwa itikadi ya kikomunisti. Wanasayansi wanaofanya utafiti katika uwanja wa genetics walilazimika kuunga mkono maoni ya Lysenko, vinginevyo kwa hatari ya kuwa kwenye kambi.

Ilikuwa katika mazingira ya hali mbaya kwamba biochemist Alexander Ivanovich Oparin ilibidi afanye majaribio yake. Hii iliwezekana kwa sababu alijianzisha kama mkomunisti anayeaminika: aliunga mkono maoni ya Lysenko na hata akapokea Agizo la Lenin - tuzo ya heshima zaidi ya yote yaliyokuwepo wakati huo.

Mnamo 1924, Oparin alichapisha kitabu On Mwanzo wa Uhai. Ndani yake, alielezea maoni yake kuhusu asili ya maisha, ambayo ilikuwa sawa na mfano mchoro wa "hifadhi ya joto" ya Darwin.

Mshauri ya biochemist wa Soviet Alexander Oparin alipendekeza kwamba viumbe hai vya kwanza vimetengenezwa kama coacervates.

Nadharia mpya ya maisha ya kwanza duniani

Oparin alielezea kile Dunia ilikuwa katika siku za kwanza baada ya kuumbwa. Sayari ilikuwa na moto moto na kuvutia meteorites ndogo. Sehemu zote zilikuwa tu mawe ya nusu-kuyeyuka, ambayo yalikuwa na kemikali nyingi, nyingi zimetokana na kaboni.

Mwishowe, Dunia ilipoa vya kutosha, na mvuke kwanza iligeuka kuwa maji ya kioevu, na hivyo kutengeneza mvua ya kwanza. Baada ya muda, bahari za moto zilionekana kwenye sayari ambayo ilikuwa na kemikali nyingi za kaboni. Matukio zaidi yanaweza kuibuka katika hali mbili.

Ya kwanza ilihusisha mwingiliano wa dutu ambayo misombo ngumu zaidi ingeonekana. Oparin alipendekeza kwamba sukari na asidi ya amino muhimu kwa viumbe hai inaweza kuunda katika bonde la maji la sayari.

Katika hali ya pili, vitu vingine wakati wa mwingiliano vilianza kuunda miundo ya microscopic. Kama unavyojua, misombo mingi ya kikaboni haifunguki kwa maji: kwa mfano, mafuta hutengeneza safu kwenye uso wa maji. Lakini vitu vingine vinapogusana na fomu ya maji ya spherical globules, au "coacervates," na kipenyo cha cm 0.01 (au inchi 0.004).

Kuangalia coacervates chini ya darubini, unaweza kugundua kufanana kwao na seli hai. Wanakua, hubadilisha sura na wakati mwingine hugawanywa katika sehemu mbili. Pia huingiliana na misombo iliyo karibu, ili vitu vingine vinaweza kujilimbikizia ndani. Oparin alipendekeza kwamba coacervates walikuwa mababu wa seli za kisasa.

Nadharia ya John Haldane ya Maisha ya Kwanza

Miaka mitano baadaye, mnamo 1929, mwanabiolojia wa Kiingereza John Burdon Sanderson Haldane aliweka wazi nadharia yake na maoni kama hayo, ambayo yalichapishwa katika jarida la Rationalist Year.

Haldane na wakati huo alikuwa tayari ametoa mchango mkubwa kwa maendeleo ya nadharia ya mageuzi, na kuchangia kuunganishwa kwa maoni ya Darwin katika sayansi ya genetics.

Na alikuwa mtu wa kukumbukwa sana. Wakati mmoja, wakati wa majaribio katika chumba cha mtengano, alipata mshtuko wa eardrum, ambayo baadaye aliandika juu ya yafuatayo: "Utando uko tayari uponyaji, na hata ikiwa kuna shimo ndani yake, licha ya ujinga, itawezekana kutoa pete kwa moshi wa tumbaku, ambayo nadhani. mafanikio muhimu. "

Kama Oparin, Haldane alipendekeza hasa jinsi misombo ya kikaboni inaweza kuingiliana katika maji: "(mapema) bahari za kwanza zilifikia msimamo wa mchuzi wa moto." Hii iliunda hali ya kuonekana kwa "viumbe hai vya kwanza au nusu hai." Chini ya hali hiyo hiyo, viumbe rahisi zaidi vinaweza kuwa ndani ya "filamu ya mafuta".

John Haldane, bila kujali Oparin, kuweka maoni kama hayo juu ya asili ya viumbe vya kwanza.

Dhana ya Oparin-Haldane

Kwa hivyo, wanabiolojia wa kwanza walioendeleza nadharia hii walikuwa Oparin na Haldane. Lakini wazo kwamba Mungu au hata "nguvu muhimu" ya kutoshiriki hawakuhusika katika malezi ya viumbe hai ilikuwa kubwa. Kama wazo la Darwin la mageuzi, wazo hili lilikuwa kofi usoni kwa Ukristo.

Nguvu ya USSR iliridhisha ukweli huu. Chini ya utawala wa Kisovieti, kutokuamini Mungu kulitawala katika nchi hiyo, na wenye mamlaka waliunga mkono kwa furaha maelezo ya ubinadamu ya hali ngumu kama maisha. Kwa njia, Haldane pia alikuwa haamini Mungu na mkomunisti.

"Katika siku hizo, wazo hili lilionekana kwa njia ya imani yao wenyewe: watu wa dini waliiona kwa uadui, tofauti na wafuasi wa maoni ya wakomunisti," anasema Armen Mulkidzhanyan, mtaalam wa asili ya maisha katika Chuo Kikuu cha Osnabruck nchini Ujerumani. "Katika Jumuiya ya Soviet, wazo hili lilikubaliwa kwa shangwe, kwa sababu hawakuhitaji Mungu. Na huko Magharibi ilishirikiwa na wafuasi wote wa mrengo wa kushoto, wakomunisti, nk. "

Wazo kwamba maisha iliundwa katika "mchuzi wa msingi" wa misombo ya kikaboni huitwa Conparure ya Oparin-Haldane. Alionekana kushawishika vya kutosha, lakini kulikuwa na shida moja. Wakati huo, hakuna jaribio moja la vitendo lilifanywa ambalo lingethibitisha ukweli wa wazo hili.

Majaribio kama hayo alianza tu baada ya karibu karne ya robo.

Majaribio ya kwanza kuunda maisha "in vitro"

Swali la asili ya maisha likapendezwa na Harold Yuri, mwanasayansi maarufu ambaye alikuwa amepokea tayari wakati huo Tuzo la Nobel katika kemia mnamo 1934 na hata alishiriki katika kuunda bomu la atomiki.

Wakati wa Vita vya Pili vya Ulimwengu, Yuri alishiriki katika mradi wa Manhattan, kukusanya uranium-235 isiyoweza kuhitajika kwa msingi wa bomu. Baada ya vita kumalizika, Yuri alitetea udhibiti wa raia wa teknolojia ya nyuklia.

Yuri alipendezwa na matukio ya kemikali yanayotokea katika anga za nje. Na cha kufurahisha zaidi kwake ni michakato ambayo ilifanyika wakati wa kuunda mfumo wa jua. Katika moja ya hotuba zake, alisema kwamba mwanzoni Duniani, uwezekano mkubwa, hakukuwa na oksijeni. Na masharti haya yalikuwa bora kwa malezi ya "supu ya msingi", ambayo Oparin na Haldane walizungumzia, kwani vitu vingine vya lazima vilikuwa dhaifu kiasi kwamba vinaweza kuyeyuka kwa kuwasiliana na oksijeni.

Hotuba hiyo ilihudhuriwa na mwanafunzi wa daktari aliyeitwa Stanley Miller, ambaye alimgeukia Yuri na pendekezo la kufanya majaribio kulingana na wazo hili. Mwanzoni, Yuuri alikuwa na shaka juu ya wazo hilo, lakini baadaye Miller alifanikiwa kumshawishi.

Mnamo 1952, Miller alijaribu majaribio maarufu zaidi ya yote ambayo yanahusishwa na maelezo ya asili ya maisha Duniani.

Jaribio la Stanley Miller likawa maarufu zaidi katika historia ya uchunguzi wa asili ya viumbe hai kwenye sayari yetu.

Jaribio maarufu juu ya asili ya maisha Duniani

Maandalizi hayakuchukua muda mwingi. Miller aliunganisha safu ya glasi za glasi kupitia ambayo vitu 4 vinavyodaiwa vilikuwepo kwenye Dunia ya kwanza vilizunguka: maji ya kuchemsha, hidrojeni, amonia na methane. Gesi zilitekelezwa kwa utaratibu wa cheche - ilikuwa mfano wa mgomo wa umeme, ambao ulikuwa kawaida katika Dunia ya mapema.

Miller aligundua kuwa "maji kwenye chupa yanaonekana kuwa ya rangi ya pink baada ya siku ya kwanza, na baada ya wiki ya kwanza suluhisho likawa mawingu na likawa mweusi." Kulikuwa na malezi ya misombo mpya ya kemikali.

Wakati Miller alichambua muundo wa suluhisho, aligundua kuwa ina asidi mbili za amino: glycine na alanine. Kama unavyojua, asidi ya amino mara nyingi huelezewa kama vizuizi vya ujenzi wa maisha. Asidi hizi za amino hutumiwa katika uundaji wa protini ambazo husimamia michakato mingi ya biochemical katika mwili wetu. Miller asili iliyoundwa kutoka mwanzo sehemu mbili muhimu zaidi ya kiumbe hai.

Mnamo 1953, matokeo ya jaribio hilo yalichapishwa katika jarida la kifahari la Sayansi. Yuri, na mtu mashuhuri, ingawa sio tabia ya mwanasayansi wa umri wake, ishara iliondoa jina lake kutoka kwa jina hilo, na kuacha utukufu wote kwa Miller. Lakini pamoja na hayo, utafiti kawaida huitwa "Jaribio la Miller-Yuri".

Umuhimu wa jaribio la Miller-Yuri

"Thamani ya jaribio la Miller-Urey ni kwamba inaonyesha kuwa hata katika mazingira rahisi, molekyuli nyingi za kibaolojia zinaweza kutengenezwa," anasema John Sutherland, mwanasayansi katika Maabara ya Cambridge ya Bai ya Masi.

Sio maelezo yote ya jaribio yalikuwa sahihi, kama ilivyotokea baadaye. Kwa kweli, tafiti zimeonyesha kuwa gesi zingine zilikuwa kwenye anga ya Dunia ya mapema. Lakini hii haitoi mbali na umuhimu wa jaribio.

"Ilikuwa jaribio la kushangaza lililotikisa mawazo ya wengi, na ndio sababu inarejelewa leo," anasema Sutherland.

Kwa kuzingatia jaribio la Miller, wanasayansi wengi walianza kutafuta njia za kuunda molekyuli rahisi za kibaolojia kutoka mwanzo. Jibu la swali "Maisha ilianzaje Duniani?" Ilionekana kuwa karibu sana.

Lakini basi iligeuka kuwa maisha ni ngumu zaidi kuliko unavyofikiria. Seli zilizo hai, kama ilivyogeuka, sio seti tu ya misombo ya kemikali, lakini njia ndogo ngumu. Ghafla, uundaji wa seli hai kutoka mwanzo zikageuka kuwa shida kubwa zaidi kuliko wanasayansi walivyotarajia.

Utafiti wa jeni na DNA

Mwanzoni mwa miaka ya 50 ya karne ya 20, wanasayansi walikuwa tayari wameondolewa mbali na wazo kwamba maisha ni zawadi kutoka kwa miungu.

Badala yake, walianza kusoma juu ya uwezekano wa kutokea kwa maisha ya asili na asili katika Dunia ya mapema - na, shukrani kwa jaribio la kihistoria la Stanley Miller, ushahidi ulianza kujitokeza kutoka kwa wazo hili.

Wakati Miller alijaribu kuunda uhai kutoka mwanzo, wanasayansi wengine walifikiria ni aina gani ya jeni.

Kwa hatua hii, molekyuli nyingi za kibaolojia tayari zimesomwa. Hii ni pamoja na sukari, mafuta, protini na asidi ya kiini, kama "asidi deoxyribonucleic" - pia ni DNA.

Hivi leo kila mtu anajua kuwa jeni zetu ziko kwenye DNA, lakini kwa wanabiolojia wa miaka ya 1950 hii ilikuwa mshtuko wa kweli.

Protini zilikuwa na muundo ngumu zaidi, ndiyo sababu wanasayansi waliamini kwamba habari ya jeni iko ndani yao.

Nadharia hiyo ilikataliwa mnamo 1952 na wanasayansi kutoka Taasisi ya Carnegie - Alfred Hershey na Marta Chase. Walijifunza virusi rahisi, vyenye protini na DNA, ambayo iliongezeka kwa kuambukiza bakteria zingine. Wanasayansi wamegundua kwamba DNA ya virusi, sio protini, huingia ndani ya bakteria. Kutoka kwa hili, ilihitimishwa kuwa DNA ni nyenzo za maumbile.

Ugunduzi wa Hershey na Chase ulikuwa mwanzo wa mbio ambayo lengo lake lilikuwa kusoma muundo wa DNA na kanuni za kazi yake.

Martha Chase na Alfred Hershey waligundua kuwa DNA hubeba habari za maumbile.

Muundo wa DNA ya Spiral - moja ya uvumbuzi muhimu zaidi wa karne ya 20

Francis Crick na James Watson wa Chuo Kikuu cha Cambridge, bila msaada wa kutothaminiwa na mwenzake, Rosalind Franklin, walikuwa wa kwanza kusuluhisha suala hilo. Hii ilitokea mwaka mmoja baada ya majaribio ya Hershey na Chase.

Ugunduzi wao ukawa moja ya muhimu zaidi katika karne ya 20. Ugunduzi huu ulibadilisha njia tunatafuta asili ya maisha, ikifunua muundo ngumu sana wa seli hai.

Watson na Crick waligundua kuwa DNA ni helix mara mbili (screw mara mbili) ambayo inaonekana kama ngazi iliyokokotwa. Kila moja ya “miti” miwili ya ngazi hii ina molekuli inayoitwa nuksi.

Muundo huu hufanya iwe wazi jinsi seli huiga DNA yao. Kwa maneno mengine, inakuwa wazi jinsi wazazi hupitisha nakala za aina zao kwa watoto.

Ni muhimu kuelewa kwamba helix mara mbili inaweza "kutolewa". Hii itafungua ufikiaji wa nambari ya maumbile, inayojumuisha mlolongo wa misingi ya maumbile (A, T, C na G), kawaida iliyofungwa ndani ya "hatua" za ngazi ya DNA. Kila uzi hutumika kama kiolezo wakati wa kuunda nakala ya mwingine.

Utaratibu huu huruhusu jeni kurithiwa tangu mwanzo wa maisha. Jeni lako mwenyewe linatokana na bakteria ya zamani- na kwa kila maambukizi walitumia utaratibu ule ule ambao Crick na Watson waligundua.

Mnamo 1953, Watson na Crick walichapisha ripoti yao katika jarida la Nature. Miaka michache iliyofuata, wanasayansi walijaribu kuelewa ni habari gani iliyomo kwenye DNA, na jinsi inatumiwa katika seli hai.

Kwa mara ya kwanza, moja ya siri za ndani kabisa za maisha imefunuliwa kwa umma.

Muundo wa DNA: Mifupa 2 ya nyuma (minyororo ya antiparallel) na jozi za nucleotides.

Changamoto ya DNA

Kama aligeuka, DNA ina kazi moja tu. Dawa yako inaambia seli za mwili wako jinsi ya kuunda proteni (proteni) - molekuli ambazo hufanya kazi nyingi muhimu.

Bila protini, haungeweza kuchimba chakula, moyo wako ungeacha kupiga, na pumzi yako ingekoma.

Lakini kufikiria upya mchakato wa malezi ya proteni kwa kutumia DNA kwa kweli imekuwa kazi ngumu sana. Kila mtu aliyejaribu kuelezea asili ya maisha hakuweza kuelewa jinsi kitu ngumu sana kinaweza hata kujitokeza kwa wenyewe na kuibuka.

Kila protini kimsingi ni mnyororo mrefu wa asidi ya amino iliyoingiliana kwa utaratibu maalum. Agizo hili linaamua sura tatu-protini na, kwa hivyo, kusudi lake.

Habari hii imefungwa katika mlolongo wa msingi wa DNA.Kwa hivyo, wakati kiini kinahitaji kuunda protini fulani, inasoma jeni inayolingana kwenye DNA ili kujenga mlolongo fulani wa asidi ya amino.

RNA ni nini?

Katika mchakato wa kutumia seli za DNA nuance moja.

• DNA ndio rasilimali ya thamani zaidi ya seli. Kwa hivyo, seli hazipendi kupata DNA na kila hatua.
• Badala yake, seli huiga habari kutoka kwa DNA ndani ya molekuli ndogo za dutu nyingine inayoitwa RNA (asidi ya ribonucleic).
• RNA ni sawa na DNA, lakini ina kamba moja tu.

Ikiwa tunatoa mchoro kati ya DNA na kitabu cha maktaba, basi RNA hapa itaonekana kama ukurasa na muhtasari wa kitabu hicho.

Mchakato wa kubadilisha habari kupitia mnyororo wa RNA kwa protini imekamilika kwa msaada wa molekyuli ngumu sana inayoitwa "ribosome".

Utaratibu huu hufanyika katika kila seli hai, hata katika bakteria rahisi zaidi. Ili kudumisha maisha, ni muhimu kama chakula na kupumua.

Kwa hivyo, ufafanuzi wowote juu ya kuonekana kwa maisha lazima uonyeshe jinsi trio ngumu ilionekana, na jinsi ilianza kufanya kazi, ambayo ni pamoja na DNA, RNA na ribosomes.

Tofauti kati ya DNA na RNA.

Kila kitu ni ngumu zaidi.

Nadharia za Oparin na Haldane sasa zilionekana kuwa ngumu na rahisi, na majaribio ya Miller, wakati ambao asidi kadhaa ya amino muhimu kwa malezi ya proteni iliundwa, ilionekana kuwa ya furaha. Katika barabara ndefu ya kuunda maisha, utafiti wake, pamoja na tija, ilikuwa wazi tu hatua ya kwanza.

"DNA hufanya RNA kutengeneza protini, yote kwenye begi lililofungwa la kemikali," anasema John Sutherland. "Unaiangalia na kushangazwa na jinsi ilivyo ngumu. Je! Tunapaswa kufanya nini kupata kiwanja kikaboni ambacho kitafanya haya yote kwa wakati mmoja? "

Labda maisha alianza na RNA?

Wa kwanza kujaribu kujibu swali hili alikuwa kemia wa Briteni anayeitwa Leslie Orgel. Alikuwa mmoja wa wa kwanza kuona mfano wa DNA ulioundwa na Crick na Watson, na baadaye akaisaidia NASA kupitia mpango wa Viking, wakati ambao moduli za kutua zilitumwa kwa Mars.

Orgel alikusudia kurahisisha kazi. Mnamo 1968, kwa kuungwa mkono na Crick, alipendekeza kwamba hakuna proteni au DNA katika seli hai za kwanza. Badala yake, zilikuwa na karibu kabisa ya RNA. Katika kesi hiyo, molekyuli za msingi za RNA zilibidi ziwe zima. Kwa mfano, walihitaji kuunda nakala zao wenyewe, labda kwa kutumia utaratibu huo wa uoanishaji kama DNA.

Wazo kwamba maisha ilianza na RNA ilikuwa na athari ya kushangaza kwenye utafiti wote zaidi. Na ilisababisha mjadala mkali katika jamii ya wanasayansi, ambayo haijakoma hadi leo.

Kwa kudhani kuwa uhai ulianza na RNA na kitu kingine, Orgel alipendekeza kuwa moja ya nyanja muhimu zaidi za maisha - uwezo wa kujizalisha - alionekana mapema kuliko wengine. Tunaweza kusema kuwa hakuonyesha tu jinsi maisha yalionekana kwanza, lakini alizungumza juu ya kiini cha maisha.

Wanabiolojia wengi walikubaliana na wazo la Orgel kwamba "uzazi ulikuwa wa kwanza." Katika nadharia ya Darwin ya mageuzi, uwezo wa kuzaa uko mstari wa mbele: hii ndio njia pekee ya mwili "kushinda" katika mbio hizi - ambayo ni kuwaacha watoto wengi.

Leslie Orgel aliweka mbele wazo kwamba seli za kwanza zilifanya kazi kwa msingi wa RNA.

Gawanya katika kambi 3

Lakini sifa zingine ni tabia ya maisha, ni muhimu pia.

Iliyo dhahiri zaidi ya haya ni kimetaboliki: uwezo wa kuchukua nishati ya mazingira na utumie kwa kuishi.

Kwa wanabiolojia wengi, kimetaboliki ni tabia ya kufafanua ya maisha, wanaweka uwezo wa uzazi katika nafasi ya pili.

Kwa hivyo, kuanzia miaka ya 1960, wanasayansi wanaopambana na siri ya asili ya maisha walianza kugawanywa katika kambi 2.

"Zamani zilidai kuwa kimetaboliki ilikuja kabla ya genetics, mwisho ilikuwa ya maoni mengine," Sutherland anaelezea.

Kulikuwa na kundi la tatu, likidai kwamba mwanzoni kontena la molekuli muhimu ilibidi ionekane, ambayo haingewaruhusu kutengana.

"Utaratibu wa kugawanyika kwa nyumba ulipaswa kuja kwanza, kwa sababu bila hiyo, kimetaboliki ya seli haina maana," Sutherland anaelezea.

Kwa maneno mengine, kiini kinapaswa kusimama kwenye asili ya maisha, kwani Oparin na Haldane tayari walikuwa wamesisitiza miongo kadhaa kabla, na labda kiini hiki kingekuwa kimefungwa na mafuta rahisi na lipids.

Kila moja ya maoni matatu yalipata wafuasi wake na yalinusurika hadi leo. Wanasayansi wakati mwingine walisahau juu ya taaluma ya damu baridi na waliunga mkono moja ya maoni matatu.

Kama matokeo, mikutano ya kisayansi juu ya suala hili mara nyingi iliambatana na kashfa, na waandishi wa habari wakishughulikia hafla hizi walisikiza mapitio yasiyofurahisha ya wanasayansi kutoka kambi moja juu ya kazi ya wenzao kutoka kwa wengine wawili.

Shukrani kwa Orgel, wazo kwamba maisha ilianza na RNA ilileta umma hatua moja zaidi kwa jibu.

Na miaka ya 1980, ugunduzi wa kushangaza ulitokea ambao ulithibitisha nadharia ya Orgel.

Nini kilikuwa cha kwanza: chombo, kimetaboliki au maumbile?

Kwa hivyo, mwishoni mwa miaka ya 1960, wanasayansi waligawanywa katika kambi 3 kutafuta jibu la siri ya asili ya maisha kwenye sayari.

1. Zamani zilikuwa na hakika kwamba uhai ulianza na malezi ya matoleo ya seli za kibaolojia.
2. Ya pili iliamini kuwa hatua ya kwanza na ya muhimu ilikuwa mfumo wa metabolic.
3. Bado wengine wamezingatia umuhimu wa genetics na uzazi (replication).

Kambi hii ya tatu ilikuwa ikijaribu kufikiria ni nani anayeandika kwanza angeonekana, akikumbuka wazo kwamba mtangazaji anapaswa kuwa na RNA.

Nyuso nyingi za RNA

Kufikia miaka ya 1960, wanasayansi walikuwa na sababu nyingi za kuamini kwamba RNA ndio chanzo cha maisha yote.

Sababu hizi ni pamoja na ukweli kwamba RNA inaweza kufanya kile ambacho DNA haiwezi.

Kuwa molekyuli iliyokuwa na waya moja, RNA inaweza kuinama, ikijipa aina mbali mbali, ambayo haikuweza kupatikana kwa DNA ngumu na minyororo miwili.

Mwanzo-kutengeneza RNA inafanana sana proteni katika tabia yake. Baada ya yote, protini kimsingi ni minyororo mirefu sawa, lakini yenye asidi ya amino, sio nyuklia, ambayo inawaruhusu kuunda muundo ngumu zaidi.

Hii ndio ufunguo wa uwezo wa kushangaza wa protini. Protini zingine zinaweza kuharakisha, au "chaza" athari za kemikali. Protini hizi huitwa Enzymes.

Kwa mfano, kwenye matumbo ya mwanadamu kuna enzymes nyingi ambazo huvunja molekuli tata za chakula kuwa rahisi (kama sukari) - ambayo ni zile ambazo baadaye hutumiwa na seli zetu. Kuishi bila Enzymes kungewezekana tu. Kwa mfano, kifo cha hivi karibuni cha kaka wa nusu wa kiongozi wa Kikorea katika uwanja wa ndege wa Malaysia kilitokana na ukweli kwamba enzym (enzyme) inayokandamiza neva ya reagent VX imeacha kufanya kazi mwilini mwake - kwa sababu hiyo, mfumo wa kupumua umepooza na mtu hufa ndani ya dakika chache. Enzymes ni muhimu sana kwa utendaji wa mwili wetu.

Leslie Orgel na Francis Crick waliweka wazo lingine. Ikiwa RNA inaweza kuongeza, kama protini alifanya, inaweza pia kuunda enzymes?

Ikiwa hii ilifanyika kuwa hivyo, basi RNA inaweza kuwa kiini cha asili - na cha ulimwengu mzima ambacho huhifadhi habari (kama vile DNA hufanya) na inachochea athari, ambayo ni tabia ya proteni kadhaa.

Wazo hilo lilikuwa la kufurahisha, lakini kwa miaka 10 ijayo hakuna ushahidi uliopatikana kuunga mkono.

Enzymes za RNA

Thomas Check alizaliwa na kukulia Iowa. Hata katika utoto, shauku yake ilikuwa mawe na madini. Na tayari katika shule ya upili alikuwa mgeni wa kawaida na jiolojia ya chuo kikuu cha hapa, ambaye alimwonyesha mifano ya miundo ya madini. Mwishowe alikua biochemist, akilenga masomo ya RNA.

Mnamo miaka ya 1980, Chek na wenzake katika Chuo Kikuu cha Colorado huko Boulder walisomea kiumbe kisichokuwa na jina kinachoitwa Tetrahymena thermophile. Sehemu ya kiumbe hiki cha seli ni pamoja na minyororo ya RNA. Angalia ulibaini kuwa moja ya sehemu za RNA wakati mwingine hutenganishwa na zingine, kana kwamba zimetenganishwa na mkasi.

Wakati timu yake ilitoa uamuzi wa Enzymes zote na molekuli zingine ambazo zinaweza kufanya kama mkasi wa Masi, RNA bado aliendelea kutenga sehemu hii. Wakati huo huo, enzyme ya kwanza ya RNA iligunduliwa: sehemu ndogo ya RNA yenye uwezo wa kujitenga kwa uhuru kutoka kwa mnyororo mkubwa ambao uliambatanishwa.

Angalia kuchapisha matokeo mnamo 1982. Mwaka mmoja baadaye, watafiti wengine waligundua enzyme ya pili ya RNA, aka "ribozyme".

Kwa kuwa enzymes mbili za RNA zilipatikana haraka sana, wanasayansi walipendekeza kwamba kweli kunaweza kuwa na mengi zaidi. Sasa ukweli zaidi na zaidi unazungumza juu ya ukweli kwamba maisha ilianza na RNA.

Thomas Angalia alipata enzyme ya kwanza ya RNA.

Ulimwengu wa RNA

Wa kwanza kutaja wazo hili alikuwa Walter Gilbert.

Kama mtaalam wa fizikia ambaye ghafla alipendezwa na baiolojia ya Masi, Gilbert alikuwa mmoja wa wa kwanza kutetea kwa nadharia ya kufuata genome la mwanadamu.

Katika nakala ya 1986 katika gazeti la Nature, Gilbert alipendekeza kwamba maisha yakaanza katika ulimwengu unaoitwa RNA World.

Hatua ya kwanza ya mageuzi, kulingana na Gilbert, ilijumuisha "mchakato ambao molekuli za RNA zilifanya kama vichocheo, wakikusanyika katika mchuzi wa nyuklia."

Kwa kuiga na kubandika vipande kadhaa vya RNA kwenye mlolongo wa kawaida, molekuli za RNA ziliunda minyororo muhimu zaidi kulingana na ile iliyopo. Kama matokeo, wakati ulifika wakati walijifunza kuunda protini na Enzymes za protini, ambazo ziligeuka kuwa muhimu sana kuliko matoleo ya RNA, kwa sehemu kubwa ya kuwahama na kutoa maisha ambayo tunayaona leo.

Ulimwengu wa RNA ni njia nzuri ya kujenga viumbe hai kutoka mwanzo.

Katika wazo hili, mtu haitaji kutegemea malezi ya wakati huo huo ya molekuli kadhaa za kibaolojia katika "mchuzi wa msingi", itakuwa ya kutosha kwa molekuli moja ambayo yote ilianza.

Uthibitisho wa

Mnamo 2000, nadharia ya Ulimwengu wa RNA ilipata uthibitisho kamili.

Thomas Steitz alitumia miaka 30 kusoma muundo wa molekyuli kwenye seli hai. Mnamo miaka ya 90, alianza masomo kuu ya maisha yake: uchunguzi wa muundo wa ribosome.

Katika kila seli iliyo hai, ribosome iko. Molekuli hii kubwa inasoma maagizo kutoka RNA na inachanganya asidi ya amino kuunda protini. Ribosomes katika seli za binadamu hulenga karibu kila sehemu ya mwili.

Kufikia wakati huo, ilikuwa tayari inajulikana kuwa ribosome ina RNA. Lakini mnamo 2000, timu ya Steitz iliwasilisha muundo wa kina wa muundo wa ribosome, ambayo RNA ilionekana kama msingi wa kichocheo cha ribosome.

Ugunduzi huu ulikuwa mkubwa, ukizingatia jinsi ya zamani na ya kimsingi ilikuwa muhimu kwa maisha ilikuwa ribosome. Ukweli kwamba utaratibu muhimu kama huo ulitegemea RNA ilifanya nadharia ya "Ulimwengu wa RNA" iwe wazi zaidi katika jamii ya kisayansi. Zaidi, wote wanaounga mkono wazo la "Ulimwengu wa RNA" walifurahiya ufunguzi huo, na Steitz alipokea Tuzo la Nobel mnamo 2009.

Lakini baada ya hapo, wanasayansi walianza kuwa na mashaka.

Shida za nadharia ya "Ulimwengu wa RNA"

Nadharia ya "Ulimwengu wa RNA" mwanzoni ilikuwa na shida mbili.

Kwanza, RNA kweli inaweza kufanya kazi zote muhimu? Na inaweza kuwa sumu katika hali ya Dunia ya kwanza?

Miaka 30 imepita tangu Gilbert aunde nadharia ya "Ulimwengu wa RNA", na bado hatuna ushahidi kamili kwamba RNA ni kweli ya kila kitu kinachoelezewa katika nadharia. Ndio, ni molekuli inayofanya kazi kwa kushangaza, lakini je! RNA moja inatosha kwa kazi zote zinazohusiana nayo?

Utangamano mmoja ulikuwa wa kushangaza. Ikiwa maisha yameanza na molekuli ya RNA, inamaanisha kwamba RNA inaweza kuunda nakala zake, au nakala.

Lakini hakuna hata RNA zote zinazojulikana zina uwezo huu. Ili kuunda nakala halisi ya kipande cha RNA au DNA, Enzymes nyingi na molekuli zingine zinahitajika.

Kwa hivyo, mwishoni mwa miaka ya 80, kikundi cha wanabiolojia kilianza masomo ya kukata tamaa. Walikusudia kuunda RNA yenye uwezo wa kujirudisha mwenyewe.

Jaribio la kuunda RNA ya kujizoea mwenyewe

Jack Shostak wa Shule ya Matibabu ya Harvard alikuwa wa kwanza wa watafiti hawa. Kuanzia utoto wa mapema, alikuwa anapenda sana kemia hata aligeuza basement yake kuwa maabara. Alipuuza usalama wake, ambayo ilisababisha mlipuko ambao ulipachika chupa ya glasi kwenye dari.

Katika miaka ya 80 ya mapema, Shostak alionyesha wazi jinsi jeni la mwanadamu linajikinga kutoka kwa mchakato wa kuzeeka. Utafiti huu wa mapema ungemleta kwenye orodha ya washindi wa Tuzo la Nobel.

Lakini hivi karibuni aliguswa na utafiti wa Chek unaohusiana na Enzymes za RNA. "Nadhani hii ni kazi nzuri," anasema Shostak. "Kimsingi, kuna uwezekano kwamba RNA inaweza kutumika kama kichocheo cha kuunda nakala zako mwenyewe."

Mnamo 1988, Chek aligundua enzyme ya RNA yenye uwezo wa kuunda molekuli ya RNA ndogo-10.

Shostak aliamua kwenda mbali zaidi na kuunda Enzymes mpya za RNA katika maabara. Timu yake iliunda seti ya mpangilio wa bila mpangilio na ikajaribu kila mmoja kupata angalau moja ambayo ingekuwa na uwezo wa kichocheo. Zaidi, mlolongo ulibadilika, na mtihani uliendelea.

Baada ya majaribio 10, Shostak aliweza kuunda enzyme ya RNA ambayo, kama kichocheo, ilichochea athari mara milioni 7 haraka kuliko inavyofanya porini.

Timu ya Shostak imethibitisha kuwa Enzymes za RNA zinaweza kuwa na nguvu sana. Lakini enzyme yao haikuweza kuunda replicas zao. Ilikuwa mwisho wa Shostak.

Enzyme R18

Mnamo 2001, mafanikio yaliyofuata yalifanywa na mwanafunzi wa zamani wa Shostak - David Bartel kutoka Taasisi ya Teknolojia ya Massachusetts huko Cambridge.

Bartel aliunda enzyme ya RNA inayoitwa R18, ambayo inaweza kuongeza nyuklia mpya kwa mnyororo wa RNA kulingana na zilizopo.

Kwa maneno mengine, enzyme haikuongeza tu nuksi za nasibu, lakini ilinakili kwa usahihi mlolongo.

Masi molekuli za kujiboresha zilikuwa mbali sana, lakini mwelekeo ulikuwa sawa.

Enzymia ya R18 ilikuwa na mlolongo wa nyuklia 189, na inaweza kuongeza mwingine 11 - Hiyo ni 6% ya urefu wake. Watafiti walitumaini kwamba katika majaribio machache zaidi 6% hii inaweza kubadilishwa kuwa 100%.

Aliyefanikiwa zaidi katika uwanja huu alikuwa Philip Holliger kutoka Maabara ya Baiolojia ya Masi huko Cambridge. Mnamo mwaka wa 2011, timu yake ilibadilisha enzyme ya R18 kuunda enzymes ya tC19Z, ambayo inaweza kunakili mlolongo wa nyuklia 95. Hii ilichangia kwa 48% ya urefu wake - zaidi ya ile ya R18, lakini 100% wazi sio lazima.

Gerald Joyce na Tracy Lincoln wa Taasisi za Utafiti za La Jolla za Maabara waliwasilisha njia mbadala. Mnamo mwaka wa 2009, waliunda enzyme ya RNA ambayo huunda nakala yake moja kwa moja.

Enzyme yao inachanganya vipande viwili vifupi vya RNA na kuunda enzyme nyingine. Yeye, kwa upande wake, unachanganya vipande vingine viwili vya RNA ili kuunda tena enzyme ya asili.

Na malighafi, mzunguko huu rahisi unaweza kuendelea kwa muda usiojulikana. Lakini Enzymes hufanya kazi vizuri tu ikiwa wana minyororo sahihi ya RNA iliyoundwa na Joyce na Lincoln.

Kwa wanasayansi wengi ambao wanakosoa wazo la "Ulimwengu wa RNA", ukosefu wa kujidhibiti mwenyewe ni sababu kuu ya kutilia shaka. RNA tu haikamiliki na jukumu la muumbaji wa maisha.

Kemikali katika kuunda RNA kutoka mwanzo haziongezei matumaini. Ingawa RNA ni molekuli rahisi zaidi kuliko DNA, uundaji wake umeonekana kuwa shida nzuri.

Seli za kwanza zina uwezekano wa kuongezeka kwa mgawanyiko.

Shida ni sukari

Yote ni juu ya sukari iliyopo katika kila nukta na msingi wa nuksi.Ni kweli kuwaunda kando, lakini haiwezekani kuwaunganisha pamoja.

Mwanzoni mwa miaka ya 90, shida hii ilikuwa tayari dhahiri. Aliwahakikishia wasomi biolojia wengi kuwa nadharia ya "RNA World", bila kujali inaweza kuonekana kuvutia, bado ni dhana tu.

• Inawezekana, molekuli nyingine ilikuwepo kwenye Dunia ya mapema: ilikuwa rahisi kuliko RNA na imeweza kukusanyika kutoka "mchuzi wa msingi" na baadaye kuanza kuzaliana tena.
• Labda molekuli hii ilikuwa ya kwanza, na baada yake RNA, DNA na wengine walitokea.

Asidi ya Nuklia ya Polyamide (PNA)

Mnamo 1991, Peter Nielsen wa Chuo Kikuu cha Copenhagen huko Denmark alionekana kupata mgombea anayefaa kwa jukumu la mtangazaji wa kimsingi.

Kwa kweli, ilikuwa toleo lililoboreshwa la DNA. Nielsen aliacha msingi usibadilishwe - kiwango A, T, C, na G - lakini badala ya kutumia molekuli ya sukari, alitumia molekuli zinazoitwa polyamides.

Aliita molekyuli inayosababisha asidi ya nikotini ya polyamide, au PNA. Walakini, baada ya muda, kupitishwa kwa kifungu kwa sababu fulani kuligeuka kuwa "peptide nucleic acid".

Kwa asili, PNA haipatikani. Lakini tabia yake ni sawa na tabia ya DNA. Mlolongo wa PNA unaweza hata kuchukua nafasi ya mnyororo katika molekyuli ya DNA, na mate ya kawaida kama kawaida. Kwa kuongezea, PNA inaweza kupotoshwa kuwa helix mara mbili, kama DNA.

Stanley Miller alishangazwa. Kwa kutilia shaka sana juu ya wazo la "Ulimwengu wa RNA", aliamini kwamba PNA inafaa zaidi kwa jukumu la nyenzo za maumbile ya kwanza.

Mnamo 2000, aliunga mkono maoni yake na ushahidi. Kufikia wakati huo tayari alikuwa na umri wa miaka 70 na alikuwa amepata viboko kadhaa, baada ya hapo angeweza kuishia katika nyumba ya wauguzi, lakini hakuacha.

Miller alirudia majaribio yake ya awali yaliyoelezewa hapo awali, wakati huu kutumia methane, naitrojeni, amonia na maji, na mwishowe akapata msingi wa polyamide ya PNA.

Kutoka kwa hii ilifuata kwamba kwenye Dunia ya mapema kunaweza kuwa na masharti ya kuonekana kwa PNA, tofauti na RNA.

Tabia ya PNA inafanana na DNA.

Asidi ya kiini-msingi (TNC)

Wakati huo huo, wakemia wengine waliunda asidi yao ya kiini.

Mnamo 2000, Albert Eschenmozer aliunda threose-nucleic acid (TNC).

Kwa asili, ilikuwa hiyo hiyo DNA, lakini na aina tofauti ya sukari kwenye msingi. Minyororo ya TNC inaweza kuunda helix mara mbili, na habari inaweza kuhamishwa kutoka RNA kwenda TNCs na kinyume chake.

Kwa kuongezea, TNCs zinaweza pia kuunda aina ngumu, pamoja na fomu ya protini. Hii iligusia kwamba TNCs zinaweza kufanya kama enzyme, kama RNA.

Glycol Nucleic Acid (GNA)

Mnamo 2005, Eric Meggers aliunda asidi ya kiini cha glycol, pia yenye uwezo wa kuunda helix.

Kila moja ya asidi ya naniki hii ilikuwa na wafuasi wao: kawaida waundaji wa asidi wenyewe.

Lakini kwa maumbile hakukuwa na mafuta ya asidi ya kiini kama haya, kwa hivyo hata ikidhani kwamba zilitumiwa na maisha ya kwanza, wakati fulani ingeliwachana na niaba ya RNA na DNA.

Sauti inaweza kusikika, lakini sio kuungwa mkono na ushahidi.

Ilikuwa ni dhana nzuri, lakini ...

Kwa hivyo, kufikia katikati ya muongo wa kwanza wa karne ya 21, washiriki wa wazo la ulimwengu wa RNA walikuwa katika nafasi ngumu.

Kwa upande mmoja, Enzymes za RNA zilikuwepo kwa maumbile na zilijumuisha moja ya vipande muhimu zaidi vya mifumo ya kibaolojia - ribosome. Sio mbaya.

Lakini, kwa upande mwingine, hakuna RNA ya kujiboresha yenyewe ilipatikana katika maumbile, na hakuna mtu aliyeweza kuelezea jinsi RNA ilivyoundwa katika "mchuzi wa msingi". Mwisho unaweza kuelezewa na asidi mbadala ya asidi ya kiini, lakini hata kwa asili tayari (au kamwe) walikuwepo. Hii ni mbaya.

Uamuzi wa wazo zima la "Ulimwengu wa RNA" ulikuwa dhahiri: wazo hilo ni nzuri, lakini sio kamili.

Wakati huo huo, kutoka katikati ya miaka ya 80, nadharia nyingine ilikuwa inaendelea polepole. Wafuasi wake walidai kuwa maisha hayakuanza na RNA, DNA, au dutu nyingine yoyote ya maumbile.Kwa maoni yao, maisha yalizaliwa kama utaratibu wa matumizi ya nguvu.

Nishati kwanza?

Kwa hivyo, kwa miaka, wanasayansi waliohusika katika asili ya maisha wamegawanyika katika kambi 3.

Wawakilishi wa wa kwanza waliamini kuwa uhai ulianza na molekuli ya RNA, lakini hawakuweza kufikiria ni jinsi molekuli za RNA au RNA kama hizo ziliweza kujionea kwenye Dunia ya mapema na kuanza kujifungua tena. Mafanikio ya wanasayansi yalipendeza kwanza, lakini mwishowe, watafiti walisimama. Walakini, hata wakati masomo haya yalipokuwa yamejaa kabisa, tayari kulikuwa na wale ambao walikuwa na hakika kuwa maisha yalizaliwa kwa njia tofauti kabisa.

Nadharia ya "Ulimwengu wa RNA" inategemea wazo rahisi: kazi muhimu zaidi ya mwili ni uwezo wa kuzaa. Wanabiolojia wengi wanakubaliana na hii. Vitu vyote vilivyo hai, kutoka kwa bakteria hadi nyangumi za bluu, huwa zinaacha watoto.

Walakini, watafiti wengi juu ya suala hili hawakubaliani kuwa kazi ya uzazi inakuja kwanza. Wanasema kuwa kabla ya uzazi kuanza, mwili lazima uwe wa kutosha. Lazima awe na uwezo wa kuendeleza maisha ndani yake. Mwishowe, hautaweza kupata watoto ikiwa utakufa kabla ya hapo.

Tunasaidia maisha kupitia chakula, wakati mimea huchukua nishati kutoka kwa jua.

Ndio, mtu ambaye anafurahia kula sufuria yenye juisi wazi haonekani kama mwaloni wa karne ya kwanza, lakini kwa kweli wote wawili huchukua nishati.

Kunyonya kwa nishati ndio msingi wa maisha.

Metabolism

Kuzungumza juu ya nishati ya vitu hai, tunashughulika na kimetaboliki.

1. Hatua ya kwanza ni kupata nishati, kwa mfano, kutoka kwa dutu zilizo na nguvu nyingi (kwa mfano, sukari).
2. Ya pili ni matumizi ya nguvu kujenga seli zenye afya kwenye mwili.

Mchakato wa kutumia nishati ni muhimu sana, na watafiti wengi wana hakika kuwa ndiye aliyeanza maisha.

Lakini viumbe vinaweza kuonekanaje na kazi ya metabolic tu?

Dhana ya kwanza na yenye ushawishi mkubwa iliwekwa mbele na Gunther Wachtershauser mwishoni mwa miaka ya 80 ya karne ya 20. Kwa taaluma, alikuwa mwanasheria wa patent, lakini alikuwa na ujuzi mzuri katika uwanja wa kemia.

Wachtershauzer alipendekeza kwamba viumbe vya kwanza "vilikuwa tofauti sana na kila kitu tunachokijua." Hazikuwa na seli. Hawakuwa na enzymes, DNA au RNA.

Kwa uwazi, Wachtershauser alielezea mtiririko wa maji ya moto yanayotiririka kutoka kwa volkano. Maji yalikuwa yamejaa gesi zenye volkeno kama vile amonia na zilikuwa na chembe za madini kutoka katikati ya volkano.

Katika sehemu ambazo mtiririko ulipita juu ya miamba, athari za kemikali zilianza. Vyuma vilivyomo kwenye maji vilichangia uundaji wa misombo mikubwa ya kikaboni kutoka kwa rahisi.

Mzunguko wa kimetaboliki

Njia ya kugeuza ilikuwa uundaji wa mzunguko wa kwanza wa kimetaboliki.

Wakati wa mchakato huu, dutu moja ya kemikali inageuka kuwa zingine kadhaa, na kadhalika, hadi mwisho kila kitu kinakuja kwenye ujenzi wa dutu ya kwanza.

Wakati wa mchakato, mfumo mzima unaohusika katika kimetaboliki hukusanya nishati, ambayo inaweza kutumika kuanza mzunguko au kuanza mchakato mwingine mpya.

Mzunguko wa kimetaboliki, licha ya "mitambo" yao, ni muhimu kwa maisha.

Kila kitu kingine ambacho viumbe vya kisasa vimewekwa na (DNA, seli, ubongo) kilionekana baadaye, kwa msingi wa mizunguko hii ya kemikali.

Mzunguko wa kimetaboliki haufanani sana na maisha. Kwa hivyo, Wachtershauser aliita uvumbuzi wake "viumbe vya kitangulizi" na aliandika kwamba "haziwezi kuitwa hai."

Lakini mizunguko ya metabolic iliyoelezewa na Wachtershauser daima husimama katikati ya kiumbe chochote kilicho hai.

Seli zako ni mimea yenye microscopic ambayo huvunja dutu mara kwa mara vitu kadhaa, na kuzigeuza kuwa wengine.

Mzunguko wa kimetaboliki, licha ya "mitambo" yao, ni muhimu kwa maisha.

Miongo miwili iliyopita ya karne ya 20, Wachtershauser alitumia nadharia yake, akielezea kwa undani.Alifafanua ni madini yapi ambayo yatakuwa bora kuliko mengine na ni mzunguko gani wa kemikali unaweza kuchukua nafasi. Mawazo yake yakaanza kupata wafuasi.

Uthibitisho wa majaribio

Lakini jambo hilo halikwenda zaidi ya nadharia. Mlinzi alihitaji ugunduzi wa vitendo ambao ungethibitisha nadharia yake. Kwa bahati nzuri, ilikuwa tayari ilifanywa miaka kumi kabla.

Mnamo 1977, timu ya Jack Corliss kutoka Chuo Kikuu cha Oregon iliingia kwenye maji ya Bahari ya Pasifiki ya mashariki kwa kina cha kilomita 2.5 (maili 1.5). Wanasayansi walisoma chemchemi ya moto ya Galapagos mahali ambapo safu ya mlima iliongezeka kutoka chini. Matuta vilijulikana kuwa awali kazi ya volkeno.

Corliss aligundua kuwa safu hizo zilikuwa karibu zimejaa chemchem za moto. Maji moto na yaliyojaa kemikali yalipanda kutoka chini ya seabed na ikatoka kwa njia ya kufungua miamba.

Kwa kushangaza, "mafuta haya ya umeme" yalikuwa yamejaa watu wengi na viumbe vya kushangaza. Hizi zilikuwa alama kubwa za spishi kadhaa, mussels na annelids.

Maji pia yalikuwa yamejaa bakteria. Viumbe hivi vyote viliishi kwa nishati kutoka kwa vents za hydrothermal.

Ufunguzi wa matundu ya hydrothermal imeunda Corliss sifa bora. Pia ilimfanya afikirie.

Sehemu ya maji kwenye bahari hutoa maisha ya viumbe leo. Labda ikawa chanzo chake cha msingi?

Hydrothermal vents

Mnamo 1981, Jack Corliss alipendekeza kwamba sehemu kama hizo zilipatikana duniani miaka bilioni 4 iliyopita, na ilikuwa karibu nao kwamba maisha yalizaliwa. Alijitolea kazi yake yote zaidi kukuza wazo hili.

Corliss alipendekeza kuwa vents za hydrothermal zinaweza kuunda mchanganyiko wa kemikali. Kila pango, alidai, ilikuwa aina ya atomizer ya "supu ya msingi".

• Wakati maji ya moto yalipitia miamba, joto na shinikizo zilisababisha misombo rahisi ya kikaboni kugeuka kuwa ngumu zaidi kama asidi ya amino, nyuklia na sukari.
• Karibu na njia ya kutoka kwa bahari, ambapo maji hayakuwa moto sana, walianza kutengeneza minyororo, na kutengeneza wanga, protini na viini kama DNA.
• Halafu, tayari katika bahari yenyewe, ambapo maji yalipozwa kwa kiasi kikubwa, molekuli hizi zilikusanyika katika seli rahisi.

Nadharia hiyo ilisikika kuwa ya kuridhisha na ikavutia.

Lakini Stanley Miller, ambaye jaribio lake lilijadiliwa mapema, hakushiriki shauku. Mnamo 1988, aliandika kwamba matundu yalikuwa moto sana hata maisha yangeweza kuunda ndani yao.

Nadharia ya Corliss ilikuwa kwamba joto kali linaweza kusababisha uundaji wa vitu kama asidi ya amino, lakini majaribio ya Miller yalionyesha kuwa angeweza pia kuwaangamiza.

Misombo muhimu kama sukari inaweza kudumu sekunde chache.

Kwa kuongezea, hizi molekyuli rahisi hazingeweza kuunda minyororo, kwa kuwa maji yaliyokuwa yakizunguka yange karibu kuvunja.

Joto, joto zaidi ...

Katika hatua hii, mtaalam wa jiolojia Mike Russell alijiunga na majadiliano. Aliamini kwamba nadharia ya hali ya hewa inafaa kikamilifu na mawazo ya Wachtershauser juu ya viumbe vya kitabiri. Mawazo haya yalimwongoza kuunda moja ya nadharia maarufu kuhusu asili ya maisha.

Vijana wa Russell walipitia uundaji wa aspirini na utafiti wa madini muhimu. Na wakati wa mlipuko unaowezekana wa volkano katika miaka ya 60, alifanikiwa kuratibu mpango wa majibu, bila uzoefu nyuma yake. Lakini alikuwa na hamu ya kusoma juu ya jinsi uso wa Dunia umebadilika kwa tofauti tofauti. Fursa ya kuangalia historia kutoka kwa mtazamo wa mtaalam wa jiolojia aliunda nadharia yake ya asili ya maisha.

Mnamo miaka ya 80, alipata visukuku, kuashiria kwamba katika nyakati za zamani kulikuwa na matundu ya majimaji, ambapo hali ya joto haizidi digrii 150 Celsius. Joto la wastani, alidai, linaweza kuruhusu molekuli kudumu muda mrefu zaidi kuliko vile Miller alivyofikiria.

Zaidi ya hayo, kitu cha kupendeza kilipatikana katika visukuku vya vents hizi zisizo na moto.Madini inayoitwa pyrite, inayojumuisha chuma na kiberiti, katika fomu ya zilizopo 1 mm kwa urefu.

Katika maabara yake, Russell aligundua kuwa pyrite pia inaweza kuunda matone ya spherical. Alipendekeza kwamba molekuli ngumu za kikaboni zilizounda hasa ndani ya muundo wa pyrite.

Karibu wakati huo huo, Wachttershauser alianza kuchapisha nadharia zake kwa kuzingatia kwamba mtiririko wa maji utajiri katika kemikali uliingiliana na madini fulani. Alipendekeza hata kuwa pyrite inaweza kuwa madini haya.

Russell aliweza kuongeza 2 na 2 tu.

Alikubali kwamba ndani ya joto la maji ya joto kwenye bahari ya kina kirefu, ambapo miundo ya pyrite ingeweza kuunda, viumbe vya watabiri wa Wachtershauser huundwa. Ikiwa Russell hakuwa na makosa, basi maisha yalitoka katika kina cha bahari, na kimetaboliki ilionekana kwanza.

Hii yote iliwekwa katika makala na Russell, iliyochapishwa mnamo 1993, miaka 40 baada ya majaribio ya Miller ya kawaida.

Maoni katika vyombo vya habari yaliongezeka kidogo, lakini umuhimu wa ugunduzi hauzui kwa hili. Russell alijumuisha maoni mawili tofauti (mzunguko wa metabolic wa Wachtershauzer na matundu ya Corliss hydrothermal) kuwa wazo moja la kushawishi.

Wazo likawa la kuvutia zaidi wakati Russell alishiriki maoni yake juu ya jinsi viumbe vya kwanza vilichukua nishati. Kwa maneno mengine, alielezea jinsi metaboli yao inaweza kufanya kazi. Wazo lake lilitegemea kazi ya mmoja wa fikra za kusahaulika za sayansi ya kisasa.

Majaribio ya "ujinga" Mitchell

Katika miaka ya 60, mtaalam wa biochemist Peter Mitchell alilazimika kuondoka Chuo Kikuu cha Edinburgh kutokana na ugonjwa.

Alibadilisha nyumba huko Cornwall kuwa maabara ya kibinafsi. Akiwa amekataliwa kutoka kwa jamii ya wanasayansi, alifadhili kazi yake kwa kuuza maziwa ya ng'ombe wake wa nyumbani. Wanaolojia wengi, pamoja na Leslie Orgel, ambaye masomo ya RNA ilijadiliwa mapema, aliona kazi ya Mitchell ni ujinga sana.

Karibu miongo miwili baadaye, Mitchell alishinda baada ya kupokea Tuzo la Nobel katika Kemia mnamo 1978. Hakuwa maarufu, lakini maoni yake yanaweza kupatikana katika kitabu chochote cha biolojia.

Mitchell alitumia maisha yake kusoma jinsi viumbe hutumia nguvu kutoka kwa chakula. Kwa maneno mengine, alikuwa na hamu ya jinsi tunavyopona kutoka pili hadi pili.

Mtaalam wa biolojia ya Uingereza Peter Mitchell alipokea Tuzo la Nobel katika Kemia kwa kazi yake juu ya ugunduzi wa utaratibu wa awali wa ATP.

Jinsi mwili huhifadhi nishati

Mitchell alijua kwamba seli zote huhifadhi nishati katika molekuli fulani - adenosine triphosphate (ATP). Jambo muhimu ni kwamba mlolongo wa phosphates tatu ni masharti ya adenosine. Kuongezewa kwa phosphate ya tatu inachukua nguvu nyingi, ambayo baadaye iko katika ATP.

Wakati kiini kinahitaji nishati (kwa mfano, na usumbufu wa misuli), hukata fosforasi ya tatu kutoka ATP. Hii inabadilisha ATP kuwa adenosidiphosphate (ADP) na kutolewa nishati iliyohifadhiwa.

Mitchell alitaka kuelewa jinsi seli hizo zilifanikiwa kuunda ATP. Je! Walijishughulishaje na nishati ya kutosha katika ADP ili kujiunga na phosphate ya tatu?

Mitchell alijua kwamba enzyme ambayo huunda ATP iko kwenye membrane. Alimalizia kwamba pampu za seli zilishtumu chembe zinazoitwa protoni kupitia membrane, na kwa hivyo kuna protoni nyingi upande mmoja, wakati karibu hazina upande wowote.

Halafu protoni hujaribu kurudi kwenye membrane ili kudumisha usawa kwa kila upande, lakini zinaweza kuingia tu kwenye enzyme. Mtiririko wa protoni za kutawanya pia hupa enzyme nishati inayofaa kuunda ATP.

Mitchell alielezea wazo hili kwanza mnamo 1961. Kwa miaka 15 iliyofuata, alitetea nadharia yake dhidi ya shambulio, licha ya ushahidi usio wazi.

Leo inajulikana kuwa mchakato ulioelezewa na Mitchell ni tabia ya kila kiumbe hai kwenye sayari. Inafanyika katika seli zako sasa. Kama DNA, hii ni sehemu ya msingi ya maisha ambayo tunajua.

Catharheus

Catharheon aeon (Kigiriki cha kaleSwali - "chini kuliko ya zamani zaidi"), bilioni 4.6-5 bilioni iliyopita, inajulikana kama hatua ya maendeleo ya Dunia. Inashughulikia nusu ya kwanza ya Archean. Dunia wakati huo ilikuwa mwili baridi na mazingira ya kawaida na bila umeme. Katika hali kama hizi, hakuna maisha inaweza kuonekana.

Mazingira hayakuwa mnene wakati wa kisaikolojia. Ilikuwa na gesi na mvuke wa maji ambayo ilionekana wakati wa mgongano wa Dunia na asteroid.

Kwa sababu ya ukweli kwamba wakati huo Mwezi ulikuwa karibu sana (kilometa 170,000) kwa Dunia (ikweta - km 40 elfu), siku hiyo haikuchukua muda mrefu - masaa 6 tu. Lakini, wakati mwezi ulipungua, siku zilianza kuongezeka.

Proterozoic Aeon (bilioni 2 - milioni 543 miaka iliyopita)

Proterozoic (Kigiriki πρότερος - kwanza, kongwe, Kigiriki ζωή - maisha) ni alama ya kuibuka kwa mimea ngumu, uyoga na wanyama (kwa mfano, sifongo). Maisha mwanzoni mwa Praterozoic bado ilikuwa imejaa baharini, kwa kuwa hali za juu ya ardhi hazikuwa nzuri kabisa: anga lilikuwa na sulfidi ya hidrojeni, CO₂, N₂, CH₄, na kiwango kidogo sana cha O₂.

Walakini, bakteria ambao waliishi baharini wakati huo walianza kutoa O₂ kama bidhaa, na miaka bilioni 2 iliyopita, kiwango cha oksijeni tayari kilikuwa kimefikia kiwango cha kutosha. Lakini ongezeko kubwa la oksijeni katika anga lilisababisha janga la oksijeni, ambalo lilisababisha mabadiliko katika viungo vya kupumua vya viumbe ambavyo vilikaa bahari wakati huo (anaerobic vilibadilishwa na aerobic) na mabadiliko katika muundo wa anga (malezi ya safu ya ozoni). Kwa sababu ya kupungua kwa athari ya chafu duniani, glaciation ya muda mrefu ya Huron ilitokea: hali ya joto ilishuka hadi −40 ° С.

Fossils zaidi ya multicellular ya kwanza hupatikana baada ya glaciation. Wakati huo, bahari zinazokaliwa na wanyama kama vile spriggin (Spriggina) - wanyama wenye umbo la minyoo wenye kichwa na ncha za nyuma. Wanyama kama hao wanaweza kuwa mababu wa wanyama wa kisasa.

Paleoproterozoic

Paleoproterozoic - enzi ya kijiolojia, sehemu ya Proterozoic, ambayo ilianza miaka bilioni 2 iliyopita na kumalizika miaka bilioni 1.6 iliyopita. Kwa wakati huu, utulivu wa kwanza wa mabara. Cyanobacteria, aina ya bakteria ambayo hutumia mchakato wa biochemical wa photosynthesis kutoa nishati na oksijeni, pia ilibadilika kwa wakati huu.

Tukio muhimu zaidi la mapema la Paleoproterozoic ni janga la oksijeni. Kabla ya kuongezeka kwa kiwango cha oksijeni katika anga, karibu aina zote za maisha zilikuwa anaerobes, ambayo ni, metaboli katika fomu za kuishi ilitegemea aina ya kupumua kwa seli ambayo haikuhitaji oksijeni. Ufikiaji wa idadi kubwa ya oksijeni ni hatari kwa bakteria nyingi za anaerobic, kwa hivyo, kwa wakati huu, viumbe vingi vya Kidunia vilipotea. Njia za maisha zilizobaki zilikuwa za kinga ya oksidi na athari mbaya za oksijeni, au walitumia maisha yao katika mazingira yasiyokuwa na oksijeni.

Neoproterozoic

NeoproterozoicKiingereza Neoproterozoic Era ni enzi ya geochronological (enzi ya mwisho ya Praterozoic), ambayo ilianza miaka milioni 1000 iliyopita na kumalizika miaka milioni 542 iliyopita.

Kutoka kwa mtazamo wa kijiolojia, inaonyeshwa na kuanguka kwa uwezo mkubwa wa zamani wa Rodinia katika vipande angalau 8, kuhusiana na ambayo bahari kuu ya Mirovia haachi kuwapo. Wakati wa cryogenesis, glaciation kubwa ya Dunia ilitokea - barafu ilifikia ikweta (mpira wa theluji).

Marehemu neoproterozoic (Ediacarius) ni pamoja na mabaki ya zamani zaidi ya viumbe hai, kwani ilikuwa wakati huu kwamba aina fulani ya ganda ngumu au mifupa ilianza kukuza katika viumbe hai.

Kipindi cha Cambrian (miaka milioni 543-490 iliyopita)

Katika kipindi cha Kambria, viumbe hai vingi vya aina nyingi huonekana ghafla - mababu wa wawakilishi wa sasa wa sehemu nyingi za ufalme wa wanyama (kwenye matope yaliyotangulia Kambria, mabaki ya viumbe vile hayapo).Tukio hili, lisilotarajiwa kwa kiwango cha kijiolojia, lakini katika hali halisi ya mamilioni ya miaka, linajulikana katika sayansi kama mlipuko wa Cambrian.

Mabaki ya wanyama wa kipindi cha Cambrian hupatikana mara nyingi ulimwenguni. Mwanzoni mwa kipindi cha Kambria (karibu miaka milioni 540 iliyopita), jicho tata huundwa katika vikundi vingine vya wanyama. Kuonekana kwa chombo hiki ilikuwa hatua kubwa ya mabadiliko - sasa wanyama waliweza kuona ulimwengu unaowazunguka. Kwa hivyo, waathirika sasa wanaweza kuona wawindaji, na wawindaji waliweza kuona wahasiriwa wao.

Katika kipindi cha Cambrian, ardhi haikuwepo kwenye ardhi. Lakini bahari walikuwa na watu wengi na invertebrates, kwa mfano, sifongo, trilobites, anomalocars. Mara kwa mara, maporomoko makubwa ya chini ya maji yalizika jamii za viumbe vya baharini chini ya tani za hariri. Kwa sababu ya maporomoko haya ya ardhi, tunaweza kuibua kuona jinsi mwili wa kipindi cha Cambrian ulivyokuwa wa kushangaza, kwa sababu hata wanyama laini laini walihifadhiwa kikamilifu kwenye hariri kama visukuku.

Katika bahari ya kipindi cha marehemu Cambrian, vikundi kuu vya wanyama walikuwa arthropods, echinoderms, na mollusks. Lakini mwenyeji muhimu zaidi wa bahari ya wakati huo alikuwa kiumbe kisichokuwa na tambara haikouihtis - alikua mpangilio badala ya macho yake.

Kipindi cha Ordovician (490-443 Ma iliyopita)

Wakati wa Ordovician ardhi ilibaki bila makazi, isipokuwa lichens, ambayo ilikuwa ya kwanza ya mimea kuishi kwenye ardhi. Lakini maisha kuu yalikua kikamilifu katika bahari.

Wakazi wakuu wa bahari ya Ordovician walikuwa arthropods, kama megangraph. Wangeweza kwenda kifupi kwenye ardhi kuweka mayai. Lakini kulikuwa na wenyeji wengine, kwa mfano, mwakilishi wa seli ya seli ya cephalopod orthoconus.

Wanyama wa vertebrate katika Ordovician hawajatengenezwa kikamilifu. Wanyanyasaji wa haikouihtis waliingia katika bahari, ambao walikuwa na malezi ya mgongo.

Pia katika bahari ya kipindi cha Ordovician aliishi wawakilishi wa matumbo, echinoderms, matumbawe, sifongo na invertebrates nyingine.

Kipindi cha Silurian (miaka milioni 443-417 iliyopita)

Mimea mingine, kwa mfano, kuksonia (Coocsonia), ambayo ilifikia urefu usiozidi 10 cm, na aina zingine za lichens, huenda katika ardhi katika siluria. Baadhi ya arthropods ilitengeneza mapafu ya zamani, ikiruhusu kupumua hewa ya anga, kwa mfano, ungo wa brontoscorpio inaweza kuwa ardhini kwa masaa manne [ chanzo hakikuainishwa siku za 1968 ] .

Mamilioni ya miaka baadaye, miamba kubwa ya miamba ya matumbawe inaingia baharini, ambapo wakimbizi wadogo na brachopod walipata kimbilio. Katika kipindi hiki, arthropods inakuwa kubwa zaidi, kwa mfano, pterygotoni ya maua inaweza kufikia urefu wa mita 2.5, lakini, ilikuwa kubwa sana kuteleza kwa ardhi.

Katika bahari za Siluri, hatimaye vertebrates zilizoundwa zinaonekana. Tofauti na arthropods, vertebrates walikuwa na ridge ya mfupa, ikiruhusu kuingiliana vizuri chini ya maji. Cephalaspis ya vertebral, kwa mfano, pia iliendeleza viungo vya kihemko ambavyo vilitoa uwanja maalum wa sumaku ambao uliruhusu kuhisi mazingira. Cephalaspis pia ilitengeneza ubongo wa zamani, ikiruhusu mnyama kukumbuka matukio kadhaa.

Kipindi cha Dyonia (miaka milioni 417- 354 iliyopita)

Katika Devonia, maisha yanaendelea kukua kikamilifu juu ya ardhi na bahari. Misitu ya kwanza ya kwanza inaonekana, inayojumuisha mango wa zamani kama mti wa zamani wa archaeopteris (Archaeopteris), ambao ulikua karibu na ukingo wa mito na maziwa.

Maisha makuu katika Devonia ya mapema iliwakilishwa hasa na arthropods na centipedes, ambayo ilipumua uso mzima wa mwili na kuishi katika maeneo yenye unyevu sana. Walakini, kufikia mwisho wa Devonia, arthropods ya zamani ilikuwa na ganda lenye rangi ya hudhurungi, idadi ya sehemu za mwili ilipunguzwa, jozi ya nne ya paws iligeuka kuwa antennae na taya, wengine pia waliendeleza mabawa.Kwa hivyo tawi jipya la mabadiliko lilitokea - wadudu, ambao waliweza kujua pembe tofauti zaidi za sayari.

Katikati ya Devoni, waimilikani wa kwanza waliweka mguu juu (kwa mfano, ginerpeton, ichthystega). Hawakuweza kuishi mbali na maji, kwani ngozi yao ilikuwa bado nyembamba sana na haijalindwa kutokana na kukauka. Kwa kuongeza, amphibians wanaweza kuzaliana tu kwa msaada wa maji - mayai. Nje ya maji, wazao wa amphibian wangekufa: jua lingemka nje caviar, kwa sababu haijalindwa na ganda yoyote isipokuwa filamu nyembamba.

Samaki waliendeleza taya, zikiruhusu kuambukiza mawindo ya kuogelea haraka. Walianza kuongezeka haraka kwa kawaida. Kipindi cha Dyonia ni sifa ya kustawi kwa samaki wa zamani, haswa, huzuni. Mwisho wa Devoni, samaki wa kwanza wa bony alionekana katika bahari, kama vile gineria kubwa ya ulaji, ambayo ilisukuma samaki wa katili (haswa, mababu wa papa wa kisasa) nyuma. Walakini, wenyeji wengi wa bahari ya Devonia walikuwa wawakilishi wa kikundi cha placoderm, kama Dunclesteus na Dinhis, ambazo zilifikia urefu wa mita 8-10.

Kipindi cha Carboniferous (miaka milioni 354-290 iliyopita)

Katika kipindi cha Carboniferous, hali ya hewa ilikuwa ya joto na ya joto karibu na sayari nzima. Katika misitu yenye marashi ya wakati huo, hasa farasi, ferns kama mti na lepidodendrons kubwa ilikua, ikafikia urefu wa mita 10 hadi 35, na hadi mita moja kwa kipenyo cha shina.

Fauna iliwakilishwa na idadi kubwa ya viumbe. Kuongezeka kwa joto, unyevu na oksijeni kulichangia kuongezeka kwa ukubwa wa arthropods, kwa mfano, arthropleura inaweza kufikia urefu wa mita 2.5, na joka kubwa la meganevra - 75 cm kwa mabawa.

Hali kama hizo zilichangia ustawi wa watu wa hali ya juu. Wao (kwa mfano, proterogyrinus) walichukua makazi yote ya mwambao, karibu kabisa wakinyakua wanyama wa kupumua mara mbili na wenye kichwa-brashi. Katika kipindi cha Carboniferous, amphibians walitoa reptilia ya kwanza (sauropsids) na synapsids au babu wao wa kawaida. Viumbe wa kwanza waliorejea walikuwa wanyama wadogo sana ambao walikuwa kama mijusi ya kisasa, kwa mfano, urefu wa petrolacosaurus haukuzidi sentimita 40 kwa urefu. Wangeweka mayai ardhini - hii ilikuwa hatua kubwa ya mabadiliko, kwa kuongezea, ngozi yao ililindwa na mizani mnene ambayo ililinda ngozi ya mnyama kutokana na kukauka, ambayo inamaanisha kuwa wanaweza kwenda mbali na maji. Uwepo wa huduma kama hizi uliamua mafanikio yao zaidi ya uvumbuzi kama wanyama wa kidunia.

Pia kulikuwa na aina nyingi za maisha katika bahari ya kipindi cha Carboniferous. Samaki wa mifupa (mababu ya samaki wengi wa kisasa) walitawala safu ya maji, na miamba mingi ya matumbawe ilifunika bahari, ikinyoosha kwa kilomita nyingi kando ya mipaka ya mabara ya zamani.

Mwisho wa Carboniferous, karibu miaka milioni 290 iliyopita, ilikuwa alama ya umri wa barafu, ikimalizika mwanzoni mwa Permian. Vitu vya theluji vilikuwa vinakaribia ikweta pole pole kutoka kaskazini na kusini. Wanyama na mimea mingi haikuweza kuzoea hali hiyo ya hali ya hewa na hivi karibuni ikamalizika.

Kipindi cha idhini (290-248 Ma iliyopita)

Kwa sababu ya umri wa barafu mwishoni mwa Carboniferous katika kipindi cha Permian, hali ya hewa ikawa baridi na kavu. Misitu ya mvua kubwa, mabwawa yamebadilishwa na jangwa kubwa na tambarare. Katika hali kama hizi, mimea tu inayoendelea zaidi ilikua - ferns na conifers ya zamani.

Kwa sababu ya kupotea kwa bogs, idadi ya amphibians ilipungua sana, kwani waliweza kuishi tu karibu na maji (kwa mfano, amphibian-reptiliomorph seymuria). Mahali pa amphibians ilichukuliwa na reptiles na synapsids, kwani walikuwa wamezoea vyema maisha katika hali ya hewa kavu. Synapsids zilianza kukua haraka kwa ukubwa na idadi, walifanikiwa kuenea katika nchi nzima, walitoa wanyama wakubwa wa ulimwengu kama pelicosaurs (kwa mfano, dimetrodons na edaphosaurus). Kwa sababu ya hali ya hewa ya baridi, wanyama hawa waliunda meli ambayo iliwasaidia kudhibiti joto la mwili wao.

Katika enzi ya Marehemu ya Permian, jina moja la juu - Pangea. Katika sehemu zilizo na hali ya hewa kavu na moto, jangwa zaidi na zaidi zilianza kuunda. Kwa wakati huu, pelicosaurs ilitoa matibabu - mababu wa mamalia. Walitofautiana na baba zao kimsingi kwa kuwa walikuwa na muundo tofauti wa jino, pili, kikundi hiki kilikuwa na ngozi laini (katika mchakato wa mabadiliko, mizani yao haikua), na tatu, wawakilishi wengine wa kikundi hiki waliendeleza vibrissa ( na baadaye kanzu). Kikosi cha Therapsid kilijumuisha wanyama wote wanaowinda damu (kwa mfano, gorgonops) na dawa za kuteketeza mimea (kwa mfano, diktodon). Mbali na terapsids, wawakilishi wa familia ya pareiasaurus ya kitongoji cha anapsid waliishi kwenye ardhi, kwa mfano, scutosaurus mnene. Archosaurs ya kwanza, kama archosaurus, pia huonekana. Kama tiba, viumbe hivi vilibeba ishara kadhaa zinazoendelea, haswa, kuongezeka kwa kiwango cha kimetaboliki (hadi joto-damu).

Mwisho wa kipindi cha Permian, hali ya hewa ilikuwa kavu sana, ambayo ilisababisha kupunguzwa kwa eneo la maeneo ya mwambao na mimea yenye minene na kuongezeka kwa eneo la jangwa. Kama matokeo, kwa sababu ya ukosefu wa nafasi ya kuishi, chakula na oksijeni zinazozalishwa na mimea, spishi nyingi za wanyama na mimea zikapotea. Tukio hili la mageuzi liliitwa kutoweka kwa umati wa waumini wakati 95% ya vitu vyote hai vilikufa. Wanasayansi bado wanabishana juu ya sababu za kutoweka hii, na kuweka maoni kadhaa:

1. Kuanguka kwa meteorite moja au zaidi au mgongano wa Dunia na asteroid iliyo na kipenyo cha makumi ya kilomita kadhaa (moja ya thibitisho la nadharia hii ni uwepo wa crater ya kilomita 500 katika eneo la Wilkes Earth,
2. Kuongeza shughuli za volkano
3. Kutolewa kwa ghafla kwa methane kutoka chini ya bahari,
4. Mtiririko wa mitego (basalts), kwanza ni mitego mdogo wa Emeishan miaka milioni 260 iliyopita, kisha mabeberu mkubwa wa Siberia miaka milioni 251 iliyopita. Wakati wa baridi ya volkeno, athari ya chafu kutokana na kutolewa kwa gesi za volkeno, na mabadiliko mengine ya hali ya hewa ambayo yaligusa biolojia yanaweza kuhusishwa na hii.

Walakini, uvumbuzi haukuishia hapo: baada ya muda, spishi za viumbe hai zilitokeza aina mpya za maisha.

Enzi ya Mesozoic

Wakati wa Mesozoic, viumbe hai vya ajabu zaidi viliishi duniani. Maarufu zaidi kati yao ni dinosaurs. Walitawala kwa miaka milioni 160 kwenye mabara yote. Zilikuwa za ukubwa anuwai: kutoka kwenye duru ndogo ndogo sana, ambayo ilifikia urefu wa cm 70 tu na uzito wa kilo 0.5, hadi amphicelia kubwa, ikiwezekana kufikia urefu wa mita 50 na uzito wa tani 150. Lakini, mbali na dinosaurs, wakati huo viumbe vingi visivyo vya kupendeza viliishi dunia yetu. Viungo ambavyo vilikuja mbele pia vilichukua mazingira ya hewa na maji. Wakati huo duniani kulikuwa na aina kubwa ya maisha ambayo iliendelea kufuka na kuboreka.

Kipindi cha Triassic (248-206 Ma iliyopita)

Mwanzoni mwa kipindi cha Triassic, maisha kwenye sayari iliendelea kupona polepole baada ya mauaji mengi ya spishi mwishoni mwa kipindi cha Permian. Hali ya hewa katika sehemu nyingi za ulimwengu ilikuwa moto na kavu, lakini kiwango cha mvua kinaweza kutoa mimea mingi ya hali ya juu. Ya kawaida katika Triassic yalikuwa ya zamani ya conifers, ferns na ginkgoids, mabaki ya ambayo hupatikana ulimwenguni kote, pamoja na mikoa ya Polar ya Dunia.

Wanyama ambao walinusurika kutoweka kwa wingi wa aina ya Wanyama walijikuta katika hali nzuri - baada ya yote, karibu hakuna washindani wa chakula au wadudu wakubwa kwenye sayari. Ingawa tayari mwishoni mwa kipindi cha Permian, archosauromorphs polepole ilianza kutambuliwa. Reptili za Herbivorous zilianza kukua haraka kwa idadi. Jambo hilo hilo limetokea na wadudu wengine.Hivi karibuni, wanyama wengi walitoa aina nyingi mpya na zisizo za kawaida. Katika kipindi cha mapema cha Triassic, reptilia wengine walirudi kuishi ndani ya maji, notosaurs na viumbe vingine vya majini vilivyojitokeza kutoka kwao.

Mwanzoni mwa kipindi cha Triassic aliishi mababu iwezekanavyo ya dinosaurs, kama vile euparkeria. Kipengele tofauti cha euparkeria kutoka archosauromorphs nyingine ni kwamba inaweza kusimama na kukimbia kwenye miguu yake ya nyuma.

Katika kipindi cha marehemu cha Triassic (miaka milioni 227-206 iliyopita), matukio yalitokea Duniani ambayo yalipanga maendeleo ya maisha katika kipindi chote cha dinosaur. Mgawanyiko wa Pangea kubwa ya juu uliunda mabara kadhaa. Hadi marehemu Triassic kwenye ardhi, matibabu ya mwisho yalikuwa yameenea, kwa mfano, na makaratasi na orodha, na vile vile vikundi vingine kadhaa vya repoti vya ajabu, ambavyo ni pamoja na ushujaa na proterochus. Lakini katika muda mfupi, idadi ya matibabu yalipunguzwa sana (isipokuwa kundi la wanajeshi walioleta mamalia). Warembo - wachawi walichukua nafasi zao, vikundi vitatu kuu ambavyo hivi karibuni vilikuwa vikitawala. Makundi haya ya wanyama walikuwa dinosaurs, ndege (labda alishuka kutoka dinosaurs), pterosaurs na mamba. Vyombo vya habari vya baharini pia vilibadilika haraka: ichthyosaurs za mapema na sauroterterigias.

Mwisho wa kipindi cha Triassic ilikuwa alama ya kupotea kwa idadi kubwa ya wanyama, kulinganisha na tukio kama hilo mwishoni mwa Permian. Sababu zake zinabaki kuwa siri. Wakati mmoja, wanasayansi walidhani ni anguko la asteroid kwa Dunia, ambayo ililiacha nyuma croti kubwa Manikuagan (Canada) na kipenyo cha kilomita 100, lakini, kama ilivyotokea, tukio hili lilitokea mapema zaidi.

Kipindi cha Jurassic (miaka milioni 206- 144 iliyopita)

Katika kipindi cha mapema cha Jurassic (miaka milioni 206-180 iliyopita), hali ya hewa duniani ilikuwa joto na joto. Misitu ya Coniferous iliongezeka katika mikoa ya circumpolar, na nchi za hari zilifunikwa na vijiti vya conifers, ferns na cypress. Wakati mabara yanavyo polepole, hali ya hewa ya kupindukia ilifanywa katika baadhi ya maeneo ya chini ya sayari, mabonde makubwa ya mto yalitengenezwa mara kwa mara na maji. Katika kipindi cha mapema cha Jurassic, dinosaurs na pterosaurs huongezeka haraka kwa ukubwa, huwa zaidi na tofauti, na huanza kuenea kote ulimwenguni. Viumbe wa baharini (ichthyosaurs na plesiosaurs), na pia mollusks (kwa mfano, amonia) sio nyuma yao.

Katika kipindi cha kati na marehemu cha Jurassic (miaka milioni 180-144 iliyopita), hali ya hewa katika maeneo mengine ya kitropiki ya ulimwengu ikawa kavu. Labda mabadiliko ya hali ya hewa ndio yalikuwa sababu kwamba dinosaurs wengi walianza kugeuza haraka kuwa majitu halisi. Miongoni mwa dinosaurs za mimea ya kitunguu-sauropods - kwa mfano, diplodocus, brachiosaurus na monsters nyingine nzito hujitokeza, na kati ya wanyama wanaokula wanyama - theropods zilizoendelea - kama vile allosaurus kubwa. Lakini wawakilishi wa vikundi vingine vya dinosaur (kwa mfano, stegosaurs na otnieliah) pia walizunguka nchi nzima. Mbali na dinosaurs, crocodilomorphs za ulimwengu pia zilikuwa za kawaida kwenye ardhi - wawindaji wenye damu safi na wenye joto (ingawa aina nyingi za omnivorous au herbivorous zinajulikana), walichukua niches ya kawaida ya mazingira. Pterosaurs wenye mabawa waliwakilishwa na spishi zote zinazokula samaki (kwa mfano, ramforinh) na wanyama watambaao wasio na kinga (kwa mfano, anurognathus).

Bahari ya joto ya Jurassic ilizidi na plankton, ambayo ilifanya kama malisho kwa lidsihtis na samaki wengine wakubwa. Wakili wa utangulizi waliwakilishwa na aina zenye fimbo ndefu ambazo hula samaki, na pliosaurids zenye fupi zilizo na utaalam katika mawindo makubwa; katika bahari ya kina kirefu, mamba ya baharini (kwa mfano, metriorinchs) zilizowindwa, ambazo zilitofautiana sana na mamba yetu ya kawaida.

Kipindi cha kupendeza (miaka milioni 144-66 iliyopita)

Katika kipindi cha kupindukia, hali ya hewa kwenye sayari ilibaki joto, kwa sababu ya mvua nzito za msimu karibu na ulimwengu mzima - kutoka ikweta hadi mikoa ya polar - ilifunikwa na mimea mchovu. Katika kipindi cha marehemu Jurassic, mimea ya maua ya kawaida (angiosperms) ya kawaida ilionekana, na katika kipindi cha Cretaceous tayari walikuwa moja ya vikundi vikubwa vya mimea kwenye sayari. Mwisho wa nyakati za kitambara, zinazojaa maua, ferns, na cypress katika mikoa mingi, wakitangaza kwa umakini haki zao kwa nafasi kubwa katika ulimwengu wa mmea, ambao mwishowe wangeanzisha katika enzi ya Cenozoic.

Kama matokeo ya kupunguka kwa mabara, shida mpya, bahari na bahari ziliundwa ambayo ilizuia harakati ya bure ya wanyama kwenye sayari. Hatua kwa hatua kwenye mabara yakaanza kuonekana aina yao wenyewe ya mimea na wanyama.

Kipindi cha kupendeza, kama kipindi cha Jurassic kilitangulia, ilikuwa enzi ya wakuu wa kweli. Titanosaurs sauropods aliishi Amerika ya Kusini na Amerika ya Kaskazini - moja ya wanyama nzito kuliko wote waliowahi kuishi duniani. Waliwindwa na wadudu kama vile Mapusaurs na Acrocanthosaurus. Katika Amerika ya Kaskazini, karibu na mwisho wa Wanyanyapaa, fauna hii ilibadilishwa na tyrannosaurids kubwa ya carnivorous na ceratops zenye pembe. Kwa ujumla, dinosaurs ziliendelea kufuka na utaalam. Mamalia (kwa mfano, didlphodone) bado hawakuchukua jukumu lolote muhimu katika maisha ya sayari, walibaki wanyama wadogo, lakini idadi yao (haswa hadi mwisho wa kipindi cha Cretaceous) ilianza kuongezeka sana.

Mabadiliko makubwa yametokea baharini. Watawala wao wa zamani (ichthyosaurs na pliosaurs) walianguka katika kutokukata tamaa, na Wamasasa walichukua nafasi yao - kikundi kipya cha wanyama wakubwa wa baharini, pamoja na, kwa mfano, platecarpus na tylosaurus.

Saizi ya dinosaurs ya mabawa ya pterosaurs imeongezeka. Ornithoheyrus, pteranodon na pterosaurs nyingine kubwa walisafiri umbali mkubwa kupitia hewa na, labda, hata waliruka kutoka bara kwenda bara. Ndege za mapema ziliruka hewani (kwa mfano, Iberomezornis), ndege wengine wa baharini (kama vile Hesperornis) hawakujua jinsi ya kuruka, lakini walikuwa na ukubwa wa kuvutia.

Mwisho wa kipindi cha Cretaceous (karibu miaka milioni 66 iliyopita) ilikuwa na alama mpya ya kutoweka kwa spishi ambayo ilifuta karibu 40% ya familia zote za wanyama ambazo zilikuwepo wakati huo. Pterosaurs, amonia, na wamasai pia walipotea, lakini waathiriwa maarufu wa janga hili, kwa kweli, walikuwa dinosaurs wasio wa pet. Huo huzuni kutoka kwa jaribio hili, na vikundi vingine vingi vya viumbe hai.

Swali la sababu za kupotea kwa idadi ya spishi mwishoni mwa kipindi cha Cretaceous bado linaibua mjadala mkali kati ya wanasayansi. Hapa kuna matoleo machache ambayo yanapata wafuasi wengi:

1) Nadharia ya mgongano wa Dunia na asteroid kubwa ina wafuasi wengi (na ushahidi). Mgogoro huo ulitokea katika eneo la Peninsula ya Yucatan katika Ghuba ya Mexico. Meteorite ilikuwa na kipenyo cha kama km 10 (urefu wake ulikuwa mkubwa sana kiasi kwamba wakati sehemu moja iligusa maji kwenye ziwa, nyingine bado ilikuwa kwenye tabaka za juu za anga), na baada ya kuanguka kwa nyumba yake iliyo na kipenyo cha kilomita 160 iliundwa. Walakini, bado sio wanasayansi wote wanaamini kwamba hata mgongano mkali kama huu unaweza kuharibu aina nyingi za wanyama katika muda mfupi tu.

2) Wanasayansi wengine wanaunga mkono nadharia ya uhamiaji wa magonjwa: kwa sababu ya kuporomoka kwa kiwango cha miaka milioni milioni 66 iliyopita, sehemu kadhaa za ardhi kutoka Bara hadi Bara ziliundwa. Wanyama walianza kuhama kutoka Bara kwenda Bara, na pamoja nao magonjwa ya vimelea, magonjwa. Kwa kuwa kinga ya wanyama kutoka bara moja haijabadilishwa kuwa magonjwa na vimelea kutoka kwa mwingine, hata ugonjwa ambao sio mbaya kwa wanyama, kwa mfano, kutoka Asia, unaweza kuwa mbaya kwa mnyama, kwa mfano, kutoka Amerika. Kwa sababu ya hii, milipuko kubwa ilianza.Mbegu za runda zilihamia Asia, kwa mfano, na echinococci walihamia Amerika. Lakini, tena, uwezekano wa kupotea kwa spishi nyingi za wanyama kutokana na uhamishaji wa vimelea ni mdogo sana - hivi karibuni wanyama wangebadilisha magonjwa.

3) Inawezekana, kuzidi kwa Cretaceous - Paleogene kunahusishwa na kuongezeka kwa shughuli za volkeno. Mlipuko mkubwa ulitokea katika maeneo kadhaa kote ulimwenguni miaka milioni 66 iliyopita. Kwa nguvu mtiririko wa nguvu ulipuka, kwa mfano, kutoka kwa volkeno kubwa kwenye Hindustan. Mtiririko wa Lava uliharibu wanyama wote na makazi yao njiani. Sumu za sumu zinazoepuka kutoka kwa volkano zilikuwa hatari zaidi. Watoto wa dinosaurs wanaoishi wakati huo walikuwa wakikufa kutoka kwao, na wanyama wazima walikuwa wakikosa.

4) Sayari yetu inatembea katika nafasi na gombo la Milky Way. Kuna nadharia kwamba Dunia na mfumo wa jua huanguka kwenye nafasi kwa wakati, ambapo kuna meteorites ndogo na kubwa. Labda ilikuwa miaka milioni 66 iliyopita kwamba kitu kama hicho kilitokea, halafu maonyesho makubwa ya hali ya hewa yaligonga Dunia. Baadhi ya meteorites walikuwa kubwa sana kwamba hawakuungua katika anga na kugonga ndani ya Dunia. Walakini, paleontologists wanachukulia nadharia hii uwezekano.

5) Wanasayansi wengine wanaamini kwamba supernova ililipuka miaka milioni 66 iliyopita kwa umbali wa miaka 200- 200 ya mwanga kutoka duniani. Nyota kama hizo hujilimbikiza nguvu kubwa ndani yao na, bila kuhimili shinikizo lao wenyewe, hulipuka. Nishati kutoka kwa mlipuko inaweza kuenea zaidi ya mamia ya miaka mwanga. Kwa hivyo, wakati wa mlipuko, kulikuwa na utoaji wa nguvu kiasi kwamba ilichoma safu ya ozoni katika anga ya Dunia. Baada ya haya, hakukuwa na vizuizi zaidi kwa mionzi ya jua, na ilianza kuathiri seli za mimea na wanyama.

6) Wanahistoria wengi wa maua pia wanaamini kwamba hakuna nadharia yoyote hapo juu inayoweza kuelezea kifo cha spishi nyingi za viumbe hai. Wanaamini kwamba kwa pamoja tu janga hili lote linaweza kupata nguvu ya kutosha kusababisha kutoweka kwa spishi: kwanza, shughuli za volkeno kwenye sayari ziliongezeka, ambazo zinaweza kusababisha kushuka kwa kiwango cha bahari, ambayo ilisababisha milipuko kubwa, kisha supernova ililipuka karibu na galaji yetu, kama matokeo ya ambayo safu ya ozoni ilichomwa moto, na mwishowe Dunia ikaanguka katika eneo lenye idadi kubwa ya watendaji wa meteorite na ikapigwa migongano mingi na ndogo na, mwishowe, moja kubwa, ambayo ilisababisha mwisho wa dinosaurs na wengine wengi wanyama.

Kuna nadharia zingine kuhusu kupotea kwa Cretaceous - Paleogene, lakini zinaungwa mkono na wanasayansi wachache sana.

Lakini, hata hivyo, iwe hivyo, kama vile inavyoweza kuwa, miaka milioni 66 iliyopita, enzi ya Cenozoic, "kizazi cha mamalia," ilikuja kuchukua nafasi ya ghafla ya kipindi cha Mesozoic kilichokamilishwa - "enzi ya reptilia".

Enzi ya Cenozoic

Kutoweka kwa idadi ya spishi miaka milioni 66 iliyopita kuliashiria mwanzo wa enzi mpya, inayoendelea ya Cenozoic. Kama matokeo ya misiba ya nyakati hizo za mbali, wanyama wote wakubwa kuliko mamba walitoweka kutoka kwa uso wa sayari yetu. Na wanyama wadogo waliobaki walikuwa na ujio wa enzi mpya katika ulimwengu tofauti kabisa. Katika Cenozoic, kuzunguka kwa bara (kupunguka) kuliendelea. Katika kila moja yao jamii za kipekee za mimea na wanyama ziliundwa.

Kipindi cha Paleogene

Paleogene, Paleogene, mfumo wa Paleogenic - kipindi cha kijiolojia, kipindi cha kwanza cha Cenozoic. Ilianza miaka milioni 66 iliyopita, ilimalizika - milioni 24.6. ilidumu miaka milioni 40.4.

Katika Paleogene, hali ya hewa ilikuwa hata ya kitropiki. Karibu Ulaya yote ilifunikwa na misitu ya kitropiki ya kijani kila wakati, na mimea yenye kupendeza ilikua katika mikoa ya kaskazini tu. Katika nusu ya pili ya Paleogene, hali ya hewa inakuwa zaidi, barafu huonekana kwenye miti.

Katika kipindi hiki, siku ya mamalia ilianza.Baada ya kutoweka kwa idadi kubwa ya reptile, niches nyingi za kiikolojia za bure ziliibuka ambazo zilianza kuchukua aina mpya za mamalia. Oviparous, marsupials na placental zilikuwa kawaida. Katika misitu na sehemu za misitu za Asia, kinachojulikana kama "indricoteric fauna" iliibuka.

Ndege-tailed toothless ndege kutawala katika hewa. Ndege kubwa zinazokimbia mawindo (diatrims) zimeenea. Aina ya mimea na wadudu wa maua huongezeka.

Samaki wa Bony hupanda baharini. Cetaceans ya mapema inaonekana, vikundi vipya vya matumbawe, mkojo wa baharini, foraminifera - nummulitides hufikia sentimita kadhaa kwa kipenyo, ambayo ni kubwa sana kwa unicellular. Belemnites ya mwisho hufa, maua ya cephalopods huanza na ganda iliyopunguzwa au iliyopotea kabisa - octopus, cuttlefish na squid, pamoja na belemnites iliyojumuishwa katika kundi la coleoids.

Enzi za Paleocene (miaka milioni 55-55 iliyopita)

Na mwanzo wa Paleocene, sayari tupu huanza kupona polepole kutokana na athari za janga. Wa kwanza kufanikiwa kwenye mmea huu. Baada ya miaka elfu mia chache tu, sehemu kubwa ya ardhi ya ardhi ilikuwa kufunikwa na misitu isiyoweza kufikiwa na mabwawa, misitu minene ilimiminika hata katika maeneo ya polar ya Dunia. Wanyama ambao walinusurika kutoweka kwa wingi wa spishi walibaki wadogo; kwa busara walijiingiza kati ya vigogo vya miti na matawi yaliyopanda. Wanyama wakubwa wa sayari wakati huo walikuwa ndege. Katika misitu ya Uropa na Amerika ya Kaskazini, kwa mfano, mwindaji mkali Gastornis aliwinda, na kufikia urefu wa mita 2.2.

Kutoweka kwa dinosaurs zisizo za ndege kuliruhusu mamalia kuenea sana kwenye sayari na kuchukua niches mpya ya mazingira. Mwisho wa Paleocene (takriban miaka milioni 55 iliyopita), utofauti wao uliongezeka sana. Mababu wa vikundi vingi vya kisasa vya wanyama walionekana Duniani - wasio na huruma, tembo, panya, vitunguu, popo (kwa mfano, popo), nyangumi, ala. Kidogo kidogo, mamalia huanza kushinda ulimwengu.

Enzi ya Eocene (miaka milioni 55-34 iliyopita)

Mwanzoni mwa Eocene, sehemu kubwa ya ardhi ilikuwa bado imefunikwa na msitu usioweza kufikiwa. Hali ya hewa ilibaki joto na joto. Mamalia wa mapema (ndogo farasi propaleotherium, leptidia, nk) walikimbia na kuruka juu ya takataka za msitu. Hodination aliishi kwenye miti (moja ya asili ya zamani), na ambulocet aliishi Asia - nyangumi wa zamani ambaye angeweza kutembea juu ya ardhi.

Karibu miaka milioni 43 iliyopita, hali ya hewa duniani ilikuwa baridi na kavu. Katika sehemu kubwa ya sayari, msitu mnene ulitoka kwa misitu tupu na tambarare za vumbi. Kuishi katika maeneo ya wazi kumechangia ukuaji wa mamalia.

Asia ikawa mahali pa kuzaliwa kwa brontotheriums kubwa (kwa mfano, emboloteria) na wanyama wakubwa wa kupendeza (kwa mfano, endrusarch, kufikia mita 5.5 kwa urefu). Katika bahari ya joto, nyangumi wa kwanza waliweza kuogelea (kwa mfano, basilosaurus na dorudon), na kwenye pwani ya Afrika kulikuwa na meritium na arsineuterium ya ajabu.

Karibu miaka milioni 36 iliyopita, Antarctic iliyoko kwenye pole ya kusini ilianza kufungia, uso wake ulifunikwa polepole na shuka kubwa za barafu. Hali ya hewa kwenye sayari ikawa baridi, na kiwango cha maji ndani ya bahari kikaanguka. Katika sehemu mbali mbali za ulimwengu, msimu wa mvua wa msimu wa mvua umebadilika sana. Wanyama wengi hawakuweza kuzoea mabadiliko haya, na baada ya miaka milioni chache tu, karibu nusu ya viumbe vyote duniani vilikufa.

Enzi za Oligocene (miaka milioni 34-24 iliyopita)

Mwanzoni mwa Oligocene, hali ya hewa kwenye sayari ilikuwa kavu na baridi, ambayo ilichangia malezi ya tambarare wazi, jangwa na vichaka. Kama matokeo ya mabadiliko ya hali ya hewa mwishoni mwa Eocene, familia nyingi za zamani za mamalia zilitoweka. Mahali pao kilichukuliwa na spishi mpya za wanyama, pamoja na mababu wa moja kwa moja wa wanyama wengine wa kisasa - vifaru, farasi, nguruwe, ngamia na sungura.

Mboga wakubwa huendelea kuonekana kati ya mamalia (Paraceratheriumkwa mfano, hazikuwa duni kwa kawaida kwa dinosaurs - zinaweza kufikia mita 5 kwa urefu na uzito hadi tani 17) na wanyama wanaokula wanyama (kama vile entelodon na hyenodon).

Kama matokeo ya kupunguka kwa mabara, Amerika Kusini na Australia zimetenganishwa kabisa na ulimwengu wote. Kwa wakati, fauna ya kipekee iliundwa kwenye mabara haya ya "kisiwa", yaliyowakilishwa na mamalia wa marsupial na wanyama wengine wa nje.

Karibu miaka milioni 25 iliyopita huko Asia, tambarare za kwanza za pwani zilitengenezwa, zimefunikwa na nafaka - nyayo. Tangu wakati huo, nafaka, ambazo zilikuwa kitu kisicho na maana cha ardhi ya ardhini, katika sehemu nyingi za ulimwengu hatua kwa hatua zinageuka kuwa aina kubwa ya mimea, ambayo hatimaye ilishughulikia sehemu ya tano ya uso wa ardhi.

Kipindi cha Neogene

Neogene - kipindi cha kijiolojia, kipindi cha pili cha Cenozoic. Kipindi cha Neogene kilianza karibu miaka milioni 25 iliyopita, kilimalizika miaka milioni 2 tu iliyopita. Muda wa Neogene ni miaka milioni 23. Mamalia hufundisha bahari na hewa - nyangumi na popo hutoka. Shinikiza kwa placental kwa ukingo wa mamalia iliyobaki. Fauna ya kipindi hiki ni zaidi na sawa na ile ya kisasa. Lakini tofauti zinabaki - bado kuna mastodons, hipparions, tiger sabuni-toothed. Ndege kubwa zisizo na ndege huchukua jukumu kubwa, haswa katika mazingira ya kando, ya kisiwa.

Enzi ya Miocene (miaka milioni 24-5 iliyopita)

Mabadiliko ya misimu kavu na ya mvua ilisababisha ukweli kwamba huko Miocene sehemu kubwa ya ardhi ilifunikwa na sehemu zisizo na mwisho. Kwa kuwa nafaka na mimea mingine haukumbwa vizuri, mamalia wa herbivorous wameunda aina mpya ya meno na vifaa vya kumengenya vimebadilika, wakiruhusu kupata virutubishi vya juu kutoka kwenye lishe hii inayopatikana kwa urahisi.

Steppes ikawa mahali pa kuzaliwa ng'ombe, kulungu na farasi. Wengi wa wanyama hawa walihifadhi mifugo na walitangatanga kila mahali baada ya mvua. Na baada ya ufugaji wa mimea, wadudu walifuata kwa visigino vyao.

Wanyama wengine wanapendelea kuokota majani ya miti na vichaka. Baadhi yao (kwa mfano, dinoterium na chalicoterium) walifikia saizi kubwa sana.

Katika Miocene, mifumo mingi ya mlima iliundwa - Alps, Himalaya, Andes na Rockies. Baadhi yao waligeuka kuwa juu sana kiasi kwamba walibadilisha hali ya mzunguko wa hewa angani na walianza kuchukua jukumu muhimu katika malezi ya hali ya hewa.

Enzi za Pliocene (miaka milioni 5-2.6 iliyopita)

Katika Pliocene, hali ya hewa ya Dunia imekuwa tofauti zaidi. Sayari imegawanywa katika sehemu nyingi za hali ya hewa - kutoka maeneo yaliyofunikwa na barafu ya polar hadi nchi za joto za joto.

Katika sehemu za nafaka za kila bara, spishi mpya zaidi na zaidi za mimea ya uwindaji wa mbwa mwitu na wanyama wanaowawinda walionekana. Katika sehemu za mashariki na kusini mwa Afrika, misitu mnene ilitoa njia ya kufungua savannas, ambayo ililazimisha nyumba za kwanza (kwa mfano, Kiafrika Australopithecus) kushuka kutoka kwenye miti na kulisha ardhini.

Karibu miaka milioni 2.5 iliyopita, bara la Amerika Kusini, ambalo kwa karibu milioni milioni 30 lilitengwa na ulimwengu wote, liligongana na Amerika Kaskazini. Smilodons na wanyama wengine waliokula wanyama waliingia katika eneo la Argentina ya kisasa kutoka kaskazini, wakati wakfu wakfu, fororacosa, na wawakilishi wengine wa wanyama wa Amerika Kusini walihamia Amerika ya Kaskazini. Uhamishaji huu wa wanyama uliitwa Soko Kuu. Mwisho wa Pliocene, megafauna ya baharini (mamalia, samaki wa baharini, kobe na papa) walikufa - 36% ya geni ya Pliocene haikuweza kuishi katika Pleistocene. Viwango vya kutoweka vilikuwa vya juu mara tatu kuliko kawaida cha kawaida cha Cenozoic (mara 2.2 juu kuliko katika Miocene, 60% ya juu kuliko katika Pleistocene).

Kipindi cha Anthropogenic (Quaternary)

Huu ni kipindi kifupi cha kijiolojia, lakini ilikuwa katika Quaternary ambayo miundo mingi ya kisasa ya ardhi ilibuniwa na matukio mengi muhimu yalifanyika katika historia ya Dunia (kutoka kwa mtazamo wa mwanadamu), muhimu zaidi ambayo yalikuwa ni umri wa barafu na kuonekana kwa mwanadamu. Muda wa Quaternary ni mfupi sana kiasi kwamba njia za kawaida za maua ya jamaa na umri wa isotopiki ziligeuka kuwa sahihi na nyeti. Katika muda mfupi kama huo, uchambuzi wa radiocarbon na njia zingine kulingana na kuoza kwa isotopu za muda mfupi hutumiwa kimsingi. Utaalam wa kipindi cha Quaternary kwa kulinganisha na vipindi vingine vya kijiolojia vilivyoleta tawi maalum la jiolojia - Quaternary.

Quaternary imegawanywa katika Pleistocene na Holocene.

Enzi ya Pleistocene (miaka milioni 2.6 iliyopita - miaka elfu 11.7 iliyopita)

Mwanzoni mwa Pleistocene, umri wa barafu mrefu ulianza duniani. Zaidi ya miaka milioni mbili, baridi sana na vipindi vichache vya joto vilivyobadilishwa kwenye sayari mara nyingi. Katika span baridi, ambayo ilidumu kama miaka elfu 40, mabara yalishambuliwa na barafu. Kwa kuingiliana na hali ya hewa ya joto (majadiliano), barafu ilidhoofika, na kiwango cha maji katika bahari kuongezeka.

Lita 1250-700,000 Wakati wa mpito wa Middle Pleistocene, muundo wa mzunguko wa maji ulibadilika sana katika Bahari ya Bering, kwani Bering Strait ilizuiliwa na karatasi ya barafu na maji baridi yaliyoundwa kwenye Bahari ya Bering kutokana na kuyeyuka kwa barafu yalizuiliwa katika Bahari la Pasifiki.

Wanyama wengi wa maeneo baridi ya sayari (kwa mfano, mamalia na vifaru vya pamba) wana kanzu nene na safu nene ya mafuta ya chini. Makundi ya kulungu na farasi yalisha malisho, yaliyowindwa na simba wa pango na wanyama wengine wanaowinda. Na kama miaka elfu 180 iliyopita, watu walianza kuwawinda pia - kwanza mtu wa Neanderthal, na kisha mtu mwenye busara.

Walakini, wanyama wengi wakubwa hawakuweza kuzoea mabadiliko ya hali ya hewa na ikabadilika. Karibu miaka elfu 10 iliyopita, enzi ya barafu ilisha, na hali ya hewa duniani ilikuwa joto na joto. Hii imechangia kuongezeka kwa kasi kwa idadi ya watu na kuenea kwa watu ulimwenguni kote. Walijifunza kulima ardhi na kupanda mimea iliyopandwa. Mara ya kwanza, jamii ndogo za kilimo zilikua, miji ilionekana, na milenia chache baadaye, ubinadamu uligeuka kuwa jamii ya ulimwengu kwa kutumia mafanikio yote ya teknolojia ya hali ya juu. Lakini spishi nyingi za wanyama ambazo watu wa zamani walishiriki sayari, walikuwa katika karibu kufa. Ndio maana wanasayansi mara nyingi husema kwamba kupitia kosa la mwanadamu Duniani kupotea kwa wingi wa spishi kumeibuka.

Enzi za mauaji ya enzi (miaka elfu 11,7 iliyopita - kisasa)

Maisha ya wanyama na mimea yalibadilika kidogo wakati wa Holocene, lakini kuna harakati kubwa katika mgawanyo wao. Wanyama wengi wakubwa, pamoja na mammoths na mastodons, paka sabuni zenye tolea (kama smilodons na Homotherias) na sloths kubwa, walianza kufa kutoka Pleistocene marehemu hadi Holocene ya mapema. Katika Amerika ya Kaskazini, wanyama wengi ambao walikua katika sehemu zingine (pamoja na farasi na ngamia) walipotea. Wasomi wengine wanaelezea kupungua kwa megafauna ya Amerika na makazi ya mababu wa Wahindi wa Amerika, lakini wengi wao wanadai kuwa mabadiliko ya hali ya hewa yamekuwa na athari kubwa.