Tak powstało życie na Ziemi

stars-field-1196999Nasza planeta ma około 4,6 miliarda lat. Powstała na wskutek wielkiego wybuchu, który spowodował pojawienie się Słońca i całej galaktyki. Przez niecały miliard lat temperatura wynosiła ponad 100°C, brakowało tlenu i wody. Ciągłe uderzenia meteorytów, komet czy asteroidów generowały energię UV i promieniowanie radioaktywne. Zaczęły tworzyć się związki organiczne w sposób abiotyczny ze związków nieorganicznych, takich jak dwutlenek węgla, tlenek azotu, metan, siarkowodór i amoniak. Dały one początek powstawaniu aminokwasów, cukrów, zasad azotowych, kwasów tłuszczowych, itp. W efekcie powolnego ochładzania się planety pojawiła się woda – miało to miejsce około 3,9 mld lat temu. Słońce wykazywało wtedy ok. 30% teraźniejszej aktywności.

Teoria panspermii głosi, że życie przybyło do nas z kosmosu w meteorytach. Jest to oparte na założeniu, że czas pomiędzy zakończeniem ataków ciał niebieskich, a zapoczątkowaniem życia na Ziemie był zbyt krótki, aby to właśnie tutaj ono powstało. Miało to miejsce najprawdopodobniej pomiędzy 4 a 3,6 mld lat temu. Pierwsze organizmy charakteryzowały się prokariotyczną budową komórkową, prowadzeniem prostego metabolizmu a także replikacją wraz z dziedziczeniem cech. Dowodem na istnienie tychże organizmów są stromatolity, czyli skamieniałości drobnoustrojów sprzed 3,5 mld lat.

https://www.sciencedaily.com/releases/2012/02/120216110403.htm


https://www.sciencedaily.com/releases/2012/02/120216110403.htm

 

Pierwszymi „poważnymi” organizmami były progenoty. Były to hipertermofilne beztlenowce, prowadzące taki właśnie prosty heterotroficzny metabolizm (chemo- lub litotroficzny). Na drodze horyzontalnego transferu genów, bardzo silnie wymieniały je między sobą tworząc zespoły metaboliczne. Pierwotnym materiałem genetycznym były jedynie krótkie oligonukleotydy kwasu rybonukleinowego. Następnie wykształciły się, przypominające bakterie siarkowe bakterie zielone lub purpurowe, beztlenowe bakterie fototroficzne. Najstarszym typem oddychanie beztlenowego była fermentacja lub oddychanie żelazowe. Po nich, około 2,5-2 mld lat temu, pojawiły się tlenowe fototrofy, czyli sinice, które to zaczęły produkować tlen. W ten sposób zadziała się tlenowa rewolucja, pozwalająca także na obecność chroniącego przed UV ozonu.

Intensywnie zaczęły powstawać generacje różnego rodzaju mikroorganizmów, zdolnych do życia w bardzo wielu ekosystemach, bardziej lub jeszcze mniej korzystnych doOLYMPUS DIGITAL CAMERA zasiedlenia przez organizmy wyższe. Najpóźniej, po: Archaea, Firmicutes (np. paciorkowce, gronkowce), Actinobacteria (promieniowce), Cyanobacteria (sinice), Bacteroides (beztlenowe pałeczki Gram-ujemne) i Chlamydiae (bakterie wewnątrzkomórkowe), powstały Proteobacteria (szeroka grupa zawierająca m.in patogenne pałeczki z rodzajów Escherichia spp., Salmonella spp., Helicobacter spp., Vibrio spp., oraz np. bakterie azotowe: Nitrobacter spp., Nitrosomonas spp. i wiele, wiele innych).

DNA ulegało powiększaniu się oraz rozmieszczeniu materiału genetycznego w chromosomach. Sprzyjało to sprawniejszej ekspresji genów. Stopniowo zaczęły wyłaniać się mikroorganizmy eukariotyczne, co z kolei głosi teoria endosymbiozy. Zgodnie z nią organelle eukariotyczne znalazły się wewnątrz komórek na skutek wchłonięcia prokariontów. Według tego systemu chloroplasty pochodziły od sinic, a mitochondria powstały z proteobakterii. Dzisiejsze eukariota zmieniły się więc genetycznie, ale pewne cechy komórkowe są stałe od miliardów lat.

Dodaj komentarz

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *

Możesz użyć następujących tagów oraz atrybutów HTML-a: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <strike> <strong>