Подготовь сообщение по теме история развития органической системы 10 класс интересное не большое

Ответ на вопрос

История развития органической системы на Земле — это рассказ о том, как из простых молекул возникло всё многообразие жизни. От бактерий до человека. Этот процесс занял миллиарды лет. Его изучение помогает понять наше место в мире. Мы пройдём по главным этапам. Опираемся на научные исследования и эксперименты. Они объясняют, как это могло произойти.

Сначала разберёмся, что такое органическая система. Это совокупность органических молекул и живых организмов. Они взаимодействуют друг с другом и с окружающей средой. Вопрос о её происхождении долго оставался загадкой. В XIX веке считалось, что жизнь зарождается самопроизвольно. Например, из грязи или гниющего мяса. Но эксперименты Луи Пастера в 1860-х годах доказали: живое происходит только от живого. Тогда возникла новая загадка. Откуда взялась самая первая жизнь?

Современная наука отвечает так: жизнь возникла абиогенным путём. То есть из неживой материи. Это произошло в результате химической эволюции. Эту идею в 1924 году выдвинул советский биохимик Александр Опарин. В 1929 году эту идею независимо выдвинул английский биолог Джон Холдейн. Их теорию называют теорией Опарина–Холдейна. Она предполагает, что первые органические вещества образовались в первичной атмосфере Земли. Эта атмосфера состояла из аммиака, метана, водорода и паров воды. Кислорода тогда не было. Зато часто сверкали молнии. Активно действовали вулканы. Под влиянием этих энергий простые газы соединялись в сложные органические молекулы. Так появились аминокислоты, сахара, азотистые основания.

Эту гипотезу подтвердил эксперимент. В 1953 году его провели американские учёные Стэнли Миллер и Гарольд Юри. Они создали установку, имитирующую первичную атмосферу. В колбе были метан, аммиак, водород и вода. Через смесь пропускали электрические разряды. Они были как молнии. Через неделю в колбе нашли аминокислоты. Это те самые «кирпичики», из которых строятся белки. Позже в похожих опытах получали и другие органические соединения. Этот эксперимент стал классическим. О нём пишут в школьных учебниках. Например, в курсе биологии для 10 класса под редакцией В. К. Шумного и др.

Следующий этап — образование коацерватных капель. Опарин предположил, что органические молекулы накапливались в первичном океане. Там они слипались в крупные скопления — коацерваты. Эти капли были отделены от внешней среды. Но могли обмениваться с ней веществами. Они поглощали одни молекулы и выделяли другие. Это уже похоже на примитивный обмен веществ. Коацерваты могли расти и делиться. Так теория Опарина объясняет переход от химической эволюции к биологической. Коацерваты не были живыми. Но они накапливали вещества. Это делало их похожими на первые клетки. Учёные проверяли эту идею в опытах. Они получали коацерваты из белков и углеводов. Такие капли действительно росли и делились.

Но оставался главный вопрос. Как появились молекулы, способные к самовоспроизведению? Для передачи наследственной информации нужны нуклеиновые кислоты. Это ДНК или РНК. В 1980-е годы американский учёный Томас Чек открыл рибозимы. Независимо от него их открыл Сидни Олтмен. Рибозимы — это молекулы РНК. Они могут ускорять химические реакции. Это привело к гипотезе «мира РНК». Согласно ей, первой молекулой жизни была РНК. Она одновременно хранила информацию и ускоряла реакции. Гипотеза мира РНК объясняет, как информация и обмен веществ могли соединиться в одной молекуле. Потом РНК стала передавать функции ДНК и белкам. ДНК стала хранить информацию. Белки стали ускорять реакции. Так возникла современная схема жизни. Позже, в 2000-х годах, в лабораториях создали искусственные рибозимы. Они могли самокопироваться. Эти исследования идут и сейчас. В них участвуют российские учёные из Института молекулярной биологии имени В. А. Энгельгардта.

Когда появились примитивные клетки — пробионты, начался новый этап. Древнейшие ископаемые организмы найдены в породах возрастом около 3,5 миллиарда лет. Они похожи на бактерии. Это были анаэробные гетеротрофы. То есть организмы, которые жили без кислорода. Они питались готовыми органическими веществами из окружающей среды. Но запас «первичного бульона» начал иссякать. Некоторые организмы научились синтезировать органику сами. Так возник фотосинтез. Первыми фотосинтезирующими организмами были цианобактерии. Около 2,4 миллиарда лет назад они вызвали «кислородную революцию». Атмосфера начала насыщаться кислородом. Для многих тогдашних организмов кислород был ядом. Но некоторые приспособились. Они стали использовать кислород для дыхания. Это дало гораздо больше энергии. Кислородная революция изменила атмосферу и океаны. Она также привела к появлению озонового слоя. Озоновый слой защитил жизнь от жёсткого излучения. Это позже позволило организмам выйти на сушу.

Следующий прорыв — появление эукариот. Это клетки с ядром. Это произошло примерно 1,5–2 миллиарда лет назад. Согласно теории симбиогенеза, эукариотическая клетка возникла из симбиоза разных клеток без ядра. Эту теорию в 1960-х годах предложила американка Линн Маргулис. Одна клетка поглотила другую. Они «договорились». Поглощённая клетка стала митохондрией. Она производит энергию. Позже некоторые клетки приобрели хлоропласты. Так появились растения. Эта теория сейчас общепризнана. Её подтверждают данные молекулярной биологии. Митохондрии и хлоропласты имеют свою ДНК. Она похожа на ДНК бактерий. Это важное доказательство теории симбиогенеза.

Около 1 миллиарда лет назад появились первые многоклеточные организмы. Это позволило разным клеткам специализироваться. Одни стали отвечать за питание. Другие — за движение. Третьи — за размножение. Первые многоклеточные были похожи на водоросли и мягкие организмы. В конце протерозоя появилась эдиакарская фауна. Эти существа были мягкотелыми и необычными. Некоторые напоминали перья или блины. Их остатки нашли в Австралии и других местах. Затем, примерно 540 миллионов лет назад, произошёл «кембрийский взрыв». Это резкое увеличение разнообразия животных. В летописи окаменелостей появились почти все современные типы. Это членистоногие, моллюски, хордовые. В кембрии появились твёрдые скелеты. Животные стали строить раковины и панцири. Это лучше сохраняется в ископаемой летописи. Причины этого взрыва до сих пор обсуждаются. Вероятно, сыграли роль рост содержания кислорода и появление хищников.

Выход жизни на сушу начался около 500 миллионов лет назад. Сначала растения и грибы освоили наземную среду. Затем туда вышли животные. Появились первые леса, насекомые, земноводные, рептилии. Растения вышли на сушу раньше животных. Они создали почву и изменили климат. Первые земноводные появились около 370 миллионов лет назад. Рептилии начали откладывать яйца с твёрдой оболочкой. Это позволило им жить дальше от воды. Около 250 миллионов лет назад случилось массовое пермское вымирание. Оно было самым крупным в истории. Оно погубило около 90% морских видов. Причины связывают с вулканизмом и изменением климата. Но жизнь восстановилась. В мезозое господствовали динозавры. Их вымирание 66 миллионов лет назад открыло путь млекопитающим. Млекопитающие долго жили в тени динозавров. После их вымирания они заняли освободившиеся места. Появились приматы. Позже возникли первые люди.

История органической системы — это цепь закономерных событий. Она идёт от синтеза простых органических молекул в первичном океане до сложных экосистем. Каждый этап подтверждается экспериментами и находками палеонтологов. Изучение этой истории не только удовлетворяет любопытство. Оно помогает понять, как хрупка жизнь. Оно показывает, насколько важно беречь биосферу. Возможно, похожие процессы идут и на других планетах. Может быть, мы не одиноки во Вселенной.