Жердің химиялық және биологиялық эволюциясінің негізгі кезеңдері.

Жер бетінде тіршіліктің пайда болуы бірнеше теориялар арқылы түсіндіріледі. Соның ішінде ең маңыздылары:

1. Абиогеноз теориясы (тірінің өліден пайда болуы)

2. Биогеноз теориясы (тіріден тірінің пайда болуы)

И.Опарин 1924ж. «Химиялық эволюция концепциясын” жасаған. Осы коацерваттық теория бойынша химиялық эволюция биологиялық эволюцияға ауысады, кейін ерекше жүйе пайда болуы (қоршаған сыртқы ортамен өзара әрекеттесуге қабілетті) протобионттар эволюциясы жүреді.

Протополимер-катализдік белсенділігі бар ақуыз.

Тіршілік- зат алмасу және көбею сияқты ерекше қасиеттермен сипатталады.

Жер жасы-5-6 млрд. жыл, күн жүйесінің жасы 10 млрд. жыл. Жердегі тіршілік дегеніміз негізінен нуклеин қышқылдары мен ақуыздың өзара әрекеттесу функциясы болып табылады.

Нуклеин қышқылы-нуклеотид полимерлері болып табылады, ал ол өз кезегінде азоттық негізден, центозалардан және фосфаттан тұрады. Ақуыздар-бұлар да полимерлер және амин қышқылдардан тұрады, ақуыз функциясы - әртүрлі.

Джон Берналдың теориясына сәйкес, тіршіліктің пайда болу тарихы 3 негізгі бөлімге бөлінеді: атомнан молекулаға дейін, молекуладан полимерге дейін, полимерден организмге дейін.

1-сатысында өмір үшін сипатты метаннан және аммиактан аралық молекула қалыптасқан. Олар, негізінен көміртектік азоттық қосылыстар, жай күрделілігі бар қосылыстар-амин қышқылдар және органикалық негізді-аденин. Олар Опаринмен Холдейн гипотезаларына сәйкес «бірінші реттік сорпа» құрамды бөлігі болып саналады.

2-сатыдағы процесс - бұл молекулалардың полимеризациялануы, шешуші жағдайға алып келетін динамикалық ұйымдастыру процесінің пайда болу, оны біз тіршілік деп атаймыз.

3-сатысында организмдердің дамуы және олардың ішкі ұйымдастыруларының қалыптасуы жүреді, ол жай метаболизмдік ортадан организмдік деңгейге ауысу, яғни қоршаған өлі табиғаттан даралану. Осы этапта эобионттар пайда болды, осыдан кейін тірі табиғатта күрделі компоненттері дами бастады. Осының нәтижесіне осындай компоненттерден жүйе пайда болды, ол жүйе жоғары ұйымдасқан тірі тіршілік иелеріне тән - «эукариоттық» жасуша (ядросы бар). Дәл осыдан жасушаның пайда болуы нағыз тіршілік бастамасын береді. Тіршілік дамуының көп түрлілігі және күрделілігі осыдан басталады.

Химиялық эволюция ерте кезеңдерінде-ақ түрлі өзгерістерге ұшырап алдымен биохимиялық, кейін биологиялық эволюцияға айналды. Жер бетіндегі қазіргі тіршілік оттекті атмосферадан түзіле алмаған болар еді. Пайда болған тіршілік үздіксіз эволюция процесін басынан өткізген және өткізуде. Биологиялық эволюция ең алғашқы организмдер алғаш рет өздерін өздері жасай алған кезден басталды. Жерде тіршіліктің басталуы белок молекулаларын жасай алатын нуклеин қышқылдарының түзілуінен басталды.

Биохимиялық эволюция теориясын төмендегі схема бойынша беруге болады. Коацерваттар мен органикалық заттардың түйіртпектерінің шекарасында күрделі көмірсутектер молекулалары орын алды, нәтижесінде коацерваттардың тұрақтылығын қамтамасыз ететін қарапайым клеткалық мембрана пайда болды. Коацерватқа өздігінен көбейе алатын молекуланың енуі нәтижесінде өсу процесіне қабілетті қарапайым клетка түзілген болуы керек.

Ядросыз клетканың (прокариоттардың) эволюциясы 1 млрд тан астам жылға созылды. Алғашқы бір клеткалы ядросыз, бірақ ДНК жіпшелері бар организмдер қазіргі бактериялар мен көк-жасыл балдырларды еске түсіреді. Бұл ең ертедегі организмдердің жасы 3.3 млрд жылдан асады.

Келесі кезеңде (шамамен бұдан 2 млрд. жыл бұрын) клеткада ядро пайда болады. Бұл бір клеткалы ядросы бар организмдер эукариоттар деп аталады. Қазіргі кезде олардың 25-30 мыңдай түрлері бар.

Шамамен 1 млрд пен 2 млрд жыл арасында биологиялық эволюция жыныстық көбею процесінің пайда болуына байланысты тез қарқынмен дамыды. Осыған байланысты организмдердің оларды қоршаған ортаға бейімделу мүмкіндіктері ұлғайды.

1 млрд жыл бұрын алғашқы көп клеткалы организмдер пайда болып, барлық тірі организмдер екі патшалыққа бөлінді- өсімдіктер және жануарлар.

Олар: 1) клетка құрылысы мен өсуге қабілеті; 2) қоректену типі; 3) қозғалуға қабілеттілігі бойынша үш топқа бөлінді.

Патшалыққа бір ғана белгісі бойынша емес, бірнеше ерекшеліктері бойынша бөлінді. Мысалы, кораллдар, моллюскалар мен өзен губкасы қозғалмай тіршілік ететіндер, дегенмен де олар жануарларға жатқызылды. Насеком қоректі өсімдіктер қоректену типі бойынша жануарларға жатады. Сонымен бірге ауыспалы типтер де бар, мысалы, жасыл эвглена өсімдік сияқты қоректенеді, ал қозғалуы жануарлар сияқты.

1 млрд жыл бұрын көп клеткалы өсімдіктердің пайда болуы фотосинтез процесінің күрт қарқындауына әкеліп, мұхиттағы балдырлар өздерін қоршаған ортаға млн-даған тонна оттегі бөліп, Жердің атмосферасының озон қабатын түзіп, құрлық пен сулы ортаны тіршіліктің бұдан гөрі жетілген формаларының эволюциясына дайындай бастады.

Бұл кезең шамамен 400 млн жылға созылды да, бұдан 580 млн жыл бұрын мұхиттағы биотаның аса қарқындап дамуына әкеп соқты.

Органикалық дүние эволюциясының осы кезеңінде атмосферада фотосинтездің негізгі компоненттері – көмірқышқыл газының мөлшері жоғары, ал оттегі аз ғана болды. Палеозой эрасының біраз бөлігінде атмосферадағы СО₂ концентрациясы 0.1-0.4% қана болды. Көмірқышқыл газының бұндай концентрациясында автотрофты өсімдіктердің өнімділігі ең жоғары шекте болып және осының нәтижесінде түзілген биомассаның өте көп мөлшері толып жатқан өзгерістерге ұшырай отырып, органикалық жанғыш пайдалы қазбалардың орасан мол қорын жасаған болар еді. Палеозойдың басына қарай оттегінің массасы жоғарылай бастады. Мезозойдың соңында СО₂ концентрациясы азая бастады. Бұл үрдіс олигоценде күшейіп, әсіресе плиоценнің соңында оның мөлшері ең төменгі шегіне жетті. Бұнымен бірге автотрофты өсімдіктердің массасы және Жер бетіндегі барлық тірі организмдердің массасы азайды.

Жануарлар дүниесінің дамуы барысында жануарлар организмдерінің органдары олардың атқаратын функцияларына байланысты дифференциацияла-нып, скелет, қозғалу, ас қорыту, тыныс алу, қан тамырлары, нерв системалары мен сезім органдары қалыптасты. Тыныс алу энергиясы организмдердің қозғалуы мен өсуі үшін қажетті энергияға айналды. Ал энергияның артық қоры жануарлардың қорек табу жолындағы қозғалыстарына жұмсалды. Қозғалу үшін олар денесін белгілі қалыпта ұстап, әртүрлі жағдайларда тез және дәл шешім қабылдауды қажет етті. Яғни, биологиялық эволюция процесі мидың пайда болуына әкеп соқты.

Бұдан 65 млн жыл бұрын Жерге диаметрі 9 км алып аспан денесінің құлауы нәтижесінде экологиялық жағдай күрт өзгерді. Экологиялық катастрофаның нәтижесінде жануарлардың арасындағы сан жағынан басым болып саналатын динозаврлар жойылып кетті де, кейіннен Жерде көбірек үстемдік құрған сүт қоректілер қарқынды дамыды.

ХVІІІ-Х1Х ғасырларда ғалымдар өсімдіктер мен жануарлар дүниесінің систематикасын жасау үшін көп жұмыстар жүргізді. Биологияда систематика деп аталатын бағыт пайда болды. Өсімдіктер мен жануарлар олардың структуралық ерекшеліктеріне қарай классификацияланды. Негізгі структуралық бірлік ретінде түр алынды, ал одан жоғары деңгейлер туыс, отряд, классты құрады.

Қазіргі кезде Жер бетінде өсімдіктердің 500 000 мыңдай, жануарлардың 1,5 млн түрлері бар, олардың ішінде омыртқалылар – 70 мыңдай, олардың 16 мыңы құстар, сүт қоректілердің – 12 540 түрі бар

Тіршілік формаларының дамуындағы оқиғалар мен негізгі даталардың геологиялық шкаласы