СИСТЕМАТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

НАДЦАРСТВОPROCARYOTA

ЦАРСТВО CYANOBIONTA (ЦИАНОФИТЫ - СТРОМАТОЛИТЫ, ОНКОЛИТЫ)

ЦАРСТВОBACTERIA (БАКТЕРИИ)

Более 3.5млрд. лет назад на дне мелководных, теплых и богатых питательными веществами морей, водоемов возникла жизнь в виде мельчайших примитивных существ. Первый период развития органического мира на Земле характеризуется тем, что первичные живые организмы были анаэробными, т.е. жили без кислорода, питались и воспроизводились за счет "органического бульона", возникшего из неорганических систем. Иначе говоря, они питались готовыми органическими веществами, синтезированными в ходе химической эволюции, т.е. были гетеротрофами. Но это не могло длиться долго, поскольку такой резерв органического вещества быстро убывал.

Первый великий качественный переход в эволюции живой материи был связан с "энергетическим кризисом": "органический бульон" был исчерпан и следовало выработать способы формирования крупных молекул биохимическим путем, внутри клеток, с помощью ферментов. В этой ситуации преимущество было у тех клеток, которые могли получать большую часть необходимой им энергии непосредственно из солнечного излучения. Такой переход вполне возможен, так как некоторые простые соединения обладают способностью поглощать свет, если они включают в свой состав атом магния (как в хлорофилле). Уловленная таким образом световая энергия может быть использована для усиления реакций обмена, в частности, для образования органических соединений, которые могут сначала накапливаться, а затем расщепляться с высвобождением энергии. На этом пути и шел процесс образования хлорофилла и фотосинтеза. Фотосинтез обеспечивал организму получение необходимой энергии от Солнца и, вместе с тем, независимость от внешних питательных веществ. Такие организмы называются автотрофными. Это значит, что их питание осуществляется внутренним путем благодаря световой энергии. При этом, разумеется, поглощаются из внешней среды и некоторые вещества - вода, углекислый газ, минеральные соединения.

Таким образом, примерно, 3.5 млрд лет назад появились первые организмы -прокариоты - одноклеточные, у которых не было обособленного ядра, деление клетки не включало в себя точной дупликации генетического материала (ДНК), через оболочку клетки поступали только отдельные молекулы. Прокариоты - это простые, выносливые организмы, обладавшие высокой вариабельностью (генетической гибкостью), способностью к быстрому размножению, легко приспосабливающиеся к изменяющимся условиям природной среды. В первой половине архея они прошли сложный путь развития, т.к. уже в середине архея существовали две самостоятельные ветви органического мира - бактерии и синезеленые водоросли (цианофиты). Эти первые организмы обитали в безкислородной среде (менее 0.02%), заселяя мелководные бассейны глубиной 10-50м. Такой слой воды (более 10м) хорошо защищал их от губительного ультрафиолетового излучения Солнца.

Первыми живыми организмами были бактерии, превращавшие неорганические соединения в органические, используя солнечный свет. Бактерии разлагали воду, выделяя кислород.

Синезеленые водоросли - цианофиты представляли собой микроскопические нитеподобные образования оболочки одноклеточных цианофитов (акритархи), стяжения их карбонатов (катаграфии), продукты жизнедеятельности синезеленых водорослей - строматолиты и онколиты. Достоверные следы организмов в виде продуктов жизнедеятельности синезеленых водорослей - строматолиты и онколиты - встречаются уже в породах архея и нижнего протерозоя. Они известны в Северной Америке, на Канадском щите, в Южной Африке (3.2-2.9 млрд. лет), и в Западной Австралии (блок Пилбара - 3.4-3.5 млрд. лет)

НАДЦАРСТВОEUCARYOTA

Переход к фотосинтезу и автотрофному питанию был великим революционным переворотом в эволюции живого. Значительно увеличилась биомасса Земли. В результате фотосинтеза кислород уже в значительных количествах стал выделяться в атмосферу. Анаэробные организмы погибали от избытка кислорода, а часть приспособилась к кислороду, получив огромное преимущество. Переход к фотосинтезу завершился 1.8 млрд. лет назад и привел к важным преобразованиям на Земле: атмосфера стала кислородной, появился озоновый слой, изменился состав воды.

С этой "кислородной революцией" связан переход от прокариотов к эукариотам. Эти организмы были лучше приспособлены к новым условиям. Нужна была не генетическая гибкость, а генетическая стабильность. У эукариотов ДНК уже собрана в хромосомы, а те сосредоточены в ядре клетки. Такая клетка воспроизводится без каких-либо существенных изменений. Это значит, что в неизменной природной среде "дочерние" клетки имеют столько же шансов на выживание, сколько их имела клетка "материнская". Эукариоты стали переходить к частичному кислородному дыханию или могли чередовать кислородное дыхание с брожением в зависимости от меняющихся условий обитания.

Дальнейшая эволюция эукариотов была связана с разделением на растительные и животные клетки. Растительные клетки покрыты жесткой целлюлозной оболочкой, которая их защищает. Но одновременно такая оболочка не дает им возможности свободно перемещаться и получать пищу в процессе передвижения. Животные клетки имеют эластичные оболочки и потому не теряют способности к передвижению.