Эволюция жизни

ЩИХСЯ между силикатными слоями. По этой причине глинистые почвы очень удобны для выращивания растений. Это же свойство позволяет использовать их в качестве носителей для металлических катализаторов. Один из распространенных катализаторов-платиновая чернь - представляет собой тонкоизмельченную металлическую платину, полученную осаждением из раствора. Каталитическая активность платиновой черни усиливается высокоразвитой поверхностью металла. Аналогичный эффект достигается путем осаждения металла-катализатора (N1 или Со) на поверхность глины. Атомы металла покрывают внутренние поверхности силикатных листов, а кристаллическая структура глины предотвращает слипание металла в бесполезную массу. Согласно предположению Дж. Бернала, первые каталитические реакции на ранних стадиях эволюции жизни, еще до появления биологических катализаторов (ферментов), могли протекать на поверхности глинистых минералов. [c.637]

Фокс Р Энергия и эволюция жизни на Земле. М. Мир, 1992. 216 с. [c.407]

Предыдущие главы книги касались фундаментальных процессов фотохимии. В этой последней главе мы рассмотрим некоторые из путей воздействия фотохимии на нашу жизнь. Как известно, природные фотохимические явления влияли на эволюцию жизни и продолжают оказывать влияние на ее нынешнее существование на Земле. Применения фотохимии, простирающиеся от фотографии до фототерапии, имеют очень важное значение. Здесь приводится ограниченное число примеров из области прикладной фотохимии, но они демонстрируют разнообразие применений. [c.210]

ДЛЯ ранних стадий эволюции атмосферы на основании геологических данных. На рис. 8.1 суммированы результаты таких расчетов и события эволюции жизни, отложенные вдоль кривой изменения концентрации кислорода от времени. [c.215]

Наше выживание сейчас в не меньшей степени, чем эволюция жизни в прошлом, зависит от защитного действия атмосферного озона против коротковолнового солнечного УФ-излучения. К тому же основным источником энергии для многих реакций, протекающих в атмосфере, служит процесс поглощения солнечного света озоном. Поэтому значительный интерес представляют измерения и интерпретация современных концентраций и распределение озона в атмосфере по высоте. Прямые измерения концентрационного профиля озона по высоте стали возможными в экспериментах с использованием ракет, высотных зондов и спутников. Эти измерения можно сопоставлять с предсказаниями гипотетических схем реакций, основан- [c.216]

В чем состоит отличие биогенного элемента от его соседей по Системе, которое обеспечило выбор природой именно данного элемента как участника в возникновении и эволюции жизни [c.6]

Бактерии, грибы, актиномицеты инициируют и стимулируют процессы коррозии и старения продуктами своей жизнедеятельности, а при прямом или комбинированном воздействии (совместно с другими факторами среды) вызывают особый вид разрушения материалов и покрытий — биоповреждения. В настоящее время отечественные и зарубежные исследователи подчеркивают, что биоповреждения представляют собой эколого-технологи-ческую проблему. Она является комплексной в научном плане и многоотраслевой — в практическом. Основа научных исследований проблемы базируется на законах биологии и химии, материаловедческих и природоведческих дисциплинах. Рациональная борьба с биоповреждениями немыслима без изучения экологии микроорганизмов, особенностей их существования, а также без знаний физико-химических свойств материалов и условий эксплуатации машин, оборудования и сооружений, без понимания вопросов природоиспользования и необходимости защиты природы от загрязнений. За несколько миллиардов лет эволюции жизни на земле микроорганизмы получили способность быстрой адаптации к изменяющимся условиям их обитания и источникам питания. Только этим можно объяснить активность ряда микроорганизмов в отношении созданных человеком конструкций, приводящую к разрушению последних. [c.3]

Первой ступенью в эволюции жизни на Земле была, вероятно, эволюция молекул. В водном растворе содержалось множество мелких молекул, которые беспорядочно образовывались под действием солнечного света, разрядов молний и других источников энергии и обладали способностью катализировать реакции, приводившие к синтезу копий самих себя. По-видимому, этот процесс проходил в две стадии во-первых, под влиянием каталитического действия (как на матрице) шло образование молекулы, комплементарной по структуре первоначальной молекуле, а затем эта вторая молекула служила матрицей для образования новой молекулы, которая была идентична первоначальной молекуле. Тот факт, что такой двухстадийный процесс репликации (или эквивалентный ему одностадийный процесс репликации молекулы, состоящей из двух комплементарных частей) осуществляется в настоящее время нуклеиновыми кислотами при репликации генов, позволяет предположить, что первыми самовоспроизводящимися молекулами на Земле были действительно молекулы нуклеиновой кислоты. Учитывая важную роль, которую белки играют в живых организмах, полагали, что именно они должны были быть первыми самоудваивающимися молекулами, однако существующие в этом отношении данные говорят в пользу нуклеиновых кислот. [c.465]

Следующей ступенью в эволюции жизни могло быть возникновение процесса синтеза белков, направляемого нуклеиновыми кислотами. До тех пор, однако, пока молекулы свободно переходили в окружающую водную среду, существовала лишь небольшая вероятность для развития процессов синтеза молекул различных видов. Только после того, как начали формироваться клетки (содержащие определенное количество воды с растворенными в ней различными веществами, которые удерживала от перехода в окружающую среду клеточная мембрана), процесс молекулярной эволюции вовлек в конце концов десятки тысяч веществ, участвующих в десятках тысяч каталитических реакций. [c.465]

Осадочные породы первоначально состояли исключительно из неорганических вешеств - глины и песка. Именно таков был состав осадочного слоя в докембрийские периоды химической (неорганической) эволюции Земли продолжительностью 4 млрд лет. Возникновение жизни сушественно ускорило химическую эволюцию (органическую) Земли. Продолжительность последующих периодов с момента возникновения простейших примитивных организмов до нынешней высокоорганизованной жизни составила всего около 570 млн лет. Так, в исторической последовательности, этап за этапом, на дне морей возникли осадки толщиной в сотни и тысячи метров. В результате осадкообразования и происходивших тектонических процессов земная поверхность изменялась настолько, что исчезали моря и окаменевшие остатки растений и животных оказывались на суше. Появилась возможность по этим окаменелостям восстановить картины эволюции жизни на Земле, установить климатические условия биосферы в простые геологические эпохи и составить историческую географическую карту материалов и океанов. [c.54]

Группа 25. Архебактерии. В соответствии с современными представлениями в эту группу выделены прокариоты, представляющие одну из трех линий эволюции жизни (см. рис. 41, Б). [c.179]

ПРОБЛЕМА ПРОИСХОЖДЕНИЯ И ЭВОЛЮЦИИ ЖИЗНИ. [c.184]

Возраст видимой нами Вселенной определяют как 10—15 млрд лет, а Земля возникла приблизительно 4,5 —5,0 млрд лет назад. Согласно распространенным представлениям, образование Земли произошло путем аккумуляции холодных твердых тел. Первоначально Земля была довольно однородной и ее последующее изменение происходило в направлении дифференциации исходного гомогенного вещества на кору, мантию и ядро. Этот период, в течение которого происходило формирование Земли как единого твердого тела, завершился примерно 4,6 млрд лет назад. Для понимания процесса возникновения и эволюции жизни необходимо представлять, каковы были условия на Земле, в которых оказалось возможным самозарождение жизни. В последующий после сформирования Земли период на ней происходили активные геологические процессы, менявшие ее облик и приводившие к формированию земной коры, гидросферы и атмосферы. [c.189]

В научном плане фототрофные эубактерии представляют интерес для изучения механизма фотосинтеза и азотфиксации. На прокариотном уровне сформировался тип фотосинтеза, сопровождающийся вьщелением в атмосферу О2. С этого момента начался новый этап в эволюции жизни, решающим фактором в котором явился молекулярный кислород. [c.326]

До возникновения фотосинтезирующих эукариот, и в первую очередь высших растений, содержание свободного кислорода в атмосфере Земли было незначительным по сравнению с его содержанием в современной земной атмосфере. Однако, по проведенным подсчетам, для переключения организма с брожения на дыхание достаточна концентрация кислорода 0,2%, т.е. 0,01 его уровня в современной атмосфере. Появление и накопление О2 в земной атмосфере было событием, значение которого для последующей эволюции жизни на Земле трудно переоценить. Прежде [c.326]

Бактерии-это сохранившиеся до наших дней живые свидетели ранней эволюции жизни. Многие в прошлом широко распространенные и господствовавшие бактерии в настоящее время ведут весьма скромное существование. В экологических нишах, обеспечивающих им подходящие условия жизни, сохранились также и анаэробные бактерии. [c.521]

Дарвин, как мы видели, отмечает, что Мэттью приписывал большое значение прямому действию условий жизни. Это совершенно правильно, как можно легко убедиться из текста Мэттью. Поскольку для Мэттью эволюционный процесс протекал с большой быстротой в пределах каждого геологического периода, перед ним как и перед старыми эволюционистами стоял вопрос о недостаточности геологического времени, ведь он должен был объяснить эволюцию жизни не в одном едином мире, а, так сказать, в ряде последовательных миров, почти не связанных друг с другом или, если и связанных, то лишь [c.111]

Одним из существеннейших моментов в формировании почвы Вильямс считал синтез и разрушение органического вещества. Он указывал, что почвообразование представляет собой один из следов грандиозного по масштабу и продолжительности процесса эволюции жизни на земной поверхности. Для Вильямса весь химизм почвы в основном являлся функцией [c.44]

Следовательно, так и будем уже считать, что промышленность — необходимое звено современной жизни людей во всех их степенях и ступенях развития, превосходящих потребности сказочных готтентотов. С ее участием и значением важности должно мириться, как с составом воздуха или воды, как с необходимостью жить или умирать. Она — в природе вещей, т. е. составляет, как ныне говорят, один из видов эволюции жизни человечества. До сих пор разноречия, если и существуют, то не подлежат моему разбору в этой книге. [...]. [c.139]

В то время как собственные физические и химические свойства воды удивительно хорошо соответствуют ее роли в возникновении и дальнейшей эволюции жизни, проблемы, связанные с регулированием концентраций и передвижения воды н растворенных в ней веществ, — одни из самых сложных, с какими только сталкивались живые организмы. Эти проблемы делятся на две основные категории [c.116]

Энергетические условия существования жизни. Рассмотренные условия самопроизвольного протекания химических реакций не объясняют сам феномен существования жизни на Земле и не дают теоретически состоятельных оснований для объяснения зарождения и эволюции жизни на нашей планете. Такие основания содержатся в активно ныне развивающейся термодинамике неравновесных процессов. Этот новый раздел термодинамики определяет, в каких условиях могут возникать самоорганизующиеся системы, т. е. жизнь. Главным из этих условий является непрерывный поток высокопотенциальной энергии. На Земле источником высокопотенциальной энергии служит видимый свет Солнца. Биосфера существует за счет ви- [c.62]

В т. 3 рассмотрены вопросы экскреции и осморегуляции размножение, рост и развитие растений и животных проблемы классической и прикладной генетики эволюция жизни на Земле и механизмы видообразования. [c.4]

В начале эволюции жизни на Земле под действием излучения Солнца из всех видов фотосинтеза выжил и дал потомство (по Дарвину) тот, который поглощает именно оранжево-красную часть спектра энергии, поскольку остальным видам фотосинтеза просто не хватало лучистой энергии. Но если из всего спектра видимой человеческим глазом спектра (белый цвет состоит из 7 цветов радуги) растения поглощают красно-оранжевую часть, то остается (т. е. отражается и проходит насквозь) тот цвет, который назван зеленым, именно его и имеет растительность на Земле. [c.261]

Ясно, что это не случайное совпадение эволюции жизни, независимое от изменения планеты и критических ее периодов. Жизнь неотделима от биосферы, и живое вещество является ее функцией. [c.270]

На протяжении последних десяти лет генетики разработали методы, которые позволили им в лабораторных условиях воссоздать последовательные этапы эволюции организмов. Более того, эти методы позволяют ставить эксперименты, в природных условиях невозможные. Используя метод рекомбинантных ДНК, генетики научились трансплантировать гены от одних организмов другим, т. е. переносить генетический материал способом, никогда не встречавшимся в эволюции жизни на Земле. Новое знание и возможности использовать его для достижения новых целей имеют глубокие последствия для всей биологии. К жизни, какой мы ее знаем в малой, но существенной степени, добавляется жизнь, которую мы умеем делать . [c.14]

Рис. 7-61. Связь между содержанием кислорода в атмосфере и некоторыми из важнейших гипотетических этапов эволюции жизни на Земле. Судя по геологическим данным, между возникновением цианобактерий (которые, видимо, были первыми организмами, выделявшими кислород) и началом быстрого повышения концентрации кислорода в воздухе прошло больше миллиарда лет. Такая задержка объясняется главным образом наличием большого запаса растворенных в океане ионов закисного (двухвалентного) железа, которые вступали в реакцию с выделявшимся

По мнению других авторов, в истории Марса не было периодов с условиями, подобными земным [1304]. Быть может, из-за незначительности массы планеты ее внутренняя активность не могла до сих пор образовать заметную атмосферу и время для эволюции жизни на Марсе еще не пришло [1518]. Недавно на Марсе были открыты области мощного вулканизма и тектонической активности возможно, это предсказывает бурное будущее планеты [1304]. [c.42]

Вывод о возможности самоорганизации материи в условиях сильной неравновесности имеет большое мировоззренческое значение, поскольку выявляет путь, по которому законы природы приводят к появлению определенного порядка в неупорядоченных системах и затем к усложнению и развитию образовавшихся упорядоченных структур. М.Эйген в 60—70-е годы показал, что в сложных сильнонеравновесных системах с особыми каталитическими свойствами их некоторых элементов возможно возникновение процесса записи информации в виде некоторого молекулярного кода, с помощью которого становится возможным самовоспроизведение этих каталитических структур. Таким образом, нелинейная неравновесная термодинамика стала в настоящее время неотъемлемым элементом физико-химического обоснования всех гипотез о путях возникновения и эволюции жизни. [c.350]

Эти вопросы, к сожалению, недостаточно освещались в свете положения биогенных и биодеструктивных (разрушающих жизнь) элементов в Системе Д. И. Менделеева, а также в аспектах как статистической термодинамики, так и квантовой механики. Кроме того, обычно значение того или иного элемента рассматртшалось до сих пор чаще всего самостоятельно для констатации его участия в тех или иных определенных биохимических процессах, но сравнительное изучение достаточно полного набора важнейших биогенных элементов, обусловливающего именно в своей совокупности генезис и эволюцию жизни, обычно выпадало из сферы внимания исследователей вероятно, из-за сложности такой задачи и недостаточности фактических данных. В настоящее время нет ясности и в самой постановке конкретных вопросов проблемы биогенности, которые естественно разделить на три группы [c.353]

Водород — составная часть воды, своеобразной жизненной среды с молекулами, составленными из двух кайносимметриков, а потому особо устойчивыми термодинамически воды, имеюш,ей в своих молекулах значительный дипольный момент, содействующий образованию межмолекулярных связей, которым способствует и сетка водородных связей, устанавливающихся в тетраэдрически (симметрия р ) структурированной жидкой воде, а также имеющих большое значение для структурирования белков и нуклеиновых кислот. Особенно важными свойствами, порождающими электролитическую диссоциацию и многие другие важные для жизни явления, обладает вода в узком интервале температур от 0° С до примерно 60—100° С, т. е. в области, удобной для эволюции жизни с сохранением наследственности и тонкой психической информации (память). В условиях получения землей солнечной энергии и охлаждения земной поверхности путем излучения инфракрасных квант в мировое пространство вода легко конденсируется, образуя океан, чему помогает межмолекулярное притяжение дипольных молекул НаО друг к другу. [c.356]

Природа в процессе эволюции жизни произвела при помощи метода проб и ошибок, проверенного на опыте, выбор элементов по признаку биогенности. Этим самым она поставила перед наукой задачу понять сделанный выбор и внести таким образом порядок в список главнейших характеристик всех элементов. [c.359]

Биогеохимия по-иовому осветила мн. стороны эволюции жизни на Земле, наметила пути практич. решения ряда проблем в биологии, медицине, с. х-ве, геологии. Напр., на биогеохим. исследованиях основаны методы поисков рудных месторождений (определение микроэлементного состава золы растений). Из осадочных пород, почв и вод выделено св. 500 орг. соед. углеводородов, фенолов, хинонов, гуминовых к-т, асфальтитов, аминокислот, углеводов и их производных, липидов, изопреноидов, гетероциклов и др. Раздел Г., исследующий орг. соединения горных пород и вод, иаз. органической Г., к-рая дифференцировалась на самостоят. иаправлениа, имеющие прикладное значение Г. нефти, Г. угля и т. д. Напр., из углей в пром. масштабах извлекают Ge, и и Ga, разработана технология извлечения РЬ, Zn, Мо, изучается возможность извлечения Аи, Ag и Hg. Перспективна также добыча Ре и А1 из золы углей. [c.522]

Нефтегазоносность Земли рассматривается как феноменальное следствие развития ее геосфер, а нефтегазообразование — частный случай дефлюидизации осадочных пород. Нефтеобразование представлено как фундаментальная проблема естествознания, тесно связанная с происхождением и эволюцией жизни на Земле и с развитием ее оболочек. Нефть рассматривается в разных аспектах 1) как горючее полезное ископаемое, 2) как природный углеводородный раствор — единственный неводный раствор на Земле, 3) как жидкий гидрофобный продукт фоссилизации органического вещества, несущий информацию о биосферах прошлых геологических эпох. [c.7]

Капиллярность имеет огромное значение для эволюции жизни на нашей планете. Именно она поддерживает жизггедеятсльь ость самых разнообразных растительных форм, давая им возможность высасывать водные растворы питательных солей из глубины в десятки метров. Капиллярными явлениями во многом обусловлено движение крови и тканевых укидкостей. [c.43]

Простые опыты такого рода не только позволили построить первую химич. машину, но и помогли понять механизм возникновения обратных связей на уровне изолированных М. По-видимому, возникновение таких (отрицательных) обратных связей сыграло решающую роль в эволюции жизни на земле. В технич. плане реализация тейнохимич. принципа сулит в будущем создание саморегулирующихся смешанных механо-каталитич. систем, способных производить энергию и попутно регулировать химич. процессы. Заметим, что на прямое превращение химич. энергии в механическую способны только полимеры. [c.64]

Мы привели температуру и давление, при которых ведут катализ реакций в промышленных условиях, отчасти для того, чтобы сравнить их с условиями подобных химических реакций, протекающих в организмах растительного и животного мира. Последние имеют гораздо большую скорость при обычных температуре и давлении. Достигается это с помощью биологических катализаторов — продуктов длительной, неизбежно сопровождающейся миллионами ошибок и тупиков, эволюции жизни на Земле. Вероятно, мы не скоро узнаем извилистый путь, по которому шла природа в поисках эффективных органических конструкций с их фантастической способностью ускорять в мягких условиях процессы в живых организмах. Ведь на реализацию каталитических процессов в промышленных условиях ученые затрачивают огромное количество сил, времени и средств. Возможно, химики-каталитики, сами этого не подозревая, повторяют тот же путь, изыскивая все более эффективные катализаторы. [c.18]

Данные современной биохимии, физиологии и палеонтологии не оставляют сомнений в том, что гетеротрофность возникла на ранних этапах становления жизни на Земле. Этим свойством были наделены самые первые представители органического мира. Весь сложный процесс эволюции жизни на Земле связан с последовательными изменениями и дальнейшим развитием исходной, гетеротрофной формы питания. [c.5]

Итак, характерные особенности кода следующие во-первых, первые два нуклеотида в триплете более важны, чем третий. Во-вторых, в таблице кода аминокислоты расположены не беспорядочно, аминокислоты со сходными свойствами группируются вместе. Например, все кодоны с уридиновыми нуклеотидами на втором месте кодируют гидрофобные аминокислоты (фенилаланин, лейцин, изолейцин, метианин, валин). В-третьих, код считается универсальным для всех организмов. Кодирующую функцию несет нуклеиновая кислота, которая в ходе эволюции была оттеснена белком. Существует гипотеза Ф. Крика о соотношении нуклеиновых кислот и белков в ходе эволюции жизни. [c.290]

Современная биология достигла значительных успехов в познании многообразных проявлений живого фундаментальных основ, общих закономерностей организации и эволюции жизни на Земле. Дальнейший прогресс науки о жизни требует не только все более глубокого проникновения в сущность процессов взаимодействия вещества и энергии, но и исследования информационных взаимодействий в биологических системах. Основоположник этого нового направления в изучении свойств живого А. Г. Гурвич но азал возможность передачи информации из одной клетки в другую фотонами электромагнитного поля н высказал гипотезу о существовании в живых системах полей, которые он назвал биологическими . К сожалению, это направление в наше время развивается недостаточно интенсивно. Проблемы передачи биологической информации, записи и хранения ее как в клетках, таки мея ду клетками и органами в настоящее время приобретают первостепенное значение. Управление известными обменно-трофическими процессами, преобладающими как внутри клеток, так и в целом организме животных и человека, невозможно объяснить только нейрогормональными и гуморальными (биохимическими), а также известными биофизическими факторами (изменение различных потенциалов, градиентов и др.). Необходимы поиски иных, более эффективных каналов связи. Вместе с тем егце в ранних работах отечественных ученых (А. Г. Гурвич, Э. С. Бауэр, В. И. 13ериад-ский, А. Л. Чижевский и др.) обоснованно поднимались вопросы термодинамической характеристики процессов жизни, предпринимались попытки изучения информационных механизмов, специфически присущих жизненным явлениям. Факт существования сверхслабого электромагнитного излучения в настоящее время общепризнан и экспериментально обнаружен у всех исследованных клеток растений и животных. Как оказалось, так называемое спонтанное свечение биологических объектов является универсальным свойством живых клеток [Тарусов, 4965 Журавлев и др., 1961, 1975 Мамедов, 1976 Баренбойм, 1966 Владимиров, 1966 Марченко, 1973 Коиев, 1965 Рорр, 1979]. Дискуссионным остается положение о сигнальной функции этого излучения. [c.3]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология