Połączenie głosowe
Upewnij się, że masz włączone głośniki i mikrofon
zaprasza Cię do wspólnej nauki fiszek
Pierwsze komórki miały prostą budowę i były organizmami dość jednorodnymi nie tylko pod względem budowy, ale i funkcji. Były to komórki prokariotyczne, odżywiające się heterotroficznie i oddychające beztlenowo. Początek ewolucji tych organizmów dotyczył zmian czynności życiowych, przy zachowaniu dotychczasowego planu budowy.
Jako pierwsza pojawiła się zmiana w sposobie odżywiania. Część organizmów zdobyła umiejętność autotroficznego odżywiania się. Najpierw prawdopodobnie pojawiła się zdolność do chemosyntezy, a dopiero później do fotosyntezy, której ubocznym produktem jest tlen.
Tlen pojawił się w atmosferze jako uboczny efekt fotosyntezy, a jego obecność całkowicie zmieniła warunki życia na Ziemi.
Pojawienie się tlenu w atmosferze wywołało daleko idące skutki:
1. Zakończył się definitywnie okres biogenezy. Obecność tlenu uniemożliwia syntezę związków organicznych, a tym samym powstawanie życia. Od tego momentu żaden żywy organizm nie mógł już powstać, czyli wszystkie następne pochodzą od istniejących już wcześniej. Stąd jedno z kluczowych założeń w biologii mówi, że wszystko co żywe pochodzi z żywego.
2. Zdecydowana większość organizmów wymarła. Były to przecież organizmy beztlenowe, dla których tlen był pierwiastkiem wręcz zabójczym.
3. Utworzyła się warstwa ozonowa, która dla tych organizmów, którym udało się przetrwać stworzyła bardziej sprzyjające warunki życia.
4. Część organizmów zaczęła wykorzystywać właściwości tlenu dla własnych potrzeb energetycznych, w ten sposób pojawiło się oddychanie tlenowe.
Podsumowując, różnicowanie się praorganizmów zachodziło w następującej kolejności:
organizm beztlenowy heterotroficzny → organizm beztlenowy autotroficzny → organizm tlenowy
Komórki eukariotyczne stanowią dziś podstawę budowy większości organizmów. Powstały ok. 2 mld lat temu z komórek prokariotycznych. W ich historii na uwagę zasługują dwa procesy:
1. Powstanie jądra komórkowego. Było ważnym momentem, gdyż spowodowało oddzielenie materiału genetycznego od reszty komórki. Dzięki temu mógł powstać proces mitozy pozwalający na bardzo precyzyjne przekazywanie informacji genetycznej komórkom potomnym. Dalszą konsekwencją było upowszechnienie rozmnażania płciowego, które jest jednym z warunków zmienności organizmów. Komórka z jądrem mogła zawierać też znacznie więcej materiału genetycznego, co pozwala zapisać większą ilość informacji, a tym samym osiągnąć wyższy stopień złożoności organizmu.
2. Powstanie organelli komórkowych, takich jak mitochondria czy chloroplasty. Powstanie tych struktur tłumaczy teoria endosymbiozy. Według niej organella te były pierwotnie samodzielnymi organizmami, które zostały wchłonięte przez większą komórkę. Pomiędzy wchłoniętą komórką a jej gospodarzem wytworzył się układ symbiotyczny. Duża komórka zapewniała małej stabilne i bezpieczne warunki oraz zaopatrywała ją we wszystkie niezbędne substancje, w zamian zaś korzystała z pewnych jej umiejętności, np. wytwarzania energii w procesie tlenowego spalania glukozy (mitochondria) lub syntezy glukozy ze związków nieorganicznych (chloroplasty). O słuszności tej teorii świadczyć może analiza budowy dzisiejszych mitochondriów i chloroplastów. Są one otoczone podwójną błoną, mają własne DNA (przy czym cząsteczka ta przypomina DNA współczesnych organizmów prokariotycznych - bakterii), własne rybosomy oraz mogą dzielić się niezależnie od jądra komórkowego. Z tych powodów nazywane też są autonomicznymi organellami komórkowymi.
W dalszym procesie ewolucji komórek eukariotycznych, nastąpiło ich rozdzielenie na dwa podstawowe typy: komórkę roślinną i zwierzęcą.
Punktem wyjścia ewolucji organizmów wielokomórkowych były najprawdopodobniej kolonie komórkowe. Kolonia to skupienie komórek, w których każda z nich funkcjonuje niezależnie od innych. W miarę upływu czasu poszczególne komórki znalazły sposób komunikacji między sobą i możliwość synchronizacji czynności życiowych. Dawało to z pewnością lepsze rezultaty. W momencie, gdy program wspólnego działania został włączony do informacji genetycznej poszczególnych komórek, stały się one wielokomórkowym organizmem. Taka organizacja spotykana jest dziś powszechnie wśród glonów i grzybów, których ciało złożone jest z niezróżnicowanych komórek i tworzy tzw. plechę. U zwierząt taki poziom organizacji spotykamy u gąbek. W dalszych etapach ewolucji nastąpiła specjalizacja komórek i wyodrębniły się tkanki. Organizmy tkankowe, zarówno roślinne jak i zwierzęce, zdominowały życie na Ziemi i do dziś stanowią najistotniejszą grupę organizmów.
Życie, które powstało i rozwijało się w wodzie przez długi czas trwało tam nadal. Organizmy roślinne osiągnęły poziom ewolucyjny glonów i praktycznie nie rozwijały się dalej. Natomiast tempo ewolucji organizmów zwierzęcych było bardzo szybkie. Przodkowie współczesnych stawonogów, mięczaków czy strunowce pojawiły się już ponad 600 milionów lat temu. Do dziś, w ciągu milionów lat powstało wiele nowych gatunków, z kolei stare gatunki ginęły. Szczytem doskonałości organizmów ewoluujących cały czas w wodzie są wśród bezkręgowców głowonogi, a wśród kręgowców ryby.
Około 500 milionów lat temu najpierw zwierzęta, a potem rośliny rozpoczęły kolonizację lądu. Zmiana środowiska oznaczała konieczność adaptacji do całkiem nowych, często niekorzystnych warunków. Dla wielu organizmów oznaczało to daleko idące zmiany w budowie i sposobie funkcjonowania. Zmiany te miały na celu:
- ochronę przed wysychaniem organizmu
- pokonanie siły grawitacji przy małej gęstości powietrza
- zapewnienie sobie stałego dostępu do wody (w przypadku roślin)
- umożliwienie poruszania się w innym niż woda środowisku (w przypadku zwierząt)
- umożliwienie wymiany gazowej przy szczelnej powłoce ciała.
Pierwszymi kolonizatorami lądu były stawonogi, w ślad za nimi podążyły płazy. Pierwsze lądowe rośliny - ryniofity, zaliczane są do paprotników.
Konieczność adaptacji do życia na lądzie znacznie przyspieszyła tempo zachodzenia zmian ewolucyjnych.
Wzrastająca konkurencja i trudne warunki życia zmuszały organizmy do coraz lepszego przystosowywania się. Efektem było pojawianie się całych nowych gromad roślin i zwierząt. Z paprotników wyewoluowały rośliny nagonasienne, z nich z kolei okrytonasienne. Przodkowie dzisiejszych płazów dały początek gadom, z których z kolei rozwinęły się współcześnie żyjące ptaki i ssaki.
Zestawienie ważniejszych wydarzeń ewolucyjnych
| Ery i okresy | Czas trwania | Ważniejsze wydarzenia |
|---|---|---|
| Era archaiczna | Do 2000 mln lat temu | Biogeneza i rozwój komórek prokariotycznych. Pod sam koniec powstanie komórki eukariotycznej. |
Era protezoiczna
|
Od 600 do 2000 mln lat temu | Rozwój organizmów, szczególnie zwierzęcych od powstania prostych form wielokomórkowych do pojawienia się przedstawicieli wszystkich typów świata zwierząt, w tym pierwotnych strunowców. |
Era paleozoiczna
|
Od 600 do 250 mln lat temu | Opanowanie środowiska lądowego:
rozwój morskich bezkręgowców, kręgowców (powstanie ryb) i glonów. |
Era mezozoiczna
|
Od 250 do 60 mln lat temu | Radiacja adaptacyjna i panowanie gadów. Pojawienie się pierwszych ssaków (trias). Dominacja roślin nagonasiennych, pojawienie się i stopniowy rozwój okrytonasiennych. |
Era kenozoiczna
|
60 mln lat temu do chwili obecnej | Rozwój i radiacja adaptacyjna ssaków. Powstanie człowieka. Panowanie roślin okrytonasiennych. |
Teksty dostarczyło Wydawnictwo GREG. © Copyright by Wydawnictwo GREG
Autorzy opracowań: B. Wojnar, B. Włodarczyk, A Sabak, D. Stopka, A Szostak, D. Pietrzyk, A. Popławska, E. Seweryn, M. Zagnińska, J. Paciorek, E. Lis, M. D. Wyrwińska, A Jaszczuk, A Barszcz, A. Żmuda, K. Stypinska, A Radek, J. Fuerst, C. Hadam, I. Kubowia-Bień, M. Dubiel, J. Pabian, M. Lewcun, B. Matoga, A. Nawrot, S. Jaszczuk, A Krzyżek, J. Zastawny, K. Surówka, E. Nowak, P. Czerwiński, G. Matachowska, B. Więsek, Z. Daszczyńska, R. Całka
Zgodnie z regulaminem serwisu www.opracowania.pl, rozpowszechnianie niniejszego materiału w wersji oryginalnej albo w postaci opracowania, utrwalanie lub kopiowanie materiału w celu rozpowszechnienia w szczególności zamieszczanie na innym serwerze, przekazywanie drogą elektroniczną i wykorzystywanie materiału w inny sposób niż dla celów własnej edukacji bez zgody autora jest niedozwolone.
Ciekawostki (0)
Zabłyśnij i pokaż wszystkim, że znasz interesujący szczegół, ciekawy fakt dotyczący tego tematu.