písemka listopad- prosinec
Pololetní písemka- vybrat organismus a aplikovat na něj DARWINOWU TEORII (vypracovat jako reklamu -obrázek a k němu šipky)
PŮVOD A EVOLUCE NA ZEMI
A: PŮVOD ŽIVOTA
Země vznikla zhruba před 4,5 - 5 miliardami let. Vytvořila se pravděpodobně
shlukováním chladného vesmírného prachu a plynů. Touto kondenzací se uvolňovalo
množství tepla, které zvýšilo teplotu vyvíjejících se planet na několik tisíc
stupňů. Teprve později začal povrch Země chladnout. Živé organismy (primitivní)
se tedy na Zemi objevily až v průběhu jejího dalšího vývoje. (při teplotě 100
stupňů jsou bílkoviny ničeny)
Jak lze vysvětlit skutečnost, že dnes je celý povrch Země hustě osídlen živými
bytostmi?
1. Země byla osídlena životem odjinud z vesmíru.
Byla řečena hypotéza, podle které tlak světelných paprsků mohl "dopravovat"
mezihvězdným prostorem určité formy života (suché spóry, které jsou odolné vůči
fyzikálním vlivům, které se v příhodných podmínkách na Zemi vyvinuly ve vyšší
formu).(NELZE TUTO TEORII VYLOUČIT). JE PRAVDĚPODOBNÉ, ŽE EXISTUJÍ PLANETY VELMI
PODOBNÉ PLANETĚ ZEMI. ŽIVOT VE VESMÍRU JINDE MŮŽE BÝT. VĚDA PRO TENTO PŘENOS
URČITÝCH FOREM ŽIVOTA NEMÁ DŮKAZ.
2. Život vznikl na Zemi vývojem z neživé hmoty.
Paelontologické nálezy prokázaly, že se život na Zemi vyvíjel postupně od velmi
primitivních organismů ke složitějším. Pozůstatky nejjednodušších živých bytostí
(podobné dnešním bakteriím) byly nalezeny v geologických vrstvách, které vznikly
před 3 miliardami let.
Dnes však živé organismy z neživé hmoty vzniknout nemohly, protože:
a/ na planetě Zemi jsou jiné podmínky naž před miliardami let
b/ každý primitivní život by se stal obětí již existujících organismů
Větší část organických látek, jež později umožnily vznik prvotních organismů
se vytvářela zřejmě:
a/ endogenně z materiálu, který naše planeta získávala při svém formování
b/ jednoduché molekuly (NH3, CH4, CO, H2,N2, H2O), ale i složité organické
molekuly, které vznikly v mezihvězdném prostoru a jejichž přísun probíhal
prostřednictvím meteoritů a komet (formaldehyd, ethanol, sirovodík, HCOOH,
acetaldehyd...)
-na počátku Země byla zde asi 1/10 dnešní vody.
-nastala migrace různých prvků z litosféry do hydrosféry, (rozklad hydrátú)
-Země ztratila svou prvotní atmosféru. (H2- interní atmosféra)
-atmosféra vznikala sekundárně na základě sopečných plynů
-prebiotická atmosféra měla redukční povahu- PRIMÁRNÍ s převahou CH4 a NH3 a
SEKUNDÁRNÍ stádium CO2, CO, N2
Důkaz: ani současné sopečné plyny neobsahují O2
kyslíkatá atmosféra by brzdila vznik primitivních organismů
archaické horniny jsou v kyslíkatém prostředí značně labilní
Východiskem pro vznik organických sloučenin byly především NH3, CO, H2O, H2.
Nejstarší živé organismy byly nalezeny před 3. miliardami let. Tzn. že jejich
existenci předcházel dlouhý vývoj z organismů ještě primitivních.
AEBIONTI ( 3,5 - 4 mil. let)- vzniku aebiontů musel předcházet chemický vývoj
organických sloučenin = bílkovin.
Zdroje volné energie uplatňující se při chemické evoluci:
1/ UV záření
- v období chemické evoluce bylo o 3 řády vyšší
2/ ionizující záření
- kosmické paprsky ( ozařováním směsi jednoduchých látek
paprsky z CH4, NH 3 vznikaly různé druhy AMK-amynokyselin)
3/ thermální energie zemského nitra
( studium sopek prokazuje možnost vzniku
protenoidů v jejich okolí)
4/ elektrické výboje
CHEMICKÁ EVOLUCE
a/ vznik složitějších organických sloučenin.
V prebiotické atmosféře Země vznikaly hlavně působením UV zářením
z jednoduchých organických látek (Ch4, CO, CO2, NH3, H2O,H2S) různorodé
organické sloučeniny (kyanidy, aldehydy, organické kyseliny, AMK).
Spolu s dešti se dostávaly do hydrosféry. (Evoluce probíhala ve vodním
prostředí).
b/ vznik organických látek
= polymerů
Další vývoj organických látek byl závislý na polymeraci- za vysokých teplot.
Především polymery AMK= primitivní bílkoviny a snad i nukleové kyseliny(NK).
c/ vytvoření uzavřených systémů organických látek
Primitivní polymery byly roztroušeny v oceánech. Život je však vázán na
prostorově ohraničené jedince s rúzně složitou vnitřní strukturou, kde se
uplatňovala výměna látek a energií s okolím.
OPARINOVA TEORIE KOACERVÁTŮ
Prvotní předchůdci buněk vznikaly až po vytvoření membrány kolem jedné nebo více
molekul, vyznačujících se katalytickou aktivitou. Buněčná fáze mohla vznikat z
koncentrovaného bujónu koacervací =rozdělení jednofázového vodního roztoku
polymeru na dvě vodní fáze.
-jedna z vysokou, druhá s nízkou koncentrací polymeru.
Do koncentrátu se mohl zachytit kataklyzátor a substrát a mohl vzniknout
primitivní metabolismus. Je velmi pravděpodobné, že současně vznikalo množství
různých koacervátů, které se lišily chemickým složením a stabilitou. Přetrvávaly
pouze ty, které měly vyšší stabilitu vzhledem k prostředí a výhodnější
chemické složení. Ostatní se rozpadaly.
ZDROJE ENERGIE
Zdrojem energie na počátku bylo využití redukovaných organických sloučenin.
Energie byla uvolňována anaerobními procesy (atmosféra byla chudá na O2).
ANAEROBNÍ HETEROTROFIE. Postupně spotřebovávané organické látky heterotrofních
organismů se prostředí obohacovalo oxydovanými nízkomolekulárními METABOLYTY
(ty mohly být využity heterotrofy). Jediným východiskem bylo vytvoření
PRIMITIVNÍ FOTOSYNTÉZY, která zajišťovala syntézu uhlíkových sloučenin za
využití slunečního záření. Atmosféra se obohacovala o O2. Přítomnost O2
vytvořila další předpoklad evoluce- vznik anaerobně metabolických buněk =
anaerobní heterotrofy. Úplným odbouráním organických sloučenin na CO2 byl
uzavřen koloběh UHLÍKU v přírodě.
PRIMITIVNÍ ŽIVÉ SOUSTAVY BYLY HETEROTROFNÍ, POZDĚJI PŘEVLÁDALY ORGANISMY
AUTOTROFNÍ A SEKUNDÁRNĚ PŘEŠLA ČÁST K HETEROTROFNÍ VÝŽIVĚ (ŽIVOČIŠNÁ ŘÍŠE).
PŘEKONANÉ TEORIE VZNIKU ŽIVOTA NA ZEMI
a/ NAUKY KREAČNÍ A VITALISTICKÉ
- je to víra ve stvoření. náboženství.
b/ TEORIE O ABIOGENEZY
- samooplození.
Podstatou je, že v současné době vznikají poměrně složité organismy z látek
anorganických, a to samooplozením. ARISTOTELES- žába z bahna, moucha z masa ...
Spor vyvrátil L.PASTEAUR, který prokázal:
1/mikroorganismy jsou všude kolem ná
2/zárodky mikrorganismů mohou infikovat živné půdy ,a tak se množit
3/ve sterilních prostředích, chráněných před kontaminací nemohou vznikat
mikroby.
c/ TEORIE O VĚČNOSTI
- PANSPERMIE
Život ve vesmíru existuje věčně. Zárodky života ve formě cyst a spór jsou
přenášeny všude tam, kde jsou příznivíéé podmínky.
ARMÉNIUS- předpokládá pohyb zárodků tlakem slunečních paprsků (zárodky by byly
vystavěny nepříznivým vlivům teploty tlaku záření). Řeší jen otázku uchycení
života na Zenmi, ne vývoj.