Evolucija života
Iz projekta Bionet Škola
Život je postao na Zemlji pre oko 4 milijarde godina i njegovoj pojavi je prethodila hemijska evolucija.
Evoluciju života možemo podeliti na dve osnovne faze:
1. predbiološku (abiogenu, hemijsku)
2. biološku (biogenu).
Sadržaj |
Hemijska evolucija
Većina naučnika danas prihvata teoriju o nastanku života čije su osnove, nezavisno jedan od drugog, dali Oparin i Holdejn. Prema Oparin – Holdejnovoj teoriji biološkoj evoluciji je prethodila hemijska evolucija, čime se naglašava da je do pojave života došlo postepeno po zakonima fizike i hemije.
Hemijska evolucija se može podeliti na tri faze:
1. obrazovanje malih molekula (monomera) kao što su azotne baze, aminokiseline i monosaharidi; većina savremenih istraživača smatra da su na prvobitnoj Zemlji morali da postoje sledeći uslovi za stvaranje malih organskih molekula:
- atmosfera reduktivnog karaktera (bez O2);
- prisustvo vode;
- prisustvo najprostijih jedinjenja kao što su metan (CH4), amonijak (NH4), CO2;
- različite vrste energije (sunčevo – UV zračenje; toplota, vulkani, električna pražnjenja, vodeni talasi).
2. polimerizacija - obrazovanje većih molekula,polimera (nukleinske kiseline, proteini i polisaharidi), od monomera; tako su vode prvobitnog okeana postajale zasićene različitim organskim materijama, čime se posle nekoliko stotina miliona godina, stvorio površinski sloj i do 1 km dubine, sastava nalik na neku supu –prvobitni buljon;
3. povezivanje polimera i obrazovanje živih organizama – posebno je važno da su polipeptidi (osnov građe belančevina) i polinukleotidi (osnov građe DNK i RNK) istovremeno nastajali, pri čemu je njihova evolucija bila u međusobnoj zavisnosti; Jedna od najvažnijih odlika hemijske evolucije je objedinjavanje sposobnosti samodupliranja polinuklotida, sa sposobnošću enzimske aktivnosti polipeptida; za postanak života neophodno je prisustvo i jednih i drugih; koncentracija ovih molekula je morala biti dovoljno velika, što je preduslov da su se počeli stvarati koacervati (kapljičasti sistemi); koacervati su upijali materije iz spoljašnje sredine pa su rasle, a po dostizanju neke nestabilne veličine raspadale su se na sitne kapljice; one kod kojih je rast bio stabilniji i brži su opstajale i razmnožavale se na veći broj sitnijih; druge, koje nisu bile tako stabilne raspadale su se i propadale; tako se vršila selekcija za stabilnije sisteme u kojima su se na sve uspešniji i brži način odvijale sinteze materija; sve se vrše usavršavala ponovljivost procesa.
Kada je redosled hemijskih procesa dostigao takvu ponovljivost da je sistem iz svojih delova mogao ponovo da izgradi jednu celinu, tj. da izvrši samodupliranje, tada se smatra da je nastao život. Postanak ovih sistema sposobnih za samodupliranje desio se najverovatnije u zemljinoj hidrosferi, odakle su se oni vremenom rasprostranili (razmnožili) po celoj planeti. Dakle, svi organizmi koji danas žive na Zemlji imaju zajedničko –monofiletsko poreklo.
Biološka evolucija
Kada je život nastao, evolucija hemijskih struktura se nastavila u pravcu usavršavanja osnovnih životnih funkcija:
- enzimskih funkcija (proteini),
- prenošenje energije (naročito preko ATP-a) i
- određivanje i prenošenje informacija o redosledu izgrađivanja živog sistema (DNK i RNK).
Važan stupanj u evoluciji života bio je obrazovanje lipidno-proteinskih membrana. Takvi jednoćelijski organizmi (prokarioti) su se usložnjavali i formirale su se u njima posebne organele i jedro (eukarioti).
Prvobitna živa bića bila su heterotrofni organizmi, jer su se hranili upijanjem gotovih organskih materija iz spoljašnje sredine. Pomoću svojih enzima oni obavljaju putem fermentacije (vrenja) razlaganje složenih materija na proste u odsustvu kiseonika i oslobođenu energiju koriste za životne funkcije. Takvim načinom dolazilo je do intenzivnog trošenja organskih materija iz prvobitnog okeana i njihova količina se sve više smanjivala. Proces fermentacije imao je veliki značaj jer se njime oslobađala velika količina CO2 u vodu i atmosferu, čime je omogućena pojava fotosinteze.
Negde pre oko 3 milijarde godina nastali su organizmi sa sposobnošću obavljanja fotosinteze (autotrofni). Fotosinteza je bila od velikog značaja za evoluciju života jer je količina organskih materija počela drastično da opada potrošnjom od strane hetrotrofnih organizama. Osim toga proces fotosinteze je doprineo da se u atmosferu počnu da ispuštaju znatne količine slobodnog kiseonika. Do tada redukovana atmosfera je postajala sve više bogata kiseonikom, što je doprinelo da se sa fermentacije pređe na mnogo efiksniji način korišćenja energije –putem disanja. Disanjem se takođe oslobađa CO2, čime se omogućuju dovoljne količine ugljenika za fotosintezu.
Pre nešto više od 1,5 milijarde godina, došlo je do formiranja višećelijakih organizama i to prvo među autotrofnim, a posle toga i među heterotrofnim oblicima. važan stupanj u evoluciji je, svakako, prelazak živih oblika iz vodene sredine na kopno. Ovo je bilo omogućeno stvaranjem ozonskog sloja (O3) koji je predstavljao dovoljnu zaštitu od UV i drugih kosmičkih zračenja.
Klasifikacija živih bića
Danas se ogromna većina živih bića odlikuje ćelijskom građom (izuzev virusa) i mogu se grupisati u 5 velikih carstava:
1. Monera – jednoćelijski prokariotski organizmi (bakterije i modrozelene alge)
2. Protista – jednoćelijski eukariotski organizmi
3. Animalina – višećelijske životinje
4. Plantae – višećelijske biljke
5. Fungi – gljive.
Pojava života je svakako najvažniji događaj koji se odigrao na našoj planeti. Njegova evolucija je skup sve složenijih procesa koji vode nastanku sve većeg broja bioloških vrsta, kojih samo u današnje vreme ima oko 2 miliona.
Za više podataka pogledati Klasifikacija organizama  |
|---|
Literatura
- Dumanović, J, marinković, D, Denić, M: Genetički rečnik, Beograd, 1985.
- Kosanović, M, Diklić, V: Odabrana poglavlja iz humane genetike, Beograd, 1986.
- Marinković, D, Tucić, N, Kekić, V: Genetika, Naučna knjiga, Beograd
- Ridli, M: Genom - autobiografija vrste u 23 poglavlja, Plato, Beograd, 2001.
- Radoman, P: Teorija organske evolucije, ZUNS, Beograd, 1971.
- Tucić, N, Matić, Gordana: O genima i ljudima, Centar za primenjenu psihologiju, Beograd, 2002.
- Tucić, N:Evoluciona biologija, NNK - Internacional, Beograd, 2003
- Tucić, N. (1999): Evolucija, čovek i društvo, Dosije am, Beograd
