Postanak prvobitnih organizama
Biološkoj evoluciji prethodila je abiogena evolucija.
Prve ćelije
Svi organizmi koji danas žive na Zemlji imaju zajedničko poreklo. Dokaz za to je niz zajedničkih osobina svojstvenim svim živim bićima: isti biohemijski procesi zavisni od DNK, RNK i proteina kao i zajednički genetički kod.
Najstariji poznati fosili prokariota nađeni su u stenama zapadne Australije čija se starost procenjuje na oko 3,5 milijardi godina. Te prve prokariotske ćelije slične su današnjim cijanobakterijama i bile su anaerobi. Prisustvo eukariotskih ćelija, datira se na vreme od preko 1,5 milijardi godina. Dakle, na osnovu geoloških podataka može se zaključiti da se evolucija života na Zemlji odigravala u organizmima koji su imali prokariotsku ćelijsku građu. Koren “drveta života“ treba tražiti među prokariotima.
Veliko drvo života
Filogenetsko drvo života je dijagram koji predstavlja evolutivne odnose između organizama. Filogenetska stabla su hipoteze, a ne konačne činjenice. Oni se revidiraju i dopunjuju kako se dolazi do novih saznanja o vrstama ili sekvencioniranju novih gena. Tako neke grane mogu biti preuređene. Način grananja u drvetu života odražava način na koji su vrste ili druge grupe evoluirale iz niza predaka. Dve vrste su srodnije ukoliko imaju mlađeg zajedničkog preka.
Filogenetska stabla mogu se crtati u mnogo različitih formata. Filogenetska stabla se ne zasnivaju samo na fizičkim osobinama. Da bi konstruisali filogenetsko stablo, naučnici često upoređuju i analiziraju mnoge karakteristike vrsta ili drugih grupa. Iako ovo može da uključuje unutrašnje i spoljne fizičke osobine, može da uključuje i druga svojstva poput ponašanja ili DNK sekvence. Uprkos velikom broju novih podataka, drvo života je održalo svoju osnovnu strukturu, što znači da se dokazalo kao dobro.
Svi danas postojeći ćelijski organizmi, deli se na tri osnovne grane: eubakterije (bakterije), arhebakterije (arhee) i eukariote, pri čemu prve dve grane pripadaju prokariotima.
Postanak eukariotske ćelije
Osnovne osobine eukariotskih ćelija su prisustvo jedra i organela u kojima se proizvodi energija – mitohondrija i hloroplasta. Eukarioti su postali od prokariota. Među više od 20 različitih hipoteza o postanku eukariotske ćelije, najveći broj istraživača prihvata hipotezu endosimbioze.
Prema toj teoriji određene sićušne slobodnoživeće prokariote, kao preci mitohondrija, ušle su u neku krupnu ćeliju domaćina i tu ostale kao njeni simbionti. Simbiont je unutrar ćelije domaćina u sigurnijoj i stabilnijoj sredini, a ćeliju domaćina snabdeva energijom. Obostrana korist!
Hloroplasti su nastali oko 500 miliona godina kasnije nego mitohondrije i to putem endosimbioze cijanobakterija sa eukariotskom ćelijom koja je već posedovala mitohondrije.
Evolucija ćelija je trajala 3-4 milijarde godina, dok su se ostali oblici života, kao i najsavršeniji, razvili u periodu od ''samo'' 600 miliona godina. Izgleda da se evolucija života dugo odvijala u ćeliji, usavršavajući njenu građu i funkcije, da bi posle toga došlo do stvaranja različitih organizama za relativno kratko vreme.
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 enzima oni obavljaju putem fermentacije (vrenja) razlaganje složenih materija na proste u odsustvu kiseonika. 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.
- http://www.sumanasinc.com/webcontent/animations/content/organelles.html
- http://www.pbs.org/wgbh/evolution/educators/course/index.html
- http://www.pbs.org/wgbh/evolution/change/family/
- https://www-tc.pbs.org/wgbh/evolution/library/05/1/pdf/l_051_35.pdf
- 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
