Фотосинтез - какое значение фотосинтеза в эволюции жизни на Земле?
6 ответов:
До появления фотосинтеза жизнь на земле базировалась на микроорганизмах вырабатывающих энергию и органическое вещество в реакциях бескислородного автотрофного хемосинтеза используя для этого вулканические газы. Такие формы жизни существуют и сейчас в чёрных курильщиках и на них основаны экосистемы заканчивающиеся моллюсками и специально адаптированными к подобным условиям погонофорами a-la замкнутый червь внутри которого эти хемотрофы и живут. Ранее считалось, что первые живые клетки были гетеротрофами и питались первичным бульоном - растворенными в первичном океане органическими веществами. Якоже повышение концентрации таковых до необходимой для возникновения жизни сильно напоминает ведическое "Пахтание океана" и сроки приблизительно совпадают (2.7 миллиарда лет). Неспроста это.
По современным же данным гены необходимые для автотрофного метаболизма появились раньше, чем гены гликолиза лежащего в основе метаболизма гетеротрофного. Кроме того гетеротрофных и автотрофные организмы должны были появится одновременно и по экологическим соображениям, так как бульона на долго бы не хватило, а продукты жизнедеятельности одних, являются субстратом для других и наоборот, как сие происходит и сейчас. Всем понятно, что без растений жизнь не возможна. Но она невозможна также и без гетеротрофных организмов (которыми могут быть не только животные, но например грибы или бактерии). Ибо растения быстро впитают в свои тела свободный углекислый газ, а извлечь его будет некому (сами по себе растения не разлагаются - у них нет для этого ферментов).
Позже сформировался и аноксигенный (бескислородный) фотосинтез как у зелёных и пурпурных бактерий или галофильных архей. При этом, хотя оксигенный (кислородный) фотосинтез вещь сложная и для его формирования понадобилась дополнительная система фотосинтеза позволяющая расщепить такое прочное соединение как вода (для аноксигенного фотосинтеза в качестве донора водорода используются более легко разлагаемые соединения как сероводород, сера или тиосульфат, и для их разложения достаточно и одной фотосистемы) считать современных бактерий осуществляющих аноксигенный фотосинтез предками цианобактерий и прохлорофит (которые первыми и открыли оксигенный фотосинтез и которые позже стали хлоропластами эукариотических растений) никак нельзя, ибо по данным сравнительного анализа рибосом выделено десять филогенетических стволов бактерий и различные формы фотосинтеза обнаружены в пяти из них. Таким образом цианобактерии ещё менее родственны пурпурным или зелёным бактериями бактериям, чем более близким им по происхождения группам нефотосинтезирующих бактерий. Надо думать, что оксигенные микроорганизмы есть пошли от несохранившейся до наших дней группы автотрофных организмов об которой мы не знаем вообще ничего.
После того, как в атмосфере накопилось достаточное количество кислорода Вишну поднял сушу и появилась Земля (океан значит был и до того) 2.1 миллиарда лет назад (сроки опять совпадают до сотен миллионов лет). Суша же образовалась в результате того, что образовавшийся кислород окислил метан находящийся в атмосфере и для его образования (а также и органического вещества) из неё был изъят углекислый газ. Данное привело к снижению парникового эффекта и глобальному обледенению Земли, когда полярные шапки сомкнулись на экваторе. Потом подтаяло и суша стала.
Тем же временем (а возможно и более ранним) датируются находки строматолитов - окаменевших остатков цианобактериальных матов - образований имевших в своей основе циано- и нитчатых бактерий, а так же некоторую примесь гетеротрофных бактерий различных групп. В современных цианобактериальных матах присутствуют также простейшие и черви, но в древнейших из них таковых понятно быть не могло. Якоже мат представляет собой систему с нулевым балансом. То есть если поместить его в замкнутую вещь он сможет существовать там практически вечно, если вечно к нему будет поступать солнечный свет. Те же вещества которые образуются в процессе жизнедеятельности одних населяющих его организмов перерабатываются другими и наоборот. Этим он напоминает биосферу в миниатюре.
После того как климатические условия и уровень организации жизни совпал так, что стало возможным бурное развитие растительности и кислорода стало достаточно для того, чтобы обеспечить им многоклеточные организмы получился кембрийской взрыв, после которого в осадках стали обнаруживается скелеты моллюсков, членистоногих, и прочих как современных, так и вымерших типов многоклеточных.
Однако попытки сформировать многоклеточность возможно происходили и до того, так организмами пытавшимися сие осуществить могли быть проартикуляты и в частности дикинсония.
Дикинсония это очень древнее как показали новейшие 24. 09. 2018. исследования животные. Новейшая методика позволяет выделить из их палеонтологических находок органические вещества и методами сравнительного анализа определить их принадлежность к определенному царству живой природы. Они жили во времена предшествовавшие кембрийскому взрыву и именно он рассматривался современниками Дарвина как акт творения поскольку тогда большинство типов животных появились по геологическим меркам практически одновременно. Тогда у учёных не было неопровержимых доказательств того, что многоклеточные животные образовывались и ранее, просто условия позволяющие им сформировать хорошо сохраняющейся скелет (накопление в воде солей фосфора и кальция) и расплодится в достаточных количествах (кислорода) наступили только со времён кембрийского взрыва.
Сами дикинсонии жили скорее всего в цианобактериальных матах. Ни мышц, не пищеварительной системы у дикинсоний не обнаружено и они скорее всего впитывали органику всей поверхностью тела.
Проблема же сегодня стоит так; были ли они предками современных многоклеточных животных или одной из предведущих попыток формирования таковых, подобно «артроподизации», когда кембрийские беспозвоночные разными путями пытались превратиться в членистоногих. глоссатизации (бабочкизации) у каллиграмматид — хоботковых сетчатокрылых насекомых, которые напоминали современных бабочек по своему внешнему облику и особенностям биологии. «Маммализации», то есть независимом появлении признаков млекопитающих у разных зверообразных рептилий. «Ангиоспермизации», когда различные группы голосеменных растений эволюционировали в одном и том же направлении, обзаводясь признаками цветковых. И прочих вещах конвергентной эволюции.
И под занавес немного о глобальном потеплении и балансе веществ в биосфере. Также как животные в дикой природе постоянно страдают от дефицита органического вещества, так и растения страдают от дефицита углекислого газа ибо жизнь устроена так, что наращивает свою биомассу до максимально возможного предела. Если бы углекислого газа стало больше, то и биомассы растений стало бы больше тоже, а значит они вберут в свои тела и поступивший углекислый газ. + к тому повышение испарений с океана, приводящие к увеличению количества осадков что приводит к обводнения пустынь. И таяние вечной мерзлоты.
Ом.
Читайте также
Какую роль играют слоны в жизни человека?
- Для начала необходимо вспомнить, что это очень большое и сильное животное. Поэтому чаще всего их используют для перемещения тяжелых предметов: перевозок или поднимания (при строительстве).
- Ранее их использовали на войне как транспорт и как оружие.
- Также слонов люди используют как транспорт для перевозки людей.
- Во многих странах на них зарабатывают деньги, катая туристов.
- В отдельных религиях и странах на праздники из разрисовывают, животные участвуют в религиозных обрядах и шествиях. Господь Ганеша имеет голову слона. В Индии очень его почитают, как и всех слонов.
- Слон может быть дорогим подарком, предметом статуса: сколькими слонами владеет человек.
- Этих животных можно увидеть в цирке и в зоопарке, т.е. слоны играют развлекательную и познавательную роль.
- Нередко на слонах "охотятся" фотографы, что наблюдают за всякими крупными кошками.
- К сожалению, известны случаи, когда люди погибали от разъяренных слонов. Иногда животное затаптывало своего хозяина или смотрителя. В древние времена практиковали даже казнь слонами. Так что значение слона для человека может быть как позитивным, так и негативным.
