Концентрация органики в первичном океане
Какие возможности для преодоления низких концентраций органических веществ существовали в водах первичного океана?
1. Адсорбция органических веществ первичного океана в мелкопористых, очень тонких глинах приливно-отливной зоны. Это значительно повышало их концентрацию.
2. Локализация данных адсорбентов преимущественно в приливно-отливной и прибойной зоне, что обеспечивало постоянное перемешивание веществ между собой и увеличивало частоту происходящих биохимических реакций.
3. Возникновение «пленок» из гидрофобных молекул на поверхности воды.
4. Процессы коацервации, которые позволяли сконцентрироваться полимерам в пределах одной капли при крайне низкой их концентрации в растворе.
Зоны высоких концентраций веществ
В чем заключаются преимущества для взаимодействия органических молекул в зонах высоких концентраций веществ?
В зонах высоких концентраций веществ повышаются частота и избирательность контактов между органическими молекулами, а следовательно, и скорость образования протобионтов.
Первичный океан
Каким образом в водах первичного океана могли распределиться органические молекулы, имеющие гидрофильные и гидрофобные свойства?
Гидрофильные органические молекулы в водах первичного океана находились в растворенном ионизированном виде или осаждались на глинах и слюдах, гидрофобные образовывали пленки на поверхности воды.
Принцип разделения раствора
Назовите принцип разделения раствора на фазы с высокой и низкой концентрацией молекул.
В водной среде растворимые вещества диссоциируют на ионы. Ионы являются заряженными частицами, а молекула воды представляет собой электрический диполь. Поэтому молекулы воды группируются вокруг заряженных частиц, образуя так называемую молекулярную «рубашку». Подобные структуры могут сливаться между собой, образуя участки с высокой концентрацией молекул, тогда как в окружающей среде их содержание будет относительно невысоко.
Коацерватные капли
Что такое коацерватные капли?
Коацерватные капли — многомолекулярные комплексы, отграниченные от внешней среды водной оболочкой, способные к примитивному метаболизму по типу открытых систем, а также к самовоспроизведению на основе соответствия химического состава дочерних коацерватных капель условиям среды.
Эволюция коацерватов
Как происходил отбор коацерватов в «первичном бульоне»?
Естественный отбор действовал в сторону сохранения коацерватов, обладавших наиболее разнообразными и наиболее удачными в смысле каталитической активности пептидами.
Гипотеза симбиогенеза
В чем заключается сущность гипотезы возникновения эукариот путем симбиогенеза?
Гипотеза симбиогенеза заключается в том, что вероятнее всего основной базой для возникновения эукариотической клетки была гетеротрофная амебовидная клетка, пищей которой служили более мелкие клетки. Среди них были и аэробные бактерии, которые могли продолжать функционировать в клетке-хозяине. Те амебовидные клетки, в теле которых аэробные бактерии продолжали функционировать, оказались в более выгодном положении, чем клетки, продолжавшие получать энергию анаэробным путем. В дальнейшем аэробные бактерии-симбионты превратились в митохондрии, а к поверхности клетки-хозяина прикрепилась другая группа симбионтов — жгутиковые бактерии. Они дали начало органеллам движения — жгутикам (ресничкам). Так возникли предшественники ныне живущих жгутиковых простейших. Образовавшиеся подвижные эукариоты путем симбиоза с фотосинтезирующими прокариотами дали начало водорослям, а в дальнейшем — и высшим растениям.
Питание первых эукариотических клеток
Какими способами первые эукариотические клетки получали энергию, необходимую для процессов жизнедеятельности?
Первые эукариотические клетки обладали гетеротрофным типом питания и, по-видимому, являлись анаэробами (бескислородный тип энергетического обмена), получая энергию за счет брожения. Так продолжалось до тех пор, пока в результате симбиоза в эукариотических клетках не появились митохондрии, основой для формирования которых послужили аэробные бактерии, позволившие эукариотическим организмам перейти на аэробный тип обмена. Другая группа эукариот приобрела пластиды и перешла к автотрофному типу питания.
Появление полового процесса
У каких организмов впервые в процессе эволюции появился половой процесс?
Половой процесс в ходе эволюции возник у одноклеточных эукариот, обладавших диплоидным набором хромосом, что сделало возможным обмен копиями генов между разными особями одного вида. Так, например, у инфузорий половой процесс называется конъюгацией и заключается в обмене гаплоидными ядрами (содержащими одинарный набор хромосом) между двумя организмами.
Гипотеза Мечникова
Опишите сущность гипотезы И. И. Мечникова о возникновении многоклеточных организмов.
Основу современных представлений о возникновении многоклеточных организмов составляет гипотеза фагоцителлы, разработанная И. И. Мечниковым. В соответствии с этой гипотезой многоклеточные организмы произошли от колониальных простейших-жгутиконосцев. Среди клеток такой колонии существовали движущие клетки, снабженные жгутиками, и питающие — фагоцитирующие добычу и уносящие ее в глубь колонии. Впоследствии из наружного слоя клеток, выполнявшего покровную и двигательную функции, образовалась эктодерма — покровная ткань, а из клеток, занимавшихся пищеварением, — энтодерма. Часть клеток, которая специализировалась на функции размножения, стали половыми клетками. Подтверждением данной гипотезы является существование фагоцителлоподобного организма — трихоплакса.
