Gyvybės ir augalų evoliucija
5 (100%) 1 vote

Gyvybės ir augalų evoliucija

SUDĖTINGA GRANDINĖ

Žemės plutos formavimosi ir lydymosi idėja, su kuria susijęs kontinentinių plokščių judėjimas, pranoksta mūsų vaizduotę ir didumu, ir mase judančių luitų, taip pat didžiule energija, kuri priverčia judėti visą šią sistemą. Vis dėlto ne mažiau stebina mus ir gyvųjų organizmų evoliucija, vykstanti per visą Žemės istoriją; ji apima daugybę organizmų ir sudėtingiausius biocheminius procesus, kurių visuma formuoja Gyvybę. Per visą Žemės istoriją kai kurie mirusieji gyvūnai ir augalai buvo užkloti nuogulų, o jų forma ir sandara “užsikonservavo”; tai matyti iš iškastinių liekanų, aptinkamų uolienų kloduose. Šiais laikais daug tokių iškasenų buvo rasta ir po vieną surinkta. Tvarkingai sudėlioti jie sudarytų nuoseklias eiles. Kai kuri dabartinių organizmų kartų pakaita yra tiesioginis iškastinių liekanų kitimų grandinės tęsinys. Tai sudėtinga organizmų kaitos grandinė, sudaryta iš daugelio grandžių ir nuolat ilgėjanti jau daugiau kaip 3 mlrd. metų nuo tada, kai cheminę evoliuciją pakeitė organizmų atsinaujinimas. Šios grandinės teorija, gyvųjų organizmų evoliucijos teorija, paaiškina gyvybės istoriją, kuri ankščiau buvo iškastinių formų sankaupa. Be to, remiantis šia teorija pasidarė įmanoma koreliuoti įvairių vietovių sluoksnius ir sudaryti geochronologinę skalę.

Apibūdinti organizmų istoriją dėsningai pradedama nuo evoliucijos, kuri atkuriama pagal iškastines liekanas. Apžvalgą pradėsime nuo duomenų, paaiškinančių šį procesą, po to aptarsime jo mechanizmą.

EVOLIUCIJOS ĮRODYMAI

Per pastaruosius 100 metų mokslininkai visiškai įsitikino, kad evoliucija vyko visada ir vyksta dabar. Tai patvirtina gausūs faktai, įvairių mokslo šakų duomenys, gauti atliekant iškasenų analizę, tiriant skirtingų gyvūnų gemalus, anatomiją, išvestas augalų ir gyvūnų veisles.

Iškasenos. Evoliucijos teorija grindžiama iškastinėmis liekanomis. Lyginant įvairiuose sluoksniuose aptiktas iškasenas, aiškiai matyti, kad kuo jaunesnės uolienos, tuo juose randami organizmai yra sudėtingesni; pagal geochronologinį stulpelį jie sudėtingėja nuo apačios į viršų. Tai matyti Didžiojo Kolorado kanjono sluoksniuose. Kaip žinome, seniausios iškastinės liekanos yra vienaląsčių organizmų, toliau pagal amžių eitų augalai, po jų – paprasčiausi gyvūnai. Šis progresas vyksta ir aukščiau slūgsančiuose (t.y. jaunesniuose) sluoksniuose, kol pagaliau viršutiniuose kainozojaus sluoksniuose atsiranda žmogus. Turbūt nesuklysime galvodami, kad šis santykis įrodo, jog nuo evoliucijos pradžios biologinė evoliucija nuolat kūrė naujas formas ir struktūras.

Jeigu įvairias iškastines liekanas palyginsime ne su jų “gimtaisiais” sluoksniais, o vieną su kita ir su kitais organizmais gyvenančiais dabar, tai išryškėtų kitas nuostabus dėsningumas. Jeigu grupių ryšius pavaizduotume grafiškai, gautume medį su kamienu, su storomis ir plonomis šakomis, o dabar egzistuojančios rūšys būtų jo šakų viršūnėse, ir nors organizmai atrodo iš viršaus į apačią kito nelabai staigiai, bet perėjimas nuo plonų šakų prie storų efektingas. Iškastiniai organizmai nuo smulkių šaknų link storų vis paprastėja, ir patys paprasčiausi susiskaido prie kamieno pagrindo. Visos šios gyvybės formos įvairiai susijusios viena su kita, kaip protėvių vardai giminės medyje. Netgi smulkiausi pirmuonys yra žmogaus protėviai; tai galime nustatyti pasekę liniją iki apačios.

Aišku, “gyvybės medis” dar nevisiškai “sukomplektuotas”, vietomis tarp kai kurių šakų nėra ryšio. Dėl spragų iškastinių liekanų eilėje šių duomenų grandinėje trūksta kai kurių grandžių. Tačiau ilgainiui viena po kitos atrastos trūkstamos grandys užima savo vietą.

Gemalų panašumas. Evoliucijos įrodymų padaugėjo tyrinėjant gemalus. Įvairių stuburinių gyvūnų rūšių gemalai pirmose vystymosi stadijose yra labai panašūs vieni į kitus, bet tolesnėje raidoje jie vis labiau pradeda skirtis. Kuo gyvūnai giminingesni (pavyzdžiui, žmogus ir beždžionė), tuo ilgiau būna panašesni jų gemalai.

Svarbiausia tai, kad ankstyvose vystymosi stadijose įvairių gyvūnų rūšių yra vienodi žiauniniai plyšiai. Vėliau jie pradeda labai kisti. Žuvų žiauniniai plyšiai ir su jais susiję kiti organai virsta kvėpavimo organu – žiaunomis. Kitaip kvėpuojantiems paukščiams ir žinduoliams žiauniniai plyšiai nereikalingi. Jie persitvarko į garsus skleidžiančius arbajuos girdinčius organus. Pavyzdžiui, žmogui iš embriono žiauninių plyšių išsivysto dalis ausies ir gerklės. Tai svarūs įrodymai, kad žmogui ir kitiems oru kvėpuojantiems stuburiniams išliko embrionui būdingų bruožų, paveldėtų iš tolimų protėvių, kvėpavusių žiaunomis ir gyvenusių ne mažiau kaip prieš 360 mln.metų.

Skeletų panašumas. Palyginus seniausių ir dabartinių sausumos stuburinių skeletus, matyti, kad jie, kaip ir gemalai, yra panašūs, pavyzdžiui, skaičiumi kaulų, išsidėsčiusių beveik vienoda tvarka. Tiktai įvairių gyvūnų kai kurie kaulai skiriasi didumu ir proporcijomis. Tai rodo, kad dabartinių sausumos stuburinių skeletas iš esmės yra labai senos konstrukcijos. Nors ilgainiui jo kai kurios dalys ilgėjo ar trumpėjo,
didėjo ar mažėjo, bet apskritai jis niekada nebuvo pakeistas kažkuo visiškai nauju. Jis tik nuolat ir labai lėtai visas po truputį kito. Tai dar vienas nepaneigiamas įrodymas, kad dabartiniai aukštesnieji gyvūnai vystėsi iš tolimų protėvių, daug ką iš jų paveldėdami. Dar ryškiau visa matyti atidžiau pažvelgus į kurias nors skeleto dalis, kad ir į priekines galūnes. Visų stuburinių priekinės galūnės yra labai panašios sandaros, bet kiekvienos rūšies gyvūnų jos kito priklausomai nuo gyvenimo sąlygų – ore (paukščiai), jūrose (banginiai), plačiose žolės lygumose (arkliai) ir miške (katės).

Rudimentiniai organai. Daugelio gyvūnų kaulai, ir minkštosios kūno dalys sudaro organus, kurie neatlieka aiškių funkcijų, tačiau yra panašūs į kitų egzistuojančių arba išmirusių gyvūnų organus, atliekančius tam tikras funkcijas. Tai protėvių gerai išsivysčiusių organų liekanos – rudimentai. Vien žmogaus kūne tokių organų yra daugiau kaip 150, pavyzdžiui, apendiksas, akloji žarna, kuri dėl uždegimo dažnai pašalinama chirurginiu būdu.

Gyvūnų prijaukinimas ir augalų sukultūrinimas. Per ilgą laiką – nuo keleto metų iki kelių tūkstantmečių – žmogus, kryptingai augindamas augalus ir gyvūnus, išvedė daug jų veislių. Žinomiausias pavyzdys – gausybė šunų veislių. Taigi galime padaryti išvadą, kad žmogaus atrinkti požymiai yra paveldimi; panašiai kito ir organizmai per ilgą jų istorijos laikotarpį.

EVOLIUCIJOS EIGA

Gyvųjų organizmų evoliucijai būdingi trys aspektai:

Pirma – molekulės, kurios gali kopijuoti pačios save ir pernešti uškoduotą informaciją.

Antra – kai kurių organizmų pakitimai ir jų paveldėjimo galimybė.

Trečia – aplinka ir jos poveikis populiacijos sudėčiai.

Detaliau išstudijavus šiuos aspektus, nesunku suprasti, kaip būtent vyko ir nenutrūkstamai vyksta evoliucija, užsifiksavusi iškastinėse liekanose.

Augalų evoliucijos svarbiausi momentai:

1. Jūros dumblių išėjimas į sausumą; primityvūs sausumos augalai.

2. Sporiniai augalai. Papartainiai, asiūklainiai.

3. Sėklų atsiradimas. Plikasėkliai.

4. Gaubtasėkliai, jų žiedų ir vaisių vystymasis.

5. Varpinių augalų ir vėliau javų vystymasis.

Gyvybės raida:

Era Periodas Prasidėjo (prieš mln. metų) Truko (mln. metų) Gyvybės raida

Kvarteras 2 2 Klestėjo žinduoliai. Paplito žmonės

Kaino-zojus Terciaras 65 63 Klestėjo žiediniai augalai. Atsirado kanopiniai žinduoliai ir primatai

Kreida 135 70 Atsirado žiediniai augalai. Gausu žinduolių ir paukščių

Mezo-zojus Jura 195 60 Roplių epocha. Atsirado pirmykščiai paukščiai. Paplito spygliuočių miškai

Triasas 225 30 Pasaulio dykumos. Pirmieij žinduoliai. Gausu roplių

Permas 280 55 Atsirado dabartiniai vabzdžiai. Paplito gyvybė jūroje ir gėlame vandenyje

Karbonas 345 65 Pirmieji ropliai. Atsirado spardnuoti vabzdžai. Gausu papartainių ir asiūklainių

Devonas 395 50 Gausu žuvų. Pimieji varliagyviai

Paleo-zojus Silūras 430 35 Gausu jūros dumblių. Pirmieji sausumos augalai. Paplito žanduotosios žuvys ir jūrų skorpionai

Ordovikas 500 70 Gasu koralų ir trilobitų

Kambras 570 70 Pirmieji gyvūnai, palikę fosilijų. Paplitę jūrų ežiai ir graptolitai

Prekambras 4600 4030 Pirmieji gyvybės pėdsakai, dumbliai ir bakterijos

AUGALŲ EVOLIUCIJA

Seniausieji jūros augalaiAugalų evoliucija prasideda jūros dumbliais. Seniausios žinomos Žemės iškastinės liekanos (jų amžius apie 3 mlrd. metų) priklauso primityviausiems augalams – melsvadumbliams. Beveik 2 mlrd. metų tokie augalai gyveno jūroje drauge su kitais vienaląsčiais organizmais. Tačiau Australijoje aptiktos iškasenos rodo, kad prieš milijardą metų egzistavo ir žaliadumbliai. Vadinasi, to laiko augalams būdingos dvi svarbios savybės, kurių neturėjo jų protėviai, – sudėtingesnė sandara ir dauginimasis lytiškai. Kadangi kiekvienas organizmas – palikuonis – atsirasdavo jau ne iš vieno, o iš dviejų tėvų, tai jis turėdavo naują genetinės medžiagos kombinaciją; dėl to evoliucija labai suefektyvėjo.

Sudėtingesnė, nors ir nelabai tobulesnė sandara, taip pat buvo svarbi ateičiai. Įgijusių antrą, po to daugiau ląstelių, pirminių vienaląsčių organizmų forma pakito nuo beveik rutuliškos iki tiesinės ar netaisyklingos. Tai galima paaiškinti tuo, kad kiekvienos nesferiškos formos yra didesnis ploto ir tūrio santykis negu rutulio. Tokios formos augalų lietimosi su jūros vandeniu paviršius buvo didesnis, todėl jie galėjo daugiau sugerti reikalingo anglies dioksido ir Saulės spindulių. Iš išsikišusių kūno dalių galėjo vystytis įvairių funkcijų organai. Ir tai turėjo atsitikti anksčiau, negu dumbliai įsitvirtino sasumoje.

Augalų paplitimas sausumoje

Iki šiol išlikę tik du labai senų sausumos augalų iškastiniai radiniai. Centrinės Europos viršutiniojo silūro sluoksniuose buvo rastos 10 cm ilgio belapio augalo liekanos; tai seniausias iš aptiktų sausumos augalų. Antrasis radinys yra iš Australijos, apatiniojo devono sluoksnių. Tai suakmenėję (iki 25 cm ilgio ) augalo stiebai; augalas labai panašus į dabartinius pataisus Lycopodium, kurių stiebas šliaužia žeme ir išauga vertikalūs ūgliai. Lycopodium – tai ne tik sausumos augalai, bet ir induočiai. Tokio tipo
augalai rodo ne tik evoliucjos progresą, bet ir didelį geografinį poslinkį – augalijos išėjimą iš jūros į sausumą.

Šiuo metu Jūs matote 31% šio straipsnio.
Matomi 1615 žodžiai iš 5187 žodžių.
Peržiūrėkite iki 100 straipsnių per 24 val. Pasirinkite apmokėjimo būdą:
El. bankininkyste - 1,45 Eur.
Įveskite savo el. paštą (juo išsiųsime atrakinimo kodą) ir spauskite Tęsti.
SMS žinute - 2,90 Eur.
Siųskite sms numeriu 1337 su tekstu INFO MEDIA ir įveskite gautą atrakinimo kodą.
Turite atrakinimo kodą?
Po mokėjimo iškart gausite atrakinimo kodą, kurį įveskite į laukelį žemiau:
Kodas suteikia galimybę atrakinti iki 100 straispnių svetainėje ir galioja 24 val.