Показаны сообщения с ярлыком прокариоты. Показать все сообщения
Показаны сообщения с ярлыком прокариоты. Показать все сообщения

воскресенье, 10 января 2010 г.

2700 млн лет назад.Присутствие эукариот становится заметным.


Появление эукариотической клетки можно по праву назвать вторым по значению (после зарождения самой жизни) событием биологической эволюции (Martin, Russel, 2003). Прямые сведения о том, где, когда, каким образом, в силу каких причин и в каких условиях произошел этот ароморфоз, практически отсутствуют, а имеющиеся косвенные свидетельства оставляют широкий простор для различных догадок, порой весьма противоречивых. К прямым свидетельствам можно отнести лишь обнаруженные в отложениях возрастом 2,7 млрд лет специфические для эукариот биомаркеры – остатки стероидных соединений, встречающихся только в мембранах эукариотических клеток (Brocks et al., 1999).



     2,6 – 2,7 млрд. лет назад тот момент, когда присутствие эукариот становится заметным в летописи (это определили по биомаркерам – остаткам химических соединений, свойственных только эукариотам). Эволюция организмов прошла важнейший рубеж - был достигнут уровень организации эукариот, т.е. их генетический материал, ДНК, находится внутри окруженного оболочкой клеточного ядра, что отличает их от прокариотных бактерий, у которых оформленное ядро отсутствует. 2,8 (2,9-3,0) миллиарда лет назад появление эукариот? (Карелия?)
У прокариот отсутствует актиново-миозиновая система. Актин и миозин - универсальные сократительные белки клеток эукариот. Они обеспечивают амебоидную активность, движение органелл внутри клетки (так называемый "циклоз"), мышечные сокращения и другие формы клеточной подвижности эукариот. Актиново-миозиновая система обеспечивает способность образовывать псевдоподии, захватывать ими жертву и формировать пищеварительные вакуоли. Даже вирусы проникают в клетку эукариот путем провокации эндоцитоза - активного захвата их клеткой. Таким образом, можно утверждать, что становление эукариот было связано с появлением актиново-миозиновой системы, которая позволила питаться путем фагоцитоза, активно захватывая крупные пищевые частицы. Первые эукариоты - это фаготрофные организмы, способные к амебоидному движению
Способ питания эукариот путем захвата пищевых частиц означал, что хищник был крупнее жертвы. Действительно, линейные размеры мелких почвенных амеб или жгутиконосцев, питающихся бактериями, приблизительно в 10 раз больше размеров бактерий. Таким образом, объем цитоплазмы эукариот приблизительно в 1000 раз больше, чем у прокариот. Такой большой объем цитоплазмы требовал и большого числа копий генов, чтобы снабжать увеличенную цитоплазму продуктами транскрипции. Один из способов решения этой задачи - умножение числа генофоров. Полиплоидия - один из путей увеличения числа копий генов у эукариот, но этот путь известен и для прокариот (так называемые "полиплоидные бактерии"). Вероятно, и предки эукариот с большим объемом цитоплазмы пошли по пути мультипликации генофора. 

 Читать больше

суббота, 9 января 2010 г.

3800 млн лет назад. Архейский эон.



Архейский эон, или архей , охватывает период от 3800 до 2500 млн. лет тому назад. К этому времени относится возникновение древнейшихосадочных пород (т.е. пород, образованных частицами, осаждавшимися из водной среды), часть которых сохранилась в районах Лимпопо (Африка), Исуа (Гренландия), Варавууна (Австралия), Алдана (Азия). Эти породы содержат либо биогенный углерод, связанный в своем происхождении с жизнедеятельностью организмов, либо строматолиты и микрофоссилии . Строматолиты - кораллоподобные осадочные образования (карбонатные, реже кремниевые), представляющие собой продукты жизнедеятельности древнейших автотрофов . В протерозое они всегда связаны сцианобактериями , но их происхождение в архее не вполне ясно. Микрофоссилии - микроскопические включения в осадочные породы ископаемых микроорганизмов. В архее все организмы относились к прокариотам . Получение энергии у большинства архейских организмов осуществлялось путем брожения или специфического анаэробного дыхания , при котором источником кислорода, отсутствующего в атмосфере, служили сульфаты, нитриты, нитраты и т. д. На стадии аноксигенного фотосинтеза остались современные пурпурные серные и зеленые серные фотобактерии . Донором электронов в процессе фотосинтеза у них служил главным образом H2, а не Н2О. Микроорганизмы-продуценты уже могли фиксировать атмосферный азот.
Древнейшие бактериальные биоценозы, т. е. сообщества живых организмов, включавшие только продуцентов и деструкторов, были похожи напленки плесени (так называемые бактериальные маты ), располагавшиеся на дне водоемов или в их прибрежной зоне. Оазисами жизни часто служили вулканические области, где на поверхность из литосферы поступали водород, сера и сероводород - основные доноры электронов. Геохимический цикл (круговорот веществ), существовавший на планете до возникновения жизни и наиболее ярко проявлявшийся, очевидно, в циркуляции атмосферы, пополнился биогеохимическим циклом.