Informacja

6.3: Historia ewolucyjna prokariontów - biologia

6.3: Historia ewolucyjna prokariontów - biologia


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

cele nauczania

  • Opisz ewolucyjną historię prokariontów

Prokarionty są wszechobecne. Zakrywają każdą możliwą do wyobrażenia powierzchnię, na której jest wystarczająca ilość wilgoci, i żyją na i wewnątrz innych żywych istot. W typowym ludzkim ciele komórki prokariotyczne przewyższają liczebnie komórki ludzkiego ciała o około dziesięć do jednego. Stanowią większość żywych organizmów we wszystkich ekosystemach. Niektóre prokarionty rozwijają się w środowiskach, które są niegościnne dla większości żywych istot. Recykling prokariontów składniki odżywcze—niezbędne substancje (takie jak węgiel i azot) — i napędzają ewolucję nowych ekosystemów, z których niektóre są naturalne, a inne stworzone przez człowieka. Prokarionty były na Ziemi na długo przed pojawieniem się życia wielokomórkowego.

Kiedy i gdzie zaczęło się życie? Jakie były warunki na Ziemi, kiedy zaczęło się życie? Prokarionty były pierwszymi formami życia na Ziemi i istniały przez miliardy lat, zanim pojawiły się rośliny i zwierzęta. Uważa się, że Ziemia i jej księżyc mają około 4,54 miliarda lat. Szacunek ten opiera się na dowodach z datowania radiometrycznego materiału meteorytowego wraz z innym materiałem podłoża z Ziemi i Księżyca. Wczesna Ziemia miała zupełnie inną atmosferę (zawierała mniej tlenu cząsteczkowego) niż dzisiaj i była poddawana silnemu promieniowaniu; w ten sposób pierwsze organizmy rozwijałyby się tam, gdzie były lepiej chronione, na przykład w głębinach oceanów lub pod powierzchnią Ziemi. Również w tym czasie na Ziemi powszechna była silna aktywność wulkaniczna, więc jest prawdopodobne, że te pierwsze organizmy – pierwsze prokariota – przystosowały się do bardzo wysokich temperatur. Wczesna Ziemia była podatna na wstrząsy geologiczne i erupcje wulkaniczne i była poddawana bombardowaniu przez mutagenne promieniowanie słoneczne. Pierwszymi organizmami były prokariota, które mogły wytrzymać te trudne warunki.

Maty mikrobiologiczne

Maty mikrobiologiczne lub duże biofilmy mogą reprezentować najwcześniejsze formy życia na Ziemi; istnieją dowody kopalne na ich obecność, począwszy od około 3,5 miliarda lat temu. A mata mikrobiologiczna to wielowarstwowy arkusz prokariotów (ryc. 1), który zawiera głównie bakterie, ale także archeony. Maty mikrobiologiczne mają grubość kilku centymetrów i zazwyczaj rosną tam, gdzie stykają się różne rodzaje materiałów, głównie na wilgotnych powierzchniach. Różne typy prokariontów, które je tworzą, prowadzą różne szlaki metaboliczne i dlatego mają różne kolory. Prokariota w macie mikrobiologicznej są utrzymywane razem przez lepką substancję podobną do kleju, którą wydzielają, zwaną macierzą zewnątrzkomórkową.

Pierwsze maty mikrobiologiczne prawdopodobnie czerpały energię z substancji chemicznych znalezionych w pobliżu kominów hydrotermalnych. A odpowietrznik hydrotermalny to pęknięcie lub szczelina w powierzchni Ziemi, która uwalnia podgrzaną geotermalnie wodę. Wraz z ewolucją fotosyntezy około 3 miliardów lat temu, niektóre prokariota w matach mikrobiologicznych zaczęły wykorzystywać szerzej dostępne źródło energii – światło słoneczne – podczas gdy inne nadal były zależne od chemikaliów z kominów hydrotermalnych jako źródła energii i pożywienia.

Stromatolity

Skamieniałe maty mikrobiologiczne stanowią najwcześniejszy zapis życia na Ziemi. A stromatolit jest strukturą osadową utworzoną, gdy minerały są wytrącane z wody przez prokariota w macie mikrobiologicznej (ryc. 2). Stromatolity tworzą skały warstwowe zbudowane z węglanu lub krzemianu. Chociaż większość stromatolitów to artefakty z przeszłości, są miejsca na Ziemi, w których stromatolity wciąż się tworzą. Na przykład rosnące stromatolity znaleziono w pustynnym parku stanowym Anza-Borrego w hrabstwie San Diego w Kalifornii.

Starożytna atmosfera

Dowody wskazują, że w ciągu pierwszych dwóch miliardów lat istnienia Ziemi atmosfera była niedotleniony, co oznacza, że ​​nie było tlenu cząsteczkowego. Dlatego tylko te organizmy, które mogą rosnąć bez tlenu —beztlenowy organizmy — były w stanie żyć. Organizmy autotroficzne, które przekształcają energię słoneczną w energię chemiczną, nazywane są fototrofyi pojawiły się w ciągu miliarda lat od powstania Ziemi. Następnie, cyjanobakteria, znane również jako sinice, wyewoluowały z tych prostych fototrofów miliard lat później. Cyjanobakterie (ryc. 3) rozpoczęły natlenianie atmosfery. Zwiększony poziom tlenu atmosferycznego pozwolił na opracowanie wydajniejszego O2-wykorzystanie szlaków katabolicznych. Otworzyło to również ziemię na wzmożoną kolonizację, ponieważ niektóre O2 jest przekształcany w O3 (ozon) i ozon skutecznie pochłaniają światło ultrafioletowe, które w przeciwnym razie spowodowałoby śmiertelne mutacje w DNA. Ostatecznie wzrost O2 koncentracje pozwoliły na ewolucję innych form życia.

Ćwicz pytania

Maty mikrobiologiczne __________.

  1. to najwcześniejsze formy życia na Ziemi
  2. pozyskiwali energię i pożywienie z kominów hydrotermalnych
  3. to wielowarstwowy arkusz prokariontów, w tym głównie bakterie, ale także archeony
  4. są wszystkie powyższe

[reveal-answer q=”125455″]Pokaż odpowiedź[/reveal-answer]
[ukryta-odpowiedź a=”125455″]Odpowiedź re. Maty mikrobiologiczne są wszystkie powyższe.

[/ukryta-odpowiedź]

Pierwszymi organizmami, które natleniały atmosferę były

  1. cyjanobakteria
  2. organizmy fototroficzne
  3. organizmy beztlenowe
  4. wszystkie powyższe

[reveal-answer q=”566688″]Pokaż odpowiedź[/reveal-answer]
[ukryta-odpowiedź a=”566688″]Odpowiedź a. Pierwszymi organizmami, które natleniały atmosferę były cyjanobakteria.[/ukryta-odpowiedź]


Obejrzyj wideo: Prokaryota och eukaryota celler (Październik 2022).