Apariția organismelor multicelulare „Teoria gastreei” Ernst Heinrich Philipp August Haeckel (16 februarie 1834, Potsdam - 9 august 1919, Jena) - naturalist și filozof german. Autorul termenului „ecologie”. El a dezvoltat o teorie a originii organismelor pluricelulare (așa-numita teorie a gastreei) (1866), a formulat o lege biogenetică, conform căreia dezvoltarea individuală a unui organism reproduce principalele etape ale evoluției sale și a construit primul arbore genealogic. a regnului animal.
În ultimii ani ai vieții lui Mechnikov În ultimii ani ai vieții lui, Mechnikov a dezvoltat o teorie a îmbătrânirii corpului. După o lungă căutare, a ajuns la concluzia că organismul îmbătrânit este otrăvit de otrăvurile propriilor bacterii din colon, care pot fi, totuși, distruse cu ajutorul bastoanelor de acid lactic. Prin urmare, Mechnikov a sugerat să luați lapte acru ca antidot. Mechnikov a dezvoltat o dietă strictă care poate fi folosită pentru a prelungi viața umană.
Medalie numită după I.I. Mechnikov „Pentru o contribuție practică la întărirea sănătății națiunii” a fost înființat de Prezidiul Academiei Ruse de Științe Naturale. Premiul a fost numit după marele om de știință Ilya Ilici Mechnikov, membru de onoare al Academiei de Științe din Sankt Petersburg, laureat al Premiului Nobel, unul dintre fondatorii școlii științifice de imunologie.
Trichoplax Trichoplax (Trichoplax adhaerens), un animal multicelular marin primitiv (din grupul phagocytellozoa), al cărui corp în formă de frunză (până la 3 mm) constă dintr-un strat exterior de celule cu flageli și un parenchim intern format din amibe. celule. Se reproduce asexuat și sexual. În structură, T. este aproape de phagocytella (vezi teoria Phagocytella) - strămoșul comun al tuturor animalelor multicelulare (conform lui I. I. Mechnikov).
Această clătită adorabilă este Trichoplax adhaerens, cel mai primitiv animal multicelular de pe Pământ. Trichoplaxele sunt creaturi mici (aproximativ 3 mm), incolore. Forma corpului lor seamănă cu o farfurie. Câteva mii de celule sunt aranjate în două straturi. Între ele există o cavitate plină cu lichid, nu există coordonare nervoasă. Această clătită adorabilă este Trichoplax adhaerens, cel mai primitiv animal multicelular de pe Pământ. Trichoplaxele sunt creaturi mici (aproximativ 3 mm), incolore. Forma corpului lor seamănă cu o farfurie. Câteva mii de celule sunt aranjate în două straturi. Între ele există o cavitate plină cu lichid, nu există coordonare nervoasă. Se mișcă cu ajutorul mișcării oscilatorii a cililor epiteliului, în timp ce forma corpului lor se schimbă continuu. Comportamentul de hrănire depinde de cantitatea de hrană disponibilă: atunci când concentrația de resurse alimentare este scăzută, organismele se mișcă mai repede și mai activ, schimbându-și forma mai des. La concentrații mari de resurse alimentare, acestea capătă o formă plată și devin inactive. Cândva, Remy a spus cel mai bine despre Trichoplax: „Animale foarte ciudate”. Nu numai că se târăsc, nu știu ce, dar și înoată, nu știu ce!
Trichoplax adhaerens În primul său articol, Schulze relatează că a derivat numele generic Trichoplax din două cuvinte grecești: trichia - păr și plaka - placă; înseamnă literal „placă păroasă”. Astfel, cercetătorul a subliniat două trăsături structurale ale animalului: forma lamelară a corpului și prezența flagelilor. Schulze a derivat numele specific din cuvântul grecesc adhaero, care poate fi tradus ca „a lipi”, „a adera”. Într-adevăr, T. adhaerens, atât în stare staționară, cât și în stare mobilă, aderă strâns la substrat cu suprafața sa ventrală.
Lucrarea poate fi folosită pentru lecții și rapoarte pe tema „Filosofie”
În această secțiune a site-ului puteți descărca prezentări gata făcute despre filozofie și științe filozofice. Prezentarea finală de filozofie conține ilustrații, fotografii, diagrame, tabele și principalele teze ale temei studiate. O prezentare de filozofie este o metodă bună de a prezenta material complex într-un mod vizual. Colecția noastră de prezentări gata făcute despre filozofie acoperă toate subiectele filozofice ale procesului educațional, atât la școală, cât și la universitate.
Evenimente de evoluție biologică Apariția fotosintezei și a metabolismului aerob trebuie considerată apariția eucariotelor și a multicelularității. Ca urmare a coabitării reciproc avantajoase - simbioza - a diferitelor celule procariote, nucleare sau eucariote, au apărut organisme.
Esența ipotezei simbiozei Baza principală pentru simbioză a fost o celulă heterotrofă asemănătoare amibei. Bacteriile aerobe care respiră oxigen, capabile să funcționeze în interiorul celulei gazdă, producând energie, ar putea deveni sursele de hrană ale celulelor. Celulele mari în formă de amibe din corpul cărora bacteriile aerobe au rămas nevătămate se aflau într-o poziție mai avantajoasă decât celulele care au continuat să primească energie prin fermentație aerobă. Ulterior, bacteriile simbionte s-au transformat în mitocondrii.
Aspectul flagelilor și cililor. Ca rezultat, mobilitatea corpului și capacitatea de a găsi hrană au crescut dramatic. Au apărut celule animale primitive - predecesorii protozoarelor flagelate vii. Structura complexului pigmentar din bacteriile anaerobe fotosintetice este izbitor de similară cu pigmenții plantelor verzi. Apariția celulelor eucariote printr-o serie de simbioze succesive a fost bine acceptată de mulți oameni de știință.
Capacitățile eucariotelor Capacitățile eucariotelor se datorează faptului că organismele cu nucleu au un set diploid de gene. Fiecare dintre ele este prezentat în două versiuni. Apariția unui set dublu de gene a făcut posibil ca diferite organisme aparținând aceleiași specii să facă schimb de copii ale genelor - a apărut procesul sexual. Cu aproximativ 2,6 miliarde de ani în urmă, când au apărut organismele ale căror capacități evolutive erau mult mai largi - organisme multicelulare.
Prima încercare la originea organismelor pluricelulare. Pe baza legii biogenetice, E. Haeckel credea că fiecare etapă a ontogenezei repetă o etapă trecută de strămoșii unei anumite specii în timpul dezvoltării filogenetice. Stadiul zigot corespunde unui strămoș unicelular, stadiul blastulei corespunde unei colonii sferice de flagelate. În conformitate cu această ipoteză, a avut loc o invaginare a uneia dintre laturile coloniei sferice și s-a format un organism ipotetic cu două straturi, numit de Haeckel gastrula, deoarece este similară cu gastrula. Teoria gastreei a jucat un rol important în istoria științei, deoarece a contribuit la stabilirea ideilor monofiletice despre originea organismelor pluricelulare.
Confirmarea ipotezei phagocytella Confirmarea ipotezei phagocytella este structura organismului multicelular primitiv Trichoplax. Omul de știință rus A.V. Ivanov a stabilit că Trichoplax în structura sa corespunde unei creaturi ipotetice - o phagocytella și ar trebui să fie distinsă într-un tip special de animale asemănătoare fagocytella, umplând golul dintre organismele multicelulare și unicelulare.
Pentru a vizualiza prezentarea cu imagini, design și diapozitive, descărcați fișierul și deschideți-l în PowerPoint pe calculatorul tau.
Conținutul text al slide-urilor prezentării: ETAPE INIȚIALE ALE DEZVOLTĂRII VIEȚII Clasa a IX-a Evoluție biochimică (cel mai mare număr de susținători dintre oamenii de știință moderni). Apariția Pământului. Formarea litosferei - după ce Pământul se răcește. Atmosfera restauratoare. Înlocuire cu gaze mai grele - ușoare (hidrogen, heliu) - vapori de apă, dioxid de carbon, amoniac și metan. Formarea hidrosferei - temperatura Pământului a scăzut sub 100° C, vaporii de apă au început să se condenseze, formând oceanul mondial. Energia pentru reacțiile de fuziune a fost furnizată de descărcări de fulgere și radiații ultraviolete intense. Acumularea de substanțe a fost facilitată de absența organismelor vii - consumatori de materie organică - și a principalului agent oxidant - oxigenul. Pământul în perioada originii vieții A.I. Oparin a indicat modalitatea de rezolvare experimentală a problemei În experimentele lui Miller și Oparin, aminoacizii, acizii nucleici și zaharurile simple au fost sintetizați din dioxid de carbon, amoniac, metan, hidrogen și apă în condiții apropiate de atmosfera tânărului Pământ. Predicția lui A.I Oparin a fost larg recunoscută și a fost confirmată experimental în 1955 de G. Ury și S. Miller. Deci, evoluția chimică este un proces natural care a pus bazele vieții.
Un probiont este cel mai simplu sistem organic capabil să folosească substanțele și energia din mediu și să îndeplinească cele mai importante funcții vitale – de creștere, fiind supus selecției naturale
stil.rotaţie
stil.rotaţie
Un coacervat este un cheag format în oceanele primare în timpul concentrării unei soluții formate din substanțe organice Proprietăți ale unui coacervat: - nutriție - creștere - excreție - lupta pentru existență Coacervatele nu sunt capabile de auto-reproducere.
Stadiile inițiale ale evoluției biologice METABOLISM FOTOSINTEZEROB APARIȚIA PROCARIOTĂ APARIȚIA EUCARIOTLOR
Evoluția biologică este un proces ireversibil al dezvoltării istorice a lumii vii de pe Pământ Concluzii: 1. Viața a apărut pe Pământ în mod abiogen. Evoluţia biologică a fost precedată de evoluţie chimică îndelungată.2. Apariţia vieţii este o etapă în evoluţia materiei în Univers.3. Regularitatea principalelor etape ale originii vieții a fost testată experimental în laborator și exprimată în schemă: atomi - substanțe simple - macromolecule - sisteme ultramoleculare (probionți) - organisme unicelulare.4. Atmosfera primară a Pământului era de natură reducătoare. Din această cauză primele organisme vii au fost heterotrofe.5. În prezent, viețuitoarele provin doar din ființe vii (biogen). Este exclusă posibilitatea ca viața să reapară pe Pământ. Archaea (3,5 miliarde de ani așa-numite) - procariote (2,7 miliarde de ani așa-numite) - eucariote, multicelulare - organisme nevertebrate (570 milioane de ani așa-numite) - cordate, plante superioare milioane de ani așa-numitele) – mamifere (primate), păsări, plante cu flori (67 milioane de ani așa-numite) – ordinele de mamifere, oameni
Tipul de lecție - combinate
Metode: căutare parțială, prezentarea problemei, explicativă și ilustrativă.
Ţintă:
Formarea la studenți a unui sistem holistic de cunoștințe despre natura vie, organizarea sistemică și evoluția ei;
Capacitatea de a oferi o evaluare motivată a noilor informații privind aspectele biologice;
Promovarea responsabilitatii civice, a independentei, a initiativei
Sarcini:
Educational: despre sisteme biologice (celulă, organism, specie, ecosistem); istoria dezvoltării ideilor moderne despre natura vie; descoperiri remarcabile în știința biologică; rolul științei biologice în formarea imaginii moderne de științe naturale a lumii; metode de cunoaștere științifică;
Dezvoltare abilități creative în procesul de studiu a realizărilor remarcabile ale biologiei care au intrat în cultura umană universală; modalități complexe și contradictorii de a dezvolta opinii științifice moderne, idei, teorii, concepte, diverse ipoteze (despre esența și originea vieții, om) în cursul lucrului cu diverse surse de informații;
Cresterea convingere în posibilitatea cunoașterii naturii vie, nevoia de a avea grijă de mediul natural și propria sănătate; respectul pentru opinia adversarului atunci când se discută problemele biologice
CERINȚE PENTRU REZULTATELE ÎNVĂȚĂRII -UUD
Rezultatele personale ale studierii biologiei:
1. educația identității civice ruse: patriotism, dragoste și respect pentru Patrie, un sentiment de mândrie față de Patria Mamă; conștientizarea etniei cuiva; asimilarea valorilor umaniste și tradiționale ale societății multinaționale ruse; promovarea simțului responsabilității și datoriei față de Patria Mamă;
2. formarea unei atitudini responsabile față de învățare, pregătirea și capacitatea elevilor de autodezvoltare și autoeducare bazate pe motivația pentru învățare și cunoaștere, alegerea conștientă și construirea unei traiectorii educaționale individuale ulterioare bazate pe orientarea în lumea profesii și preferințe profesionale, ținând cont de interesele cognitive sustenabile;
Rezultatele meta-disciplinei ale predării biologiei:
1. capacitatea de a determina în mod independent scopurile învățării, de a stabili și de a formula noi scopuri pentru sine în activitatea de învățare și cognitivă, de a dezvolta motivele și interesele activității cognitive;
2. stăpânirea componentelor activităților de cercetare și proiect, inclusiv capacitatea de a vedea o problemă, de a pune întrebări, de a formula ipoteze;
3. capacitatea de a lucra cu diferite surse de informații biologice: găsirea informațiilor biologice din diverse surse (text manual, literatură științifică populară, dicționare biologice și cărți de referință), analiza și
evalua informatiile;
Cognitiv: identificarea caracteristicilor esențiale ale obiectelor și proceselor biologice; furnizarea de dovezi (argumentare) a relației dintre oameni și mamifere; relațiile dintre oameni și mediu; dependența sănătății umane de starea mediului; necesitatea de a proteja mediul; însuşirea metodelor ştiinţei biologice: observarea şi descrierea obiectelor şi proceselor biologice; stabilirea experimentelor biologice și explicarea rezultatelor acestora.
de reglementare: capacitatea de a planifica în mod independent modalități de atingere a obiectivelor, inclusiv cele alternative, de a alege în mod conștient cele mai eficiente modalități de rezolvare a problemelor educaționale și cognitive; capacitatea de a organiza cooperare educațională și activități comune cu profesorul și colegii; lucrați individual și în grup: găsiți o soluție comună și rezolvați conflictele pe baza coordonării pozițiilor și luând în considerare interesele; formarea și dezvoltarea competențelor în domeniul utilizării tehnologiilor informației și comunicațiilor (denumite în continuare competențe TIC).
Comunicativ: formarea competenței comunicative în comunicarea și cooperarea cu semenii, înțelegerea caracteristicilor socializării de gen în adolescență, utilă din punct de vedere social, educațional și de cercetare, creative și alte tipuri de activități.
Tehnologii : Conservarea sănătății, educație pentru dezvoltare bazată pe probleme, activități de grup
Tehnici: analiza, sinteza, inferența, traducerea informațiilor de la un tip la altul, generalizare.
În timpul orelor
Sarcini
Fă-ți o idee despre etapele inițiale ale evoluției biologice. Analizați semnificația apariției eucariotelor, a procesului sexual, a fotosintezei și a multicelularității pentru dezvoltarea ulterioară a vieții pe Pământ.
Continuați munca asupra conceptelor biologice generale și a capacității studenților de a stabili modele biologice.
Dispoziții de bază
1. Primele organisme vii de pe planetă au fost organisme procariote heterotrofe
2. Epuizarea rezervelor organice ale oceanului primar a determinat apariția nutriției autotrofe, în special a fotosintezei.
Apariția organismelor eucariote a fost însoțită de apariția diploidității și a unui nucleu limitat de o coajă.
La răsturnarea erelor arheice și proterozoice au apărut primele organisme pluricelulare.
Stadiile inițiale ale evoluției biologice
Cele mai importante evenimente din evoluția biologică după apariția fotosintezei și a metabolismului aerob ar trebui considerate apariția eucariotelor și a multicelularității.
Ca rezultat al coabitării reciproc avantajoase - simbioza - a diferitelor celule procariote, nucleare sau eucariote, au apărut organisme. Esența ipotezei simbiogenezei este după cum urmează. Principala „bază” pentru simbioză a fost, aparent, o celulă heterotrofă asemănătoare amibei. Celulele mai mici au servit drept hrană pentru ea. Unul dintre obiectele de nutriție pentru o astfel de celulă ar putea fi bacteriile aerobe care respiră oxigen, care pot funcționa în interiorul celulei gazdă, producând energie. Acele celule mari amiboide, în corpul cărora bacteriile aerobe au rămas nevătămate, s-au găsit într-o poziție mai avantajoasă decât celulele care au continuat să primească energie în mod anaerob - prin fermentație. Ulterior, bacteriile simbionte s-au transformat în mitocondrii. Când al doilea grup de simbioți – bacterii asemănătoare flagelate, similare spirochetelor moderne – atașați la suprafața celulei gazdă, au apărut flageli și cili. Ca rezultat, mobilitatea și capacitatea de a găsi hrană într-un astfel de organism au crescut brusc. Așa au apărut celulele animale primitive - predecesorii protozoarelor flagelate vii.
Eucariotele mobile rezultate prin simbioză cu organisme fotosintetice (eventual cianobacterie) s-a produs o algă sau o plantă. Este foarte important ca structura complexului de pigment din bacteriile anaerobe fotosintetice să fie izbitor de asemănătoare cu pigmenții plantelor verzi. Această asemănare nu este întâmplătoare și indică posibilitatea transformării evolutive a aparatului fotosintetic al bacteriilor anaerobe într-un aparat similar al plantelor verzi. Ipoteza declarată despre apariția celulelor eucariote printr-o serie de simbioze succesive este bine fundamentată și a fost acceptată de mulți oameni de știință. În primul rând, algele unicelulare chiar și acum intră cu ușurință într-o alianță cu animalele eucariote. De exemplu, corpul papucului ciliat este locuit de algele chlorella. În al doilea rând, unele organele celulare, cum ar fi mitocondriile și plastidele, sunt surprinzător de similare în structura ADN-ului lor cu celulele procariote - bacterii și cianobacterii.
Capacitățile eucariotelor de a stăpâni mediul înconjurător sunt și mai mari. Acest lucru se datorează faptului că organismele cu nucleu au un set diploid de toate înclinațiile ereditare - gene, adică fiecare dintre ele este prezentată în două versiuni.
a condus la o creștere semnificativă a diversității organismelor vii datorită creării a numeroase noi combinații de gene. Organismele unicelulare s-au înmulțit rapid pe planetă. Cu toate acestea, capacitățile lor în dezvoltarea habitatului sunt limitate. Ele nu pot crește la infinit. Acest lucru se explică prin faptul că respirația celor mai simple organisme are loc prin suprafața corpului. Pe măsură ce dimensiunea celulei unui organism unicelular crește, suprafața acesteia crește într-o dependență pătratică, iar volumul său crește într-o dependență cubică și, prin urmare, membrana biologică care înconjoară celula nu este în măsură să furnizeze oxigen unui organism care este prea mare. O cale evolutivă diferită a avut loc mai târziu, cu aproximativ 2,6 miliarde de ani în urmă, când au apărut organisme ale căror capacități evolutive erau mult mai largi - organisme multicelulare.
Prima încercare de a rezolva problema originii organismelor pluricelulare îi aparține biologului german E. Haeckel (1874). În construirea ipotezei sale, el a pornit de la studiile dezvoltării embrionare a lancetei, efectuate până atunci de A. O. Kovalevsky și alți zoologi. Pe baza legii pabiogenetice,
E. Haeckel credea că fiecare etapă a ontogenezei repetă o etapă trecută de strămoșii unei specii date în timpul dezvoltării filogenetice. Conform ideilor sale, stadiul zigot corespunde strămoșilor unicelulari, stadiul blastulei corespunde unei colonii sferice de flagelate. Ulterior, în conformitate cu această ipoteză, a avut loc invaginarea uneia dintre părțile coloniei sferice (ca în timpul gastrulației în lancetă) și s-a format un organism ipotetic cu două straturi, pe care Haeckel l-a numit gastraea, deoarece este similar cu gastrula.
Ideile lui E. Haeckel au fost numite teoria gastreei. În ciuda naturii mecaniciste a raționamentului lui Haeckel, care a identificat etapele ontogenezei cu etapele evoluției lumii organice, teoria gastreei a jucat un rol important în istoria științei, deoarece a contribuit la aprobare.
idei monofiletice (de la o rădăcină) despre originea organismelor pluricelulare.
Baza ideilor moderne despre apariția organismelor multicelulare este ipoteza lui I. I. Mechnikov (1886) - ipoteza phagocytella. Potrivit omului de știință, organismele multicelulare au evoluat din protozoarele coloniale - flagelate. Un exemplu de astfel de organizare este coloniala existentă în prezent Flagelate de tip Volvox.
Dintre celulele coloniei se remarcă cele în mișcare, dotate cu flageli; hrănirea, fagocitarea prăzii și transportarea acesteia în colonie; sexuale, a cărei funcție este reproducerea. Metoda principală de hrănire a acestor colonii primitive a fost fagocitoza. Celulele care au capturat prada s-au mutat în interiorul coloniei. Apoi au format țesut - endoderm, care îndeplinește o funcție digestivă. Celulele rămase în exterior au îndeplinit funcția de percepție a iritațiilor externe, funcție de protecție și mișcare. Din astfel de celule s-a dezvoltat țesutul tegumentar — ectodermul. Unele celule specializate în îndeplinirea funcției de reproducere. Au devenit celule sexuale. Așadar, colonia s-a transformat într-un organism multicelular primitiv, dar integral.
Ipoteza phagocytella este confirmată de structura unui organism multicelular primitiv - Trichoplax. Omul de știință rus A.V Ivanov a stabilit că Trichoplaxul în structura sa corespunde unei creaturi ipotetice - o fagocytella și ar trebui să fie distinsă într-un tip special de animal - fagocitpeloid, ocupând o poziție intermediară între organismele multicelulare și unicelulare.
Necesitatea creșterii vitezei de mișcare necesară captării hranei a favorizat diferențierea în continuare, ceea ce a asigurat evoluția animalelor și plantelor pluricelulare și a dus la creșterea diversității formelor vii.
Principalele etape ale evoluției chimice și biologice.
Astfel, apariția vieții pe Pământ este de natură naturală, iar apariția ei este asociată cu un lung proces de evoluție chimică care a avut loc pe planeta noastră. Formarea unei structuri care separă un organism de mediul său – o membrană cu proprietățile sale inerente – a facilitat apariția organismelor vii și a marcat începutul evoluției biologice. Atât cele mai simple organisme vii, care au apărut în urmă cu aproximativ 3 miliarde de ani, cât și cele mai complexe, au o celulă în centrul organizării lor structurale.
Muncă independentă
| Structura | Reproducere |
|||
| Vezi lecția 8 | Vezi lecția 1 (regurile organismelor vii) |
|||
examinare
| Caracteristicile organismelor primare | Caracteristicile organismelor vii |
|||
| Structura | Reproducere |
|||
| Heterotrofe | heterotrof | anaerob | unicelular | |
| Anaerobi | sexual | |||
Apariția fotosintezei - metabolismul aerob - apariția eucariotelor - apariția multicelularității. Evenimente:
Evoluția fotosintezei este înțeleasă ca formarea și schimbarea secvențială a procesului de transformare a energiei solare în energie chimică pentru sinteza zaharurilor din dioxid de carbon, cu eliberarea de oxigen ca produs secundar. Apariția fotosintezei
În timpul dezvoltării vieții pe pământ, primele organisme fotosintetice au apărut destul de devreme și au folosit agenți reducători puternici precum hidrogenul sau hidrogenul sulfurat ca surse de electroni, așa că inițial toată fotosinteza a fost anoxigenă (fără oxigen).
Fiind înconjurate de compuși organici similari în compoziție, dar încă nevii, creaturile primare ar putea efectua un tip de nutriție heterotrofă anaerobă într-un mediu fără oxigen cu ajutorul unui set mic de enzime. Epuizarea și degradarea treptată a substanțelor organice sintetizate abiogen a fost însoțită de acumularea de compuși din ce în ce mai oxidați, până la apariția celui mai slab compus din carbon - dioxidul de carbon. Aceasta a implicat necesitatea îmbunătățirii și complexității tot mai mari a aparatului enzimatic necesar pentru asimilarea substanțelor din ce în ce mai oxidate.
În aceste condiții, care încă se caracterizau prin absența oxigenului în mediu, a fost destul de probabilă apariția unor organisme autotrofe primare care au realizat reducerea dioxidului de carbon folosind energia chimică obținută din minerale. Acest tip de nutriție se numește chemoreducție. Printre organismele moderne, este cunoscut un grup de microorganisme reducătoare de sulfat care reduc sulfații la hidrogen sulfurat, folosind hidrogen molecular în acest scop.
Apariția în această perioadă, care s-a caracterizat prin condiții de mediu extrem de reducătoare, a pigmenților fotosensibilizatori absorbanți de lumină a condus, evident, la înlocuirea energiei chimice în procesele de chimioreducție cu lumină. A apărut cel mai simplu tip de nutriție fotoautotrofă, care a fost numită fotoreducere și fotosinteză bacteriană. Acest tip de nutriție este realizat de bacterii fototrofe moderne - bacterii cu sulf violet (Thiorhodaceae) și bacterii cu sulf verde (Chlorobacteriaceae),
Bacteriile cu sulf violet și verzi reduc dioxidul de carbon folosind energia luminoasă, folosind hidrogen sulfurat (H2S) ca donor de H:
Apa este un compus mai oxidat în comparație cu hidrogenul sulfurat. Utilizarea sa ca donor de hidrogen este asociată cu nevoia de cheltuieli suplimentare de energie și a devenit posibilă datorită îmbunătățirii ulterioare a aparatului fotochimic, care a constat în apariția în plante (începând cu alge albastru-verzi) a clorofilei (în loc de bacterioclorofile) și un sistem fotochimic suplimentar, așa-numitul „fotosistem P”
Apariția fotosintezei pe Pământ a fost determinată de întregul curs al evoluției biologice anterioare și a reprezentat un punct de cotitură în trecerea de la metabolismul anaerob la cel aerob.
Cu aproximativ 2 miliarde în urmă cu 250 de ani, un ecran de ozon a apărut în straturile superioare ale atmosferei Pământului, blocând radiația ultravioletă cu unde scurte.
Cu aproximativ 3,5 miliarde de ani în urmă, procariotele existau deja pe Pământ. Aceasta este tocmai vârsta celor mai vechi roci în care se găsesc rămășițele lor fosile. Bacteriile au domnit suprem într-o parte semnificativă a Archeanului (cu 4,0-2,5 miliarde de ani) și Proterozoic (acum 2,5-0,6 miliarde de ani) și au format prima biosferă din istoria Pământului - cea procariotă. Cea mai importantă componentă a sa a fost cianobacteriile - una dintre cele mai complexe procariote cu capacitatea de a fotosintetiza. EVOLUȚIA EUCARIOTELOR.
Primele eucariote fosile datează de acum aproximativ 1,5 miliarde de ani. Strămoșii eucariotelor au fost aparent procariote heterotrofe. Primul pas spre formarea unei organizații eucariote ar fi trebuit să fie pierderea unui perete celular rigid. Acest lucru a făcut posibilă trecerea la nutriție prin pino- și fagocitoză, care au schimbat radical capacitatea organismului de a folosi sursele de hrană. A devenit posibil să se înghită particule mari de alimente, inclusiv alte microorganisme. APARIȚIA EUCARIOTELOR.
Simbioza cu o bacterie cu capacitatea de a descompune aerob compuși organici simpli a dat celulei proto-eucariote un câștig de energie indubitabil, deoarece metabolismul aerob este mult mai eficient din punct de vedere energetic decât metabolismul anaerob. Treptat, simbiotul s-a transformat într-un organel celular - o mitocondrie. Cloroplastele s-au format într-un mod similar, dar în acest caz simbiontul a fost cianobacteriile capabile de fotosinteză. Evoluția ulterioară a eucariotelor a urmat calea formării diferitelor organisme multicelulare. Au apărut talusuri formate din celule identice, care au dat naștere ulterior algelor, iar animalele s-au format ulterior pe baza formelor coloniale. Organismele multicelulare au început să joace un rol principal în formarea biosferelor Proterozoicului și Fanerozoicului (acum aproximativ 0,6 miliarde de ani - până în prezent). Celula eucariotă s-a format la mijlocul Proterozoicului pe baza îmbunătățirii organizării procariotelor. Mitocondriile și cloroplastele au fost dobândite ca urmare a simbiozei eucariotelor antice cu bacterii.
