Глава 7. Возникновение жизни на Земле

§ 14- СОВРЕМЕННЫЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ О ВОЗНИКНОВЕНИИ ЖИЗНИ

 

1) Охарактеризуйте химический состав первичной атмосферы Земли.

 

• Ответ: Температура на поверхности Земли была очень высока. Более тяжелые соединения перемещались к центру, а более легкие (СО2, Н2) шли на поверхность. Металлы соединялись с кислородом, поэтому свободного кислорода в атмосфере не было. Она состояла из водорода и различных газов: метана, водяного пара, аммиака и некоторых других.

 

2) Перечислите основные источники энергии, под действием которых в первичной атмосфере протекали химические взаимодействиями между ее компонентами.

 

• Ответ: Компоненты газовой оболочки атмосферы подвергались воздействию различных видов энергии: жесткого ультрафиолетового излучения Солнца, высокой температуры в области грозовых разрядов, в районах вулканической активности.

 

3) Закончите предложение.

 

• Ответ: Обнаружение в космических объектах органических соединений свидетельствует о возможности их небиологического синтеза.

 

4) Приведите краткий список «ранних» и «поздних» продуктов, образующихся в атмосфере и первичном океане абиогенным путем.

  

• Ответ:
• 1- «Ранние» продукты: сахара, аминокислоты, органические кислоты, азотистые основания.
• 2- «Поздние» продукты: полипептиды, полинуклеотиды, появление коацерватов.

 

5) Подчеркните правильный ответ на вопрос.

 

Как называются дискретные частицы, самопроизвольно образующиеся в растворах высокомолекулярных органических веществ?

 

• Ответ: прокариоты, коацерваты, жидкие кристаллы, вирусы.

 

6) Закончите предложение.

 

• Ответ: Веществами, составившими основу (матрицу) первичных биомембран, явились жиры (липиды).

 

7) Ответьте, какие преимущества получили предшественники клеток в связи с возникновением биологических мембран.

 

• Ответ: Появление мембраны позволило отделить содержимое коацервата от внешней среды, свойство избирательной проницаемости у мембраны вместе с этим предопределило дальнейшее развитие химической эволюции по пути развития все более совершенных и саморегулирующихся структур.

 

8) Допишите предложение.

 

• Ответ: Приблизительный возраст первых клеточных организмов составляет около 3 млрд. лет.

 

§ 15- НАЧАЛЬНЫЕ ЭТАПЫ РАЗВИТИЯ ЖИЗНИ

 

1) Напишите, какой тип питания и почему был присущ первым клеточным формам (прокариотам).

 

• Ответ: Тип питания – гетеротрофы.
• Причина: в атмосфере и первичном бульоне не было свободного кислорода, поэтому они использовали готовые соединения, растворенные в водах первичного океана.

 

2) Выберите и впишите пропущенное в утверждении слово.

 

• Ответ: Первым простейшим живым организмам был присущ анаэробный (анаэробный, аэробный, смешанный) тип обмена.

 

3) Выберите и подчеркните правильный вариант второй части утверждения.

 

• Ответ:
• В соответствии с современными представлениями возникновение и прогрессивная эволюция первичных фотосинтезирующих прокариот была обусловлена истощением запасов органических веществ в океане (вариант б)

 

4) Выберите и подчеркните правильный вариант окончания утверждения. Аргументируйте свой выбор.

 

В основу фотосинтетического механизма многоклеточных растений лег:

 

• Ответ:
• А) фотосинтез синезеленых водорослей;
• Б) бактериальный фотосинтез.
• Именно синезеленые водоросли впервые стали выделять кислород в атмосферу, усваивая, как и растения, СО2

 

5) Назовите организмы, которые первыми на планете стали выделять при фотосинтезе свободный кислород.

 

• Ответ: Синезеленые водоросли.

 

6) Укажите важнейшие последствия накопления кислорода в атмосфере Земли для эволюции живых существ.

 

• Ответ:
• 1 - Кислород, находящийся в верхних слоях атмосферы, превращается в озон, который поглощает вредное ультрафиолетовое излучение.
• 2 -  В присутствии кислорода, возникли аэробные бактерии, а от них – остальные организмы.

 

7) Известно, что молекулы воды и многих органических веществ (тем более, живые организмы) разрушаются под действием коротковолнового ультрафиолетового излучения. Ответьте, какой защитный геофизический механизм сформировался на раннем этапе эволюции жизни на Земле.

 

• Ответ: Возникновение озонового слоя.

 

8) Изложите кратко сущность современной точки зрения на происхождение эукариотических одноклеточных организмов.

 

• Ответ: Эукариоты возникли в результате совместного взаимополезного сосуществования (симбиоза) различных прокариот. Аэробные бактерии играли роль современных митохондрий, цианеи – хлоропластов. Ядро возникло из нуклеоида бактерий.

 

9) Охарактеризуйте плоидность генома первых эукариотических одноклеточных организмов и отметьте его прогрессивные черты по сравнению с таковым для прокариот.

 

• Ответ: Плоидность генома прокариот – диплоидный.
• Преимущества такого генома: это увеличило генетическое разнообразие потомков, образующихся в результате полового размножения.

 

10) Напишите, что такое половой процесс, какова его генетическая основа и значение для дальнейшей эволюции эукариот.

 

• Ответ: Половой процесс – процесс слияния двух гаплоидных половых клеток (гамет), приводящий к образованию диплоидной зиготы.
• Генетическая основа: половые клетки имеют одинарный набор генов, зигота – двойной, новое поколение имеет рекомбинированный набор генов от родителей.
• Эволюционное значение: увеличение разнообразия живых организмов благодаря созданию новых комбинаций генов.

 

11) Изложите сущность гипотезы И. И. Мечникова о происхождении многоклеточных организмов.

 

• Ответ: Многоклеточные произошли от колониальных одноклеточных организмов – жгутиковых. В ходе эволюции шла специализация клеток колонии, образовывались ткани, постепенно колония превращалась в примитивный одноклеточный организм.

 

12) Укажите основные отличия гипотезы происхождения многоклеточных Э. Геккеля от гипотезы И. И. Мечников.

 

• Ответ: Геккель считал, что дифференцировка функций клеток колонии на ткани произошла вследствие впячивания группы клеток внутрь колонии. Мечников считал, что внутренняя пищеварительная ткань в колонии образовалась путем фагоцитоза – клетки захватывали добычу и перемещались внутрь колонии для переваривания.