Początki ewolucji
Naukowcy z należącego do NASA Centrum Astrobiologii rzucili nowe światło na ewolucję. Z ich badań wynika, że o rozwoju życia na Ziemi zadecydowało przypadkowe łączenie się przedstawicieli dwóch linii prokariotów przed 2,5 miliardami lat.
Biolog molekularny James A. Lake porównał proteiny występujące u ponad 3000 różnych prokariotów - jednokomórkowych organizmów niezawierających jądra komórkowego - i wykazał, że 2,5 miliarda lat temu doszło do łączenia się prokariotów z dwóch linii. To z kolei pozwoliło na powstanie bardziej stabilnego organizmu, który był w stanie czerpać energię z fotosyntezy. W wyniku dalszej ewolucji powstały organizmy, u których ubocznym produktem fotosyntezy był tlen. Pierwiastek ten wzbogacił atmosferę Ziemi, umożliwiając powstanie organizmów, które wykorzystywały tlen w procesach życiowych. Wyższe formy życia nie powstałyby, gdyby to się nie zdarzyło. [Prokarioty - red.] to bardzo ważne organizmy. W czasie, gdy ewoluowały pierwsze prokarioty, w atmosferze Ziemi nie było tlenu - mówi Lake.
Dzięki połączeniu dwóch klas prokariotów, powstały nowe organizmy z podwójną błoną komórkową. Później z niego wyewoluowały sinice - pierwsi producenci tlenu na naszej planecie. Zmieniły one skład chemiczny atmosfery i umożliwiły pojawienie się kolejnych, bardziej złożonych form życia.
Komentarze (21)
Jurgi, 21 sierpnia 2009, 20:23
Może czepliwy jestem, ale czy niemożliwe jest powstanie wyższych organizmów nie wykorzystujących metabolzmu tlenu? Skąd taka pewność?
mikroos, 21 sierpnia 2009, 20:26
Chodzi o wydajność energetyczną. Z pojedynczego cyklu glikolizy mozna wytworzyć tylko 2 cząsteczki ATP (podstawowego nośnika energii chemicznej użytecznej dla komórki), a pojedynczy cykl przemian tlenowych pozwala na wytworzenie ok. 36 cząsteczek. Tak mały i prymitywny organizm jak bakteria jeszcze sobie poradzi, ale już gatunek pokroju człowieka absolutnie nie.
Jurgi, 21 sierpnia 2009, 20:29
Superszybka odpowiedź.
A, będę indagował bo to ciekawe, czy nie ma (nie może być) metabolizmów opartych na jeszcze innych zasadach? I czy cykl glikolizy jest tak kiepski sam w sobie, czy po prostu tak źle wypada w konkurencji z metabolizmem tlenowym? I np. bez konkurencji tego drugiego mógłby doprowadzić do powstania bardziej złożonych form (ew. wyewoluować w sprawniejszą wersję?).
mikroos, 21 sierpnia 2009, 20:38
Zacznijmy od tego, że cykl tlenowy wymaga glikolizy, bo jest ona pierwszym etapem, na którym glukoza jest rozkładana na produkty zdatne do spalania tlenowego
Tak więc jest to po części odpowiedź 
A jeszcze przy okazji warto wspomnieć, że metod oddychania beztlenowego jest co najmniej kilkanaście, więc to nie jest tak, że istnieją tylko dwie opcje, bo pod terminem "oddychanie beztlenowe" kryje się tak naprawdę cała duża grupa procesów 
A czy mogłyby powstać inne wydajne metody spalania? Pewnie tak, ale ciężko o tak prosty, łatwo dostępny i skuteczny akceptor elektronów, jak tlen. Na dodatek produkt takiego spalania, czyli czysta woda, jest nie tylko nietoksyczny, ale nawet bardzo korzystny dla organizmu
Gdyby już miały więc powstawać jakieś odmienne mechanizmy, to raczej spodziewałbym się procesów o tym samym akceptorze elektronów, ale innym przebiegu procesów. Ale kto wie, może gdzieś tam w głębinach żyją jakieś cudaki, które śmieją się teraz z moich wypocin 
inhet, 22 sierpnia 2009, 13:42
Faktycznie
Zobaczymy, co archeany powiedzą, gdy się już z nimi dogadamy.
Jurgi, 24 sierpnia 2009, 12:21
Dzięki, szkoda, że brak mi wykształcenia, by bardziej zgłębiać temat.
Jak nam się uda już odkryć parę innych żyć w kosmosie, to się pewnie przekonamy, jakie mogą być ciekawe cuda w tym zakresie.
Filon, 25 sierpnia 2009, 19:08
zgadzam się w 100% oddychanie tlenowe jest wyjątkowo korzystne dla organizmu ponieważ daje o wiele więcej cząsteczek ATP niż beztlenowe ponadto produktem cyklu oddychania jest woda metaboliczna, która praktycznie nie różni się składem od wody przyswajanej przez nas każdego dnia
wilk, 25 sierpnia 2009, 19:20
A co z futurystycznymi wizjami naukowców o życiu opartym na krzemie lub żyjącym w atmosferze metanu? Naturalnie chodzi mi o formy wyższe.
marximus, 25 sierpnia 2009, 23:00
no właśnie, czy korzystne energetyczne wykorzystanie tlenu uksztalowało się dlatego że tlen ma takie właściwości czy poprostu dlatego że on był . innymi słowy nie jest powiedziane czy jakby do opisanego przypadku nie doszło , i niepowstałyby sinice produkujące tlen nie powstałyby inne rozwinięte formy życie korzystające z innego pierwiastka . znamy tylko życie na ziemi takie jakie wyewoluował pod wpływam takich a nie innych zdarzeń które te zdarzenia właśnie taki życie ukształtowały, gdyby zdarzenia były inne życie po prostu wyewoluowało by inaczej a nie niepowstałoby w ogóle.
mikroos, 26 sierpnia 2009, 16:05
Wiele wskazuje na to, że życie na Ziemi po prostu "skorzystało" z tlenu, bo był on łatwo dostępny, a przy tym bardzo reaktywny, przez co był dobrym akceptorem elektronów. Cała reszta pozostaje zagadką, podobnie jak hipoteza świata krzemu.
waldi888231200, 26 sierpnia 2009, 19:27
Lepszym akceptorem elektronów jest chlor lub fluor obecny w wyziewach wulkanicznych.
mikroos, 26 sierpnia 2009, 19:32
Tyle, że po uwodorowaniu tworzy toksyczny HCl.
waldi888231200, 27 sierpnia 2009, 13:23
HCl czyli coś co mamy w żołądku??
http://www.youtube.com/watch?v=D3KqmotWSfQ&feature=related
pasqdnik, 27 sierpnia 2009, 13:48
Toksyczny dla nas. Ale gdyby życie wyewoluowało inaczej dlatego, że nie było by tlenu i zamiast niego korzystało by właśnie z chloru to czy nie jest możliwe, że dla nich HCl nie był by toksyczny?
Oczywiście nie możemy porównywać HCl do H2O bo te substancje mają zupełnie inne właściwości. HCl nie ma tak zbudowanej dipolarnej cząsteczki jak woda, która tworzyła by przy pomocy wiązań wodorowych, tego rodzaju sieć pseudokrystaliczną. Nie ma tak ogromnej pojemności cieplnej, zakres temperatur w który m jest w stanie stałym, stanie płynym i gazowym jest szerszy więc te zmiany nie zachodziły by tak często. Nie ma niezwykle ważnej właściwości jaką ma woda: nie jest tak, że w stanie stałym ma mniejszą gęstość, niż gdy jest w stanie ciekłym w temperaturze o kilka stopni wyższej - "lód" z HCl nie pływał by po powierzchni.
Właściwości są bardzo odmienne. Ale nie oznacza to, że inny organizm o kompletnie innym metaboliźmie nie mógł by ich wykorzystać dla użytku własnego metabolizmu - innego od znanych dzisiaj
mikroos, 27 sierpnia 2009, 17:46
Ciężko oczekiwać, żeby organizm był w stanie wytwarzać znaczne ilości stężonego HCl, bo energetyczne koszty wytwarzania mechanizmów obronnych niemal na pewno przewyższałyby korzyści. To już wynika z czystej chemii - HCl jest na tyle agresywny, że raczej nie sprzyja dużym organizmom. Zobacz, że jedyne organizmy zdolne do przeżycia w silnie kwasowym środowisku to bakterie i archeany, czyli organizmy bardzo mało rozwinięte. Przypadek?
tommy2804, 5 lutego 2015, 05:55
Też się kiedyś mocno nad tym zastanawiałem...
Ksen, 21 grudnia 2018, 22:10
Nonsens
Kreacja protokomórek z podwójną błoną białkowo-lipidową zachodzi bez przerwy w rejonach podwodnych gejzerów. Przegrzana woda zawierająca związki wapnia, po wstrzyknięciu do zimnej wody otaczającej gejzer tworzy koronkowe struktury, na których są agregowane białka i fosfolipidy, tworząc podwójną błonę białkowo-lipidową. Błona ta natychmiast zaczyna się rozbudowywać i fałdować do wnętrza komórki, tworząc siateczkę śródplazmatyczną i podejmując prymitywne czynności przechwytywania z otoczenia aminokwasów oraz usuwania zbędnych produktów. Proces ten albo zamiera, albo kształtuje się dalej, prowadząc niekiedy do powstania całkiem udatnej maszyny biologicznej. Prędzej czy później w końcu rozpada się, ponieważ nie funkcjonuje żadne centrum koordynujące, a przechwycone z zewnątrz łańcuchy nukleotydów nie niosą ze sobą żadnej sensownej informacji. Taki proces scalenia zaszedł tylko raz w ciągu miliardów lat i dał początek pierwszej komórce, z której wywodzą się wszystkie organizmy na naszej planecie.
Podsumowując, najpierw powstają szkieleciki wapienne, a na niektórych z nich pęcherzyki zbudowane z pochwyconych z otoczenia i zagregowanych białek i lipidów. Niektóre z nich tworzą nawet wewnętrzne struktury. Proces ten trwa, odkąd pojawiła się woda i błotne gejzery.
Acha, a wszystkie aminokwasy biorące udział w tworzeniu białek żywych organizmów zostały wykryte w kosmosie za pomocą spektroskopii. To tak, aby uprzedzić głupie prowokacje.
Delor, 21 grudnia 2018, 23:19
Gdybyś tak jeszcze z 9 miesięcy poczekał... ładna rocznica by była.
KONTO USUNIĘTE, 22 grudnia 2018, 08:19
Po dziesięciu latach dysponujesz wiedzą, właśnie dzięki pracy naukowców, z których teraz ironizujesz. Ale dzięki za aktualizację.
Ksen, 22 grudnia 2018, 15:42
Ta wiedza pochodzi jeszcze z ubiegłego wieku:
Tunnicliffe V.: The Biology of Hydrothermal Vents: Ecology and Evolution. „Oceanography and Marine Biology an Annual Review”. 29, s. 319–408, 1991.
Wächtershäuser G.: Evolution of the First Metabolic Cycles. „Proceedings of National Academy of Sciences”. 87 (1), s. 200–204, 1990.
KONTO USUNIĘTE, 22 grudnia 2018, 20:08
Upss...to może ci z artu są bardziej aktualni?