1 / 14

EKOLOGIA

Historia świata w pigułce. EKOLOGIA. Początek Wszechświata. ok. 15 mld lat temu: temperatura: + ∞ gęstość: + ∞ WIELKI WYBUCH 10 -12 s: temp. +10 15 K; powstanie cząstek elementarnych i antycząstek 10 -5 s: powstanie protonów, neutronów, etc.

anakin
Download Presentation

EKOLOGIA

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Historia świata w pigułce EKOLOGIA

  2. Początek Wszechświata • ok. 15 mld lat temu: • temperatura: +∞ • gęstość: +∞ • WIELKI WYBUCH • 10-12 s: temp. +1015K; powstanie cząstek elementarnych i antycząstek • 10-5 s: powstanie protonów, neutronów, etc. • 3 min: epoka nuklosyntezy (powstanie jąder pierwiastków lekkich) • 106 lat: powstanie atomów • 109 lat: powstanie pierwszych galaktyk i kwazarów • 15×109 lat: obecny Wszechświat

  3. Historia Ziemi • Wiek Ziemi – obecnie oceniany na ok. 4,4 mld lat • Najstarsze znane skały: • zach. Grenlandia: 3,7 – 3,8 mld lat • gnejsy z Acasta (USA): ok. 3,96 mld lat • cyrkon z zach. Australii: 4,1 – 4,3 mld lat • Najstarsze znane ślady życia: • Australia i Afryka Pd.: sinice (ok. 3,5 mld lat) • Grenlandia: mat. organiczna? (ok. 3,8 mld lat)

  4. Pierwotna atmosfera Ziemi i jej pochodzenie • Skład pierwotnej atmosfery: • CO2 – główny składnik • N2 – mniejsze znaczenie • NH3, CH4, SO2, HCl – śladowo • BRAK O2 • Powstanie: hipoteza odgazowania – około 80% – 85% atmosfery powstało w wyniku odgazowania w ciągu pierwszego miliona lat

  5. Warunki termiczne na Ziemi • Era archaiczna (4,4 – 2,5 mld lat temu): aktywność słońca ok. 75% obecnej jak w takich warunkach mogło powstać życie? • Hipoteza Sagana i Mullera: duża zawartość CH4 i NH3 „superefekt cieplarniany” • Hipoteza Ramanathana: śladowe ilości CH4 i NH3, lecz duża zawartość CO2  „ superefekt cieplarniany”

  6. Zawartość i kontrola CO2 w atmosferze • Model abiotyczny (Walker, Kasting, Hays): • początkowa zawartość CO2 wysoka  ocieplenie klimatu  wzrost tempa parowania wody  wzrost opadów  wymywanie CO2z atmosfery i wiązanie w skałach osadowych  spadek zawartości CO2w atmosferze  osłabienie efektu cieplarnianego • Model biotyczny (Lovelock): • początkowa zawartość CO2w atmosferze wysoka  rozwój fitoplanktonu  wiązanie CO2 powstawanie osadowych skał węglanowych  spadek zawartości CO2w atmosferze i wodzie morskiej  osłabienie efektu cieplarnianego

  7. Zawartość i kontrola O2 w atmosferze • produkcja wolnego O2: wyłącznie organizmy żywe • początkowe 1 – 2 mld lat: większość O2 wiązana na skutek utleniania minerałów, głównie związków żelaza • od ok. 2 mld lat temu: po utlenieniu większości Fe – gromadzenie O2 w atmosferze • ok. 1,5 mld temu: zawartość O2 w atmosferze zbliżona do obecnej  możliwość wyjścia życia na ląd Obecna, ok. 21% zawartość O2 w atmosferze jest wynikiem procesów fotosyntezy

  8. Biogeneza:podstawowe problemy do rozwiązania • Powstanie białek • Powstanie kodu genetycznego • Połączenie syntezy białek z kodem genetycznym

  9. Biogeneza: białka jako początek życia • Koncepcja Oparina i Haldane’a: • w redukującej wczesnej atmosferze (H2, CH4, NH3) w wysokiej temperaturze i przy udziale wyładowań atmosferycznych związki organiczne mogą powstawać samorzutnie • doświadczenie Stanleya Millera  powstanie aminokwasów • doświadczenie Juana Oró powstanie aminokwasów oraz adeniny • doświadczenie Sidneya Foxa  powstanie krótkich łańcuchów proteinowych • Problemy: • autoreplikacja? • ewolucja?

  10. Biogeneza: RNA jako początek życia • Koncepcja Woese’a, Cricka i Orgela: • prebiotyczny RNA posiadał zdolność autoreplikacji bez udziału białek oraz katalizowania syntezy białek • doświadczenie Cecha i Altmana  niektóre typy RNA faktycznie posiadają zdolność autorepliacji • doświadczenie Szostaka  zbudowanie RNA posiadającego zarówno zdolność cyklicznej autoreplikacji jak i własności enzymatyczne • Problemy: • niedobór rybozy • trudności z syntezą wszystkich składników bez katalizatorów

  11. Od RNA do DNA kodującego białka

  12. Katalizatory • Hipoteza Cairns-Smitha i Dagensa: • kataliza na związkach nieorganicznych – kryształy minerałów ilastych, np. kaolinit i montmorylonit  w obecności minerałów ilastych związki wielkocząsteczkowe (węglowodory, mono- i polisacharydy, fosfolipidy, aminokwasy i peptydy) tworzą się z wydajnością tysiące razy większą niż bez udziału ich matrycy

  13. Źródła hydrotermalne • przesłanki: wszystkie Archaebacteria preferują środowiska o wysokich temperaturach, niektóre tolerują do 120oC, pewne gatunki preferują beztlenowe, kwaśne środowiska z wysoką zawartością siarki

  14. Pierwotny organizm (heterotroficzny, beztlenowy) Archaebacteria Procaryota - bakterie - sinice Eucaryota - śluzowce - grzyby - pierwotniaki - rośliny - zwierzęta Powstanie i ewolucja życia • Sprzężenie reakcji abiotycznych: • replikacji RNA • tworzenia struktur fosfolipidowych lub koacerwatów • reakcji biochemicznych

More Related