Transcript 8. Elämän synty2

8. Elämän synty ja kehitys
Alkumaapallo s. 82 - 93
Alkuräjähdyksestä aurinkokuntaan
Alkuräjähdyksestä aurinkokuntaan




alkuräjähdys 12 – 15 mrd v. sitten
tiivis kasauma levisi pölynä ympäri
maailmakaikkeutta
tähdet ja planeetat ainepyörteiden tiivistymiä
tähtien valo fuusioreaktioista:
• H2-ytimet → He → energiaa
• He → C →
→ O2
→N
→P
Maa avaruudessa
Maa avaruudessa
Maa avaruudessa
Evoluution aikojen mittakaavat
Alkumaapallon olosuhteet

Maapallo 4,6 mrd v.
• hehkuva kivikehä
• CO2, CO, N2, CH4, NH3,
H2, H2O

vesihöyry tiivistyi
→ alkumeri, johon liuennut kivikehästä:
• mineraaleja


salamointia
ja meteoriittipommituksia
Elämän synty
1)
KEMIALLINEN EVOLUUTIO
1) kaasukehä: epäorg. → orgaanisia aineita
2) nukleiinihappojen ja proteiinien osat (RNA)


Jättimolekyylejä
Kolloidit
1) kalvon sisällä olevia jättimolekyylejä
Elämän synty

Alkusolu, jossa alkeell. solukalvo
• pisaran sisälle prot. ja nukleiinihappoja

Vanhin elämänmerkki
• Grönlanti 3,8 mrd v.
• ens. soluja
 alttiita UV-säteilylle
→ mutaatioita
→ valintaa
→ evoluutio
Labraan

Millerin ja Ureyn koe:
• H2O + kaasuja johdettiin
lasipalloon, jonne kohdistettiin keinotekoisia
sähköpurkauksia
• kaasut:
•
•
•
•
vesihöyry
metaani
ammoniakki
vety
• erlenmeyeriin peptidejä
(RNA)
Alkeiseliöt




3,5 mrd v. sitten
1) Arkit
- valtamerten pohjat
- kuumat lähteet
2) Bakteerit
alkeiseliöillä alkeell.
seksiä
perinn. muuntelua
nopea evoluutio
Alkeiseliöt


toisenvaraisia – ottivat ympäristöstä
valmiita yhdisteitä
yhteyttäviä alkeiseliöitä:
• energiaa yhteyttämiseen kem. reaktioista

FOTOSYNTEESI 3 mrd. v. sitten
• bakteerisolujen sisälle väriaineita
• antoi valintaedun

happi:
• 1. liukeni ensin veteen
• 2. sitten ilmakehään
 2 mrd v. sitten
Happi
1)
2)
3)
4)
hävitti metaanin
hävitti ammoniakin
muodosti otsonin
uusi valintatekijä:

sopeutuminen O2-pitoisuuteen →
5) alkeellinen soluhengitys
6) sukupuuttoja
Tumallinen solu valloittaa meren 1,5 mrd v. sitten

ENDOSYMBIOOSI:




pehmytseinäiset bakteerit
sulautuneet yhteen →
paljon DNA:ta →
tumakotelo
isäntäsolu söi kovaseinäisiä
bakteereja
• mitokondriot
 solun voimala
 Oma geenit
• viherhiukkaset
 yhteyttää
 Omaa DNA:ta
Samaan aikaan






lisää otsonia
vähemmän UV-säteilyä
peto-saalissuhteita
evoluutio nopeutui
solurykelmiä
solujen välistä työnjakoa
Monisoluisia syntyi
700 milj. v. sitten




solurykelmän työnjako erilaistunut eri osissa
→
monisoluinen, jolla
valintaetua
seksin vallankumous:
• erilliset sukupuolet
• suvullinen lisääntyminen



O2 ilmakehässä 1/3 nykyisestä
vesi suojasi UV-säteilyltä
ruumiinrakenteiden evoluutio alkoi
Prekambrikausi 4600 550 milj. v. sitten
1.
Sienieläimet
-
2.
3.
-
2 erilaistunutta
solukerrosta
ei kudoksia/ elimiä
ulkoinen hedelmöitys
-
lisää soluja ja -kerroksia
alkeellisia eläimiä
Polttiaiseläimet
Kaksikylkisiä eläimiä
-
hermosoluja
hermoverkkoja
hermosto
ruuansulatuselimistö
hengityselimistö
jaokkeita
Sienieläimet
• oma pääjakso
• vesissä

järvisieni
• yksittäiset solut muuntuvat
eri tehtäviin
• suvull. lis. ulkoisesti
• regeneraatiokyky
• planktonin siivilöinti
Polttiaiseläimet






10 000 lajia
korallit, polyypit,
meduusat
säteittäissymmetria
suu – ja hylkyaukko
hermoverkko
suvull. ja suvuton
lisääntyminen
Laakamadot







40 00 lajia
kaksikylkisiä
kaasujen vaihto
ulkopinnan kautta
alkeell. hermosto
kaksineuvoisia
pyrkimys ristisiitokseen
suvuton lisääntymiskyky
Kambrikauden räjähdys: nilviäiset,
nivelmadot ja niveljalkaiset








kotilot, simpukat,
pääjalkaiset (mustekalat),
oppivaiset tursaat
suurin osa elää vesissä
50 000 lajia
sukupuuttoja
kalkkikuori
avoin verenkierto
hermosto
aistit
Nivelmadot







15 00 lajia
juotikkaat, lierot
tikapuuhermosto
suljettu verenkierto
ei sydäntä
iho hengittää
sisäinen
hedelmöitys
Niveljalkaiset












80 % eläinkunnasta
hyönteiset, äyriäiset, hämähäkit
yli milj. lajia
kitiinikuori
tikapuuhermosto
aistit
avoin verenkierto
maalla ilmaputkisto
vedessä kidukset
suvull. lis.
ulkoinen tai sis. hedelmöitys
muodonvaihdos
Piikkinahkaiset






meressä 6000
meritähdet, merisiilet
sis. tukiranka
suvull. ja suvuton lis.
regeneraatiokyky
ulkoinen hedelmöitys