Różnorodność życia na Ziemi

Różnorodność życia na Ziemi dr Joanna Piątkowska-Małecka Cechy istoty żywej Autoreplikacja zdolność do reprodukcji (samoodtwarzania) Autoregulacja zdolność do podtrzymywania wewnętrznych reakcji chemicznych Składniki życia: a. Białka b. Kwasy nukleinowe (DNA, RNA) 1

Powstanie życia życie przybyło na Ziemię z kosmosu (dowody na powstawanie związków organicznych w kosmosie: badania chondrytów węglistych; analiza widma świecącego gazu i pyłu międzygwiezdnego) życie powstało na Ziemi (odpowiednie warunki, między innymi wielkość i temperatura Ziemi) Ziemia w eonie archaicznym Atmosfera (redukująca; złożona głównie z pary wodnej, dwutlenku węgla, azotu, wodoru, chlorowodoru, tlenku węgla) Oceany Kontynenty (ich powstanie wymagało oddzielenia składników kwaśnych ze skał zasadowych) 2

Narodziny kontynentów A. I. Oparin 1924 (substancje nieorganicznezwiązki organiczne- protokomórki- organizmy żywe, heterotrofy) 3

S. L Miller i H. C Urey (1953) Od cząsteczek do prostych komórek? Gromadzenie się prostych cząsteczek (monomerów) Łączenie się monomerów i tworzenie biopolimerów (np. skrobia) Wytworzenie zewnętrznej błony w celu zapewnienia mikrośrodowiska dla przebiegu reakcji chemicznych Powstanie mechanizmu dostarczającego energii Przekazywanie informacji umożliwiające powielanie komórki 4

Powstanie życia na Ziemi Pierwsze organizmy żywe-bakterie (Procaryota) 1954 S. A. Tyler (czerty z Gunflint, Ontario datowane na 2,1 mld lat temu) Stromatolity (Tarcza Pilbara 3,5 mld; Fig Tree 3,2 mld lat temu) Eucaryota- (2,1 mld lat temu, Kanada, m.in.. Grypania) 5

Stromatolity Różnorodność życia Królestwa istot żywych 6

Karol Linneusz (1707-1778) Grupy taksonomiczne 7

Prokarioty dwa królestwa bakterii archeobakterie eubakterie Protista Organizmy jednokomórkowe i kilka grup prostych organizmów wielokomórkowych: pierwotniaki glony jednokomórkowe glony wielokomórkowe 8

Pierwotniaki ameba wiciowiec pantofelek Pierwotniaki otwornice promienice 9

Glony jednokomórkowe bruzdnica okrzemka komórka nanoplanktonu -wapiennego Glony wielokomórkowe zielenice 10

Grzyby Drożdże Borowik Królestwo roślin 11

Królestwo roślin Mchy Zarodnikowe rośliny naczyniowe np. paprocie Rośliny nasienne a. Nagozalążkowe np. sosna, świerk, jodła b. Okrytozalążkowe np. drzewa owocowe Królestwo roślin Mchy Zarodnikowe rośliny naczyniowe np. paprocie Rośliny nasienne a. Nagozalążkowe np. sosna, świerk, jodła b. Okrytozalążkowe np. drzewa owocowe 12

Królestwo roślin Mchy Zarodnikowe rośliny naczyniowe np. paprocie Rośliny nasienne a. Nagozalążkowe np. sosna, świerk, jodła b. Okrytozalążkowe np. drzewa owocowe Królestwo roślin Mchy Zarodnikowe rośliny naczyniowe np. paprocie Rośliny nasienne a. Nagozalążkowe np. sosna, świerk, jodła b. Okrytozalążkowe np. drzewa owocowe 13

Królestwo zwierząt Bezkręgowce zwierzęta nie posiadające kręgosłupa Kręgowce zwierzęta posiadające kręgosłup Gąbki Parzydełkowce Pierścienice Stawonogi Mięczaki Ramienionogi Szkarłupnie Bezkręgowce 14

Gąbki Parzydełkowce Pierścienice Stawonogi Mięczaki Ramienionogi Szkarłupnie Bezkręgowce Gąbki Parzydełkowce Pierścienice Stawonogi Mięczaki Ramienionogi Szkarłupnie Bezkręgowce 15

Strunowce Kręgowce Ryby Płazy Gady Ptaki Ssaki 18

Kręgowce Ryby Płazy Gady Ptaki Ssaki Kręgowce Ryby Płazy Gady Ptaki Ssaki 19

Kręgowce Ryby Płazy Gady Ptaki Ssaki Kręgowce Ryby Płazy Gady Ptaki Ssaki 20

Ewolucja życia Rozwój filogenetyczny, proces stopniowych przemian roślin i zwierząt. W toku ewolucji następują przeobrażenia budowy anatomicznej i cech fizjologicznych gatunku, co może doprowadzić do przekształcenia się gatunku w nowy gatunek albo do jego rozszczepienia się na dwa lub kilka spokrewnionych ze sobą gatunków. Istotą ewolucji są zmiany składu genetycznego, czyli przesunięcia częstości genów. Mogą być one wywołane działaniem różnych mechanizmów: a. Dobór naturalny b. Dryft genetyczny c. Hybrydyzacja (krzyżowanie) Dobór naturalny i dowody na istnienie ewolucji 1. Rozprzestrzenienie geograficzne 2. Dowody anatomiczne a. Homologia b. Obecność narządów szczątkowych c. Embriologia 3. Genetyka 4. Skamieniałości 21

Dowody na istnienie ewolucji 1. Rozprzestrzenienie geograficzne 2. Dowody anatomiczne a. Homologia b. Obecność narządów szczątkowych c. Embriologia 3. Genetyka 4. Skamieniałości Dowody na istnienie ewolucji 1. Rozprzestrzenienie geograficzne 2. Dowody anatomiczne a. Homologia b. Obecność narządów szczątkowych c. Embriologia 3. Genetyka 4. Skamieniałości 22

Dowody na istnienie ewolucji 1. Rozprzestrzenienie geograficzne 2. Dowody anatomiczne a. Homologia b. Obecność narządów szczątkowych c. Embriologia 3. Genetyka 4. Skamieniałości Dowody na istnienie ewolucji 1. Rozprzestrzenienie geograficzne 2. Dowody anatomiczne a. Homologia b. Obecność narządów szczątkowych c. Embriologia 3. Genetyka 4. Skamieniałości 23

Dowody na istnienie ewolucji 1. Rozprzestrzenienie geograficzne 2. Dowody anatomiczne a. Homologia b. Obecność narządów szczątkowych c. Embriologia 3. Genetyka 4. Skamieniałości Radiacja ewolucyjna Gwałtowna ekspansja w krótkim okresie czasu określonej grupy zwierząt lub roślin, prowadząca do powstania nowych rodzajów lub gatunków. 24

Trendy ewolucyjne 1.Trendy mało- i wielkoskalowe 2.Zmiana rozmiarów ciała reguła Cope a 3.Nieodwracalność ewolucji prawo Dollo Trendy ewolucyjne 1.Trendy mało- i wielkoskalowe 2.Zmiana rozmiarów ciała reguła Cope a 3.Nieodwracalność ewolucji prawo Dollo 25