Реферат на тему Автотрофные одноклеточные организмы как создатели кислородной атмосферы Земли и родоначальники биосферы.

Содержание:

Введение 2

1. Источник газообразного кислорода 3

2. Другие доказательства увеличения содержания кислорода 6

Заключение 11

Список использованной литературы 12

Введение:

Для того чтобы организмы могли выжить, в окружающей среде должны присутствовать соответствующие температурные диапазоны, условия влажности, энергоснабжение и снабжение питательными веществами.

Энергия необходима для метаболических функций, включая рост, движение, удаление отходов и размножение. В большинстве экосистем эта энергия поступает из источника за пределами биосферы в виде электромагнитной энергии, получаемой от Солнца. Это электромагнитное излучение улавливается и сохраняется растениями в процессе фотосинтеза. Фотосинтез включает в себя индуцируемую светом ферментативную реакцию между углекислым газом и водой, в результате которой образуются кислород и глюкоза, органическое соединение. Глюкоза используется в результате огромного разнообразия биохимических реакций для производства огромного количества других органических соединений, содержащихся в организмах. Потенциальная энергия хранится в химических связях органических молекул и может высвобождаться в процессе дыхания; это включает ферментативные реакции между органическими молекулами и кислородом с образованием углекислого газа, воды и энергии. Рост организмов достигается за счет накопления органического вещества, также известного как биомасса. Растения и некоторые микроорганизмы являются единственными организмами, которые могут образовывать органические молекулы путем фотосинтеза. Почти все гетеротрофные организмы, включая животных, в конечном счете полагаются на фотосинтезирующие организмы для удовлетворения своих энергетических потребностей.

 

Заключение:

Первая половина истории Земли была лишена кислорода, но она была далеко не безжизненной. Продолжаются споры о том, кто был основными биологическими игроками в этом докислородном мире, но исследователи находят подсказки в некоторых из старейших осадочных пород на планете.

Большинство ученых считают, что количество атмосферного кислорода было незначительным примерно до 2,4 миллиарда лет назад, когда произошло Великое событие окисления (GOE). Этот, казалось бы, внезапный скачок уровня кислорода почти наверняка произошел из–за цианобактерий — фотосинтезирующих микробов, которые выделяют кислород.

Когда и как появились кислородные выдыхатели, неясно, из-за того факта, что GOE был сложным перекрестком глобального замерзания, минеральных потрясений и расцвета новых видов.

Минералы железа в BIFs составляют крупнейший в мире источник железной руды. Однако эти породы ценны не только для производства стали. Геологи добывают их из-за их богатой исторической истории, которая охватывает период от 3,8 до 0,8 миллиарда лет назад.

Происхождение старейших бифов, однако, остается загадкой. В настоящее время существует мнение, что для формирования им требовалась помощь организмов, но каких именно? Эти простые одноклеточные морские существа не оставили нам костей или раковин, но Папино считает, что в бифах все еще могут быть минеральные или геохимические окаменелости.

 

Фрагмент текста работы:

1. Источник газообразного кислорода

Состав воздуха, которым мы дышим сегодня, сильно отличается от состава ранней атмосферы Земли. Первая, или изначальная, атмосфера Земли была очень похожа на атмосферу Юпитера и на состав Солнца, но она была потеряна очень рано в истории нашей планеты из-за гравитационного выброса и во время хаоса планетарных столкновений (см. История атмосферы Земли I). В течение следующего миллиарда лет на Земле начала формироваться новая, или вторичная, атмосфера, состоящая в основном из углекислого газа, метана и водяного пара. Однако со временем состав атмосферы продолжал меняться: углекислый газ поглощался новообразованными океанами и накапливался в карбонатных породах, в то время как газообразный азот начал накапливаться в атмосфере, поскольку он плохо реагирует с другими элементами. Однако история о том, как атмосфера Земли стала содержать значительное количество газообразного кислорода, требует особого внимания.

Во Вселенной существует только один значительный источник газообразного кислорода: биологический фотосинтез. Организмы, которые осуществляют фотосинтез, производят газообразный кислород, расщепляя воду на водород и кислород, превращая углекислый газ в сахар, используя энергию солнца (см. Наши модули Углеводы и фотосинтез). Поскольку другие источники не известны, многие ученые пришли к логическому выводу, что повышение содержания кислорода в атмосфере Земли, вероятно, связано с эволюцией о фотосинтезе. Но определить, когда начался фотосинтез в истории планеты, насчитывающей 4,6 миллиарда лет, — непростая задача.

Один из способов установить, когда возник фотосинтез, — это поиск доказательств того, когда фотосинтезирующие организмы жили в прошлом. Итак, сначала геологи искали окаменелости, похожие на современные растения. Древние организмы, в том числе растения, сохраняются в виде окаменелостей после смерти и вскоре погребаются в песке или грязи, прежде чем их тела начнут разлагаться. Когда эти отложения превращаются в камни, они могут хранить окаменелости в течение миллиардов лет, позволяя геологам оглянуться назад во времени на виды жизни, которые когда-то существовали на Земле.

Геологи не нашли никаких свидетельств того, что растения существовали раньше, примерно 600 миллионов лет назад, однако другие исследования показали, что свободный газообразный кислород присутствовал в атмосфере задолго до этого. К счастью, у молодого геолога из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе по имени Дж. Уильям Шопф было предчувствие, что он и другие геологи упускают что-то большое (или маленькое, в данном случае). Когда он начал изучать образцы горных пород под микроскопом, он обнаружил многочисленные окаменелости микроорганизмов, слишком маленьких, чтобы их можно было увидеть невооруженным глазом, сохранившихся в породах гораздо старше 600 миллионов лет.

Одноклеточные организмы, похожие на окаменелости, которые Шопф впервые обнаружил в 1968 году (Schopf, 1968), все еще живут в мировом океане сегодня. Они называются фитопланктоном и способны преобразовывать солнечный свет в энергию посредством фотосинтеза, как и наземные растения (см. Рисунок 1).

Рисунок 1. Считается, что живой фитопланктон, называемый цианобактериями, похож на примитивные бактерии, идентифицированные Шопфом

Работа Шопфа помогла продемонстрировать, что фитопланктон развился задолго до наземных растений и, вероятно, был первыми фотосинтезирующими организмами. Фактически, Шопф и его коллеги в конечном итоге обнаружили структуры в породах Западной Австралии возрастом 3,5 миллиарда лет, которые напоминают фитопланктон (некоторые примеры см. на рис. 2) (Schopf, 1993).). Если эти структуры действительно являются микрокаменелостями, они должны быть одними из древнейших форм жизни на Земле.

Рисунок 2. Два изображения слева были описаны Шопфом как представляющие фотосинтетические микрофоссилии, в то время как другие предположили, что изображения справа не являются окаменелостями, хотя они выглядят очень похожими. Это заставило усомниться в том, действительно ли структуры, идентифицированные Шопфом, представляли собой ранние формы жизни