Postanak zivota na Zemlji

1. Andrija Šeović, Sofija Jovanović, Neda Conić,
Đurđina Antanasković, Jana Stojanović III-1

2. Teorija velikog praska – teorija koja je temelj današnjih
znanja o postanku planete.

3. Ideja spontanog nastanka živih bića iz mulja javlja se još kod
antičkih filozofa.
Otkriće mikroskopa otvorilo je pred
naučnicima čitav jedan novi svet – svet
mikroskopskog života.
Mislilo se da živa bića mogu da
nastanu iz nežive materije.
Mikroskop

4. Frančesko Redi, italijanski lekar i prirodnjak,
opisao je razviće insekata i jednostavnim
eksperimentima dokazao da oni nastaju iz jaja
koja su položila oplođene ženke. Ovim je
demantovao tvrdnju da živa bića mogu da
nastanu iz nežive materije.
Frančesko Redi (1626 – 1697)
Abiogeneza - proces za koji se pretpostavlja
da dovodi do spontanog nastanka živih
organizama direktno iz nežive materije.
https://youtu.be/7ws56WJE6T0
Na ovom linku možete videti Redijev eksperiment:

5. Frančesko Redi je izvršio eksperiment uzevši dve posude u koje je stavio
meso, a jednu od tih posuda je pokrio staklenim zvonom. I posle izvesnog
vremena, on je primetio da su se u posudi koju nije pokrio staklenim zvonom
pojavili najpre crvi, a potom i insekti, a u ovoj drugoj posudi se nije pojavio ni
jedan insekt. Onda je dao pametno obrazloženje, da su se insekti razvili iz jaja
koje su položili insekti koji su sletali na meso. Nakon ovog eksperimenta izveo
je još jedan, uzevši isto tako dva komada mesa, i onda je jedan pokrio velom
od gaze, a drugi je ostavio otvorenim. Zašto sa velom od gaze? Da bi, ako
stvarno deluje “vis vitalis”, mogla da prodre kroz tu gazu i da oživi ovu
mrtvu stvar. I opet je rezultat bio isti, iz čega on nedvosmisleno zaključuje da
nova živa bića nastaju samo iz predhodno postojećih živih bića. I mi bismo
rekli: "Tu je problem bio resen."

6. Luj Paster (1822 – 1895)
Luj Paster bio je mikrobiolog i hemičar. Jedna od
oblasti kojom se bavio bila je fermentacija. Pokazao
je da fermentaciju izazivaju mikroorganizmi.
Napravio je jednu bocu koja je imala izvučen
grlić u obliku labudovog vrata ili slova "S“.
Unutar boce je stavio sterilnu podlogu, i
ostavio je da stoji otvorena. I sada, ako stvarno
postoji "vis vitalis", jer nema nikakvog
isušivanja vazduha (to je bila ta "granična
stvar"), ona može da uđe. Nikada se nisu
pojavili mikroorganizmi. Jer, bakterije mogu
da upadnu u grlić, ali ne mogu da uđu u
supstrat jer nemaju krila da polete i uđu u
njega. A kada je nagnuo sud da supstrat udje
u grlić i vratio nazad, dobio je pojavu
mikroorganizama.
Eksperiment
Na temelju Pasterovih eksperimenata rađa se čuvena izreka na latinskom:
"Omne vivo ex vivo", što znači: “Živo samo od živog."

7. Ruski biohemičar Oparin i engleski genetičar Holdejn postavili su teoriju
postanka života (biogenezu), po kojoj su živa bića nastajala postepeno, kroz
više faza, iz neorganske materije. Biološkoj fazi je prethodila hemijska
(predbiološka) faza, koja se ogledala u postepenom prelazu od
jednostavnih ka vrlo složenim molekulima. Prema ovoj teoriji, živa bića su
nastala postepeno, kroz više faza.
Hemijska evolucija se može podeliti na tri faze:
1. obrazovanja malih molekula (monomera);
2. polimerizacija;
3. povezivanje polimera i obrazovanje živih organizama
Aleksandar Oparin (1894 – 1980)

8. Postanak Zemlje – pre oko 4,5 milijardi godina
Postanak života na Zemlji – pre oko 3,8 milijardi godina
Najstariji mikrofosili stari su oko 3,5 milijardi godina
Kada je nastala Zemlja, pre oko 4,5 milijardi godina, njena temperatura je bila
tako visoka da su sve stene bile rastopljene. Kako se planeta hladila, javile su se
prve stene pre oko 4 milijarde godina. Trebalo je sačekati da se temperatura
atmosfere spusti ispod 100◦C da bi se javila tečna voda. Sastav atmosfere je, u to
vreme, bio bitno drukčiji nego danas. Nije bilo slobodnog kiseonika (O2). Ona je
bila zasićena vodenom parom, a vulkanska aktivnost je u nju izbacivala ugljen-
dioksid (CO2), amonijak (NH3) i metan (CH4).
Uslovi na Zemlji:
- vulkanske erupcije;
- oluje;
- munje;
- visoke temperature;
- voda u obliku vodene pare
U toku prve faze evolucije, od malih neorganskih
molekula nastaju organski molekuli. Neophodni
uslovi za nastanak bili su prisustvo osnovnih
gradivnih komponenata i izvora energije, kao i
odsustvo slobodnog kiseonika.
Oluje sa snažnim električnim pražnjenjima, erupcije
vulkana i jako zračenje bili su bogati i raznovrsni
izvori energije.

9. • Miler je konstruisao aparat u kome je simulirao uslove koji su nekada
vladali na Zemlji. U stakleni balon je bila smeša vodene pare, metana,
amonijaka i vodonika. Električna pražnjenja bila su prvobitni izvori energije.
Gasovi su stupali u različite hemijske reakcije. Nakon nedelju dana u
vodenom rastvoru pojavio se veliki broj različitih hemijskih jedinjenja, kao i
amino-kiseline.
• Na ovaj način dokazano je da su organski molekuli zaista mogli da nastanu
u uslovima kakvi su vladali pre više milijardi godina.
• Ovaj eksperiment je potvrdio Oparin-Holdejnovu teoriju da su organske
materije nastale iz neorganskih.
Milerov aparat

10.  Polimerizacija - obrazovanje većih i složenijih molekula, polimera (nukleinske
kiseline, proteini i polisaharidi), od monomera. Prema Oparinovoj teoriji su vode
prvobitnog okeana postajale zasićene različitim organskim materijama, čime se posle
nekoliko stotina miliona godina stvorio površinski sloj, sastava bogatog organskim
materijama, nalik na neku supu – ''prebiotička supa''. Tu su se obrazovali organski
sistemi u kojima su preovladavali proteini.
 Ovi sistemi su se u vidu loptastih tvorevina, kapljica
nazvanih koacervati, nagomilavali u toj ''supi''. Oparin smatra da su se iz koacervata
tokom dugog vremena formirali jednoćelijski organizmi.
 Za povezivanje polimera i obrazovanje živih organizama – posebno je važno da su
polipeptidi (osnov građe belančevina) i polinukleotidi (osnov građe DNK i RNK) istovremeno
nastajali, pri čemu je njihova evolucija bila u međusobnoj zavisnosti.
 Očigledno je da u današnjem živom svetu, DNK i proteini ne mogu postojati i
raditi jedni bez drugih. Zbog toga se nameće se logično pitanje – koji molekul je prvi
nastao: DNK ili proteini?
 Na ovo pitanje prvi odgovara Džon Holdejn: ni DNK ni proteini, prvo je nastala
RNK!

11. Pojava DNK omogućila je razdvajanje procesa replikacije i translacije, njihovu
veću tačnost i efikasnost. Najpre su se u složenim hemijskim reakcijama RNK
sveta pojavile osnovne gradivne komponente DNK. Zatim je postepeno
nastao čitav složeni mehanizam za ponovno prepisivanje informacije u RNK,
kao i za udvajanje DNK. DNK je stabilnija od RNK i teže se razgrađuje.
 Najstariji oblici života bili su jednoćelijski. U Australiji su pronađeni fosili
prokariotskih ćelija, koje su po izgledu slične današnjim cijanobakterijama. Te
prve ćelije bile su anaerobi.
 Filogenetsko drvo života je dijagram koji predstavlja evolutivne odnose
između organizama. Deli se na tri osnovne grane: 1. Eubakterije;
2. Arhebakterije;
3. Eukariote

13.  Eukarioti su nastali od prokariota. Ćelijske organele poput mitohondrija i
hloroplasta vode poreklo od prokariota, koji su nekada slobodno živeli u
spoljašnjoj sredini, slučajno dospeli unutar neke ćelije – domaćina i ostali u njoj
na obostranu korist, tj. postali su njeni simbionti.
 Simbiont je unutar ćelije - domaćina našao stabilniju i bezbedniju sredinu, a
nakon toga je usledila “podela posla” koja je bila od koristi domaćinu. Ovo je
endosimbiotska teorija.
 Simbiozaje uzajamno korisna zajednica za sve organizme.
 Organele kao što su mitohondrije i hloroplasti imaju sopstvenu DNK koja je
organizovana kao bakterijski hromozom i dele se nezavisno od seobe same
ćelije. Na ovaj način je dokazano da ove organele potiču od prokariotskih
predaka.
 Osnovne osobine eukariotskih ćelija su prisustvo jedra i organela u kojima se
proizvodi energija – mitohondrija i hloroplasta.

14.  Fosili su okamenjeni ostaci ili tragovi bića koja su nekada živela,
bilo da su to čitavi organizmi, njihovi delovi ili samo tragovi
aktivnosti (otisci stopala).
 Nauka koja se bavi proučavanjme fosila je paleontilogija.
 Najstariji fosil pronađen je u drevnim formacijama stena Australije
– to su bile prokariotske ćelije, slične današnjim cijanobakterijama.
 Kada životinja ili biljka ugine, ona se raspadne, tj. istruli.
Fosil tiranosaurusa
Fosil
arheopteriksa
(praptice)

15. Na osnovu fosila evolucija dokazuje da vrste imaju zajedničkog pretka u
bližoj ili daljoj prošlosti. Fosili se nalaze na sedimentnim stenama, koje
nastaju taloženjem i stvrdnjavanjem slojeva peska ili mulja.
Fosilizacija počinje kada se organizmi nađu zatrpani u sedimentnom sloji. U
tom slučaju veće su šanse da opstanu tvrdi delovi tela. U retkim slučajevima,
pod posebnim okolnostima, mogu se očuvati i meki delovi tela,libaru ili
mamuta u naslagama leda. Među fosilnim nalazima životinja mnogo su
zastupljenije vrste sa skeletom; kod biljaka se najbolje očuvaju drvenasti
delovi i polen. Verovatnoća fosilizacije je veća za morske nego za kopnene
organizme, posebno za one koje žive na dmorskom dnu.
Trag dinosaurusa Fosili pružaju podatke i o izgledu iščezlih vrsta

16. Fosili mogu biti:
1. “Pravi fosili”
2. Subfosili
3. Pseudofosili
4. Tragovi života
5. “Živi fosili”
“Pravi fosili”:
 karakteristični fosili;
 perzistentni fosili;
 facijalni fosili
Subfosili su fosili iz istorijskog doba, koji nisu prošli ceo put fosilizacije.
Pseudofosili su tvorevine neorganskog porekla, koje podsećaju na neku biljku.
Tragovi života:
 tragovi kretanja;
 tragovi hranjenja
“Živi fosili” su predstavnici vrsta nastalih u daljoj geološkoj prošlosti, koji žive na malim i
izolovanim mestima i nisu bitno evoluirali od nastanka
Šakoperka spada u žive fosile

17. Fosilizacija počinje onda kada se organizmi nađu zatrpani u nekom
mekom sloju, obično u pesku ili mulju.
Stvrdnjavanjem sedimentnog sloja nastaje stena; u tom procesu fosili mogu biti
uništeni ili deformisani. Tektonski pokreti potiskuju stene u različitim smerovima,
tako da fosili mogu biti potisnuti u veliku dubinu i uništeni ili dospeti u slojeve
blizu površine, što olakšava njihovo nalaženje.
Do sada je otkriveno više od 250.000, a sama činjenica da su neke fosilne vrste
zastupljene pojedinačnim primercima ukazuje na mnoštvo onih koje su nestale bez
traga.
Makropaleontologija proučava fosilne ostatke životinja i biljaka od veličine
do nekoliko desetina metara.
Mikropaleontologija proučava najsitnije fosilne ostatke (alge, šupljikare).

18. Korišćenjem relativnih i apsolutnih metoda.
Relativna starost se određuje na osnovu redosleda slojeva stena; mlađi
slojevi su iznad starijih, a različiti slojevi sadrže različite sofilne vrste.
Otkriće radioaktivnog raspada je omogućilo doređivanje apsolutne starosti
stena (u godinama,tj. milionima godina), koje se zasniva na raspadanju
nestabilnih izotopa.
Zanimljivost
Ovaj fosil star je tri miliona godina, otkriven je 1974. godine u Etiopiji, u
dolini Rift (istočna Afrika). Otkrili su je Donald Johanson i Tom Gray
.Predstavlja skelet devojke od 20 godina, vrste Australopithecus afarensis.
Lusi, stalni dvonožac, pripada hominidima, bila je vegetarijanka. Živela je pre
nekih 3,2 miliona godina. To je prvi skelet australopiteka koji se mogao
rekonstruisati.

20. Karbon je dobio naziv po
bogatim naslagama ulžglja,
ostacima močvarskih šuma.
Kreda je dobila naziv po
naslagama krede.
Jura je dobila naziv po
planini na granici
Francuske i Švajcarske.
Zanimljivost

21. Masovno izumiranje je naziv za oštro smanjenje broja živih vrsta u relativno kratkom
vremenskom razdoblju. Vrsta je izumrla kada nestanje i poslednji njen pripadnik.
Iščezla vrsta se ne može ponovo pojaviti. Ugrožavanju vrsta i izumiranju istih u
najvećoj meri doprinosi čovek svojom nepažnjom i neracionalnim razmišljanjem.
Ostali uzroci koji utiču na smanjenje broja vrsta su:
1. poremećaj ili uništenje staništa usled promene klime, nivoa mora, temperature
2. interakcije sa drugim vrstama
3. povlačenje mora
Najpoznatije masovno izumiranje desilo se pre 65 miliona godina, krajem krede, kada
su nestale mnoge grupe životinja. Najteže su pogođeni morski beskičmenjaci i
gmizavci. Nijedan od dinosaurusa, morskih gmizavaca ihtiosaurusa ili gmizavaca –
letača nije preživeo kraj krede. Izumrli su i kičmenjaci na kopnu. Jedan od najvažnijih
uzroka ovakve katastrofe bio je udar meteora.

22. Zanimljivost
Većina mamuta izumrla je krajem poslednjeg ledenog doba. Smatra se da su
izumrli zbog klimatskih razloga ili zbog preteranog lova od strane ljudi. Po
drugoj teoriji smatra se da su mamuti bili žrtve neke infektivne bolesti. Homo
erectus je koristio meso mamuta za ishranu još pre oko 1,8 miliona godina.

23. Kada su svi predstavnici jedne vrste u opasnosti da nestanu sa Zemlje,
onda za tu vrstu kažemo da je ugrožena. Trenutno je ugroženo oko
5.200 vrsta životinja. Pored toga, pri raščlanjivanju po klasama
ugroženo je 11odsto ptica, 20 odsto gmizavaca, 34 odsto riba i 25 odsto
vodozemaca i sisara.
1. Planinska gorila;
2. Polarni medved;
3. Iberijski ris;
4. Sumatranski tigar;
5. Beli nosorog;
6. Snežni leopard;
7. Panda;
8. Obična šimpanza;
9. Ljuskavac/Pangolin;
10. Orangutan sa Bornea;
11. Aksolotl;
12. Plava tuna;
Neke od najugroženijih vrsta:
13. Pančićeva omorika (Picea omorika);
14. Tisa (Taxus baccata);
15. Molika (Pinus peuce);
16. Stepski božur (Paeonia tenuifolia);
17. Gorocvet (Adonis vernalis);
18. Rosulja (Drosera);
19. Beli lokvanj (Nymphaea alba);