Kontinuita života

Vznik života na zemi

pro vznik života na Zemi je nutné splnění několika podmínek:

• voda
• živiny (CO₂ pro rostliny, organické látky pro živočichy a houby)
• teplo a světlo
• kyslík

Názory na vznik života na Zemi

Kreační teorie
- život vnikl zásahem nadpřirozené síly - Boha. Tato teorie je popsána v Bibli a její zastánci jsou: C. Linné, R. Hook, J. B. Lamarc

Teorie samozplození
- tato teorie má původ již u antických filozofů a říká, že organismy vznikly přímo z neživé hmoty. Například že žába vnikla z bahna. Tuto teorii vyvrátil L. Pasteur

Teorie panspermická
- tuto teorii formuloval Arrhenius a říká, že ve vesmíru jsou řivé zárodky, které cestují například na asteroidech a hledají vhnodé místo pro život. Popisuje pouze to, jak se život na Zemi dostal, ale ne jeho vznik.

Evoluční biogeneze
- formulována A. Oparinem. Podle této teorie se živá hmota postupně vyvíjela z neživé. 

Teorie evoluční abiogeneze

3 etapy 

• kosmická
• chemická - období abiotické
• biologická - období buněčné

Chemická evoluce

Toto období trvá přibližně 2 miliardy let, sahá až do předgeologického období a probíhá za úplně jiných podmínek než dnes - praatmosféra (bez O₂), bez ozónové vrstvy (na zem dopadá UV záření), zvýšená teplota, elektrické výboje. Díky těpto podmínkám se z prvků staly makromolekulární organické látky (aminokyseliny), z nich pak dále složitějsí látky (peptidy, bílkoviny). Všechny tyto látky se pak nacházely v předbiologickém útvaru zvaném koacervát.

Všechny tyto dávné reakce byly v dnešní době dokázány experimenty:

• Millerův-Ureyův experiment - působením elektrických výbojů na vodík, vodu, amoniak, methan (a další látky, které byly přítomny dříve), byli schopni připravit dusíkaté látky (aminokyseliny)
• Foxův experiment - záhříváním směsi aminokyselin v roztavené kyselině glutamové získal polypeptidy
• Orův experiment - mírným zahříváním směsi amoniaku a kyanovodíku získal nukleotid

Vytvořené organické látky (aminokyseliny, peptidy, bílkoviny,..) vytvořily vrsvu prebiotického bahna ve vodním prostředí na mělčinách. V tomto prostředí se vyvíjel koacervát, což byly kapičky vzniklé ochlazením - nemají DNA, neumí se replikovat, mají pouze jednoduchý obal, umí pohlcovat a uvolňovat látky, mohou zmenšovat a zvětšovat svůj objem. Teorii koacervátů uznával A. Oparin.

Biologická evoluce

V této etapě docházelo ke zdokonalování koacervátů na složitější a členitější útvary. Toto období má 3 fáze:

• Vznik eobiont - eobionta neboli prabuňky vznikly z koacervátů před 3,5 miliardami let. V tomto stádiu koacerváty pohlcují bílkoviny, aminokyseliny, nukleotidy. Složitou spletí reakcí se z techto látek stala DNA a vznikaji eobionta. Tyto buňky jsou anaerobní (nedýchají kyslík), heterotrofní - organické látky získávají z prebiotického bahna, fermentují (energii získávají kvašením), mají silný obal  a jejich DNA volně plave v cytoplasmě 
• Vznik prokaryotních organismů - potomky prvotních prokaryot, jsou bakterie. Rozmnožují se rychleji než eobionta a spotřebují vnitřní množství prebiotického bahna. Některé pohlcují předchůdce fotosyntetizujících organismů, proto je dnes uznávaná teorie endosymbiózy. Tímto pohlcováním se začlení organismus do buňky, tak vznikly mitochondrie a plastidy. Prokaryotní organismy obsahují bakteriochlorofyl, který umožňuje fotosyntézu bez uvolňování bez O₂. Některé organismy obsahující tuto látku ovšem zmutovaly (například sinice), takže uvolňují O₂ při fotosyntéze. Díky uvolňování kyslíku do atmosféry, nepronikalo na zem tolik UV záření. 
• vznik eukaryotních organismů - tento vznik popisuje právě teorie endosymbiózy. Datuje se dva - 1,5mld let před naším letopočtem -> Buňky do své struktury pohlcují aerobní bakterie - mitochondrie, sinice - chloroplasty. 

Evoluce druhů

• mikroevoluce - změny v populacích téhož druhu za krátký čas
• speciace - vznik nových geneticky izolovaných genů
• makroevoluce - vznik a vývoj vyšších taxonů, dlouhodobé a neopakovatelné

Evoluční teorie

1. kreacionismus 
2. teorie kataklyzmat
3. lamarckismus - uznává, že druhy nejsou stálé, ale postupně se mění - postupné zdokonalování
4. darwinismus 

Charles Darwin
- anglický přírodovědec, který se zůčastnil průzkumné cesty kolem světa. Na Galapágách studoval pěnkavy a zjistil, že na různých místech mají pěnkavy jinak přizpůsobené zobáky kvůli potravě (bobule, hmyz). Je autorem knih: O vzniku druhů přírodním výběrem, Původ a vývoj člověka. 

Definoval základní mechanismy evoluce:

• přírodní výběr (selekce) - přežívají pouze jedinci, kteří jsou nejlépe přizpůsobeni danému prostředí a nejúspěšnější při reprodukci. Předpokladem selekce je nadprodukce potomstva - větší množství jedinců než může přežít (želví vejce - po vylíhnutí se musí dostat do moře, protože mají spoustu překážek a predátorů, přežije jen hrstka). Variabilita jedince uvnitř druhu - je dědičně podmíněná a způsobuje jí mutace (genetický posun) a migrace. Hromadění odchylek či mutací může vézt ke vzniku nového druhu. 
• pohlavní výběr - výhody při rozmnožování (různé zbarvení peří, fytohormony u rostlin, barva květů)
• umělý výběr - neprobíhá v přírodě, je prováděn záměrně člověkem - šlechtitelství. 

Faktory ovlivňující vznik nových druhů:

• čas
• geografické rozšíření - pokud druh žije v rozšířené oblasti, pak dochází k odlišnému přizpůsobení vůči podmínkám

Zákonitosti vývoje:

• divergence = větvení vývojových linií z jednoho společného předka (monofyletický původ). Větve se adaptují na různě podmínky. 
• konvergence = sbíhání odlišných druhů žijících v podobném prostředí, stejným způsobem života
• stálé zdokonalování 
• nepřetržitost vývoje - vývoj probíhá pozvolným a nepřetržitým způsobem (gradualisticky)

Vývoj ekosystému (sukcese)

• zmlazení ekosystému = nastupuje po zhroucení ekosystému. Mohou se uplatnit nové vývojové formy organismů (málo specializované druhy, jednoduché vzájemné vztahy), které obsazují uvolněné niky (ekologické nahrazování). Je zde velká produkce potomstva a působí zde selekce.  
• vyzrávání ekosystému = období stabilizace, složité vztahy
• vrcholové období (klimax) = dominují specializované druhy
• zhroucení ekosystému = při náhlých změnách přírodních podmínek

Neodarwinismus
- vyvinul se spojením darwinismu (nauky o vzniku druhů přírodním výběrem) a mendelismu (genetiké principy).