Гетеротрофы и автотрофы

В течение длительного времени организмы были гетеротрофными, т.е. питающимися органическими молекулами из окружающего бульона или другими организмами. Гетеротрофное питание осуществлялось за счет расщепления с помощью ферментов органических веществ и усвоения продуктов этого расщепления. Грибы, некоторые растения, животные и человек являются гетеротрофными организмами. Следующим шагом эволюции живого стало появление автотрофных организмов, Которые способны синтезировать питательные вещества из неорганических соединений: живой мир перестал зависеть только от органических веществ, которые в целом медленнее образовывались на Земле по сравнению с неорганическими, и Земля могла дать возможность существовать гораздо большему числу живых существ. Автотрофы — это первичная биотическая основа. Автотрофные растения и организмы являются пищей для гетеротрофов — животных, грибов, бактерий, т.е. таких живых организмов, которые непосредственно не могут усваивать энергию извне.

В результате развития первичного живого вещества в Земной атмосфере произошли изменения, и появился свободный кислород. Таким живым веществом были примитивные анаэробные прокариоты – микроскопические сине-зеленые водоросли (рис. 18.1), которые появились в мелководных водоемах, хорошо прогретых солнцем. Выносливые одноклеточные быстро размножающиеся организмы, клетки которых не содержат ядер. Они легко приспосабливались к изменениям условий окружающей среды, умели уже осуществлять реакцию фотосинтеза и производить свободный кислород. Так появились необходимые условия для начала окислительных процессов на земной поверхности и в океане. Около 1,2 млрд. лет назад содержание кислорода в земной атмосфере составляло около одной тысячной от современного уровня. Этого оказалось достаточно для появления первых эукариотов (рис. 18.2) – чье дыхание было основано на потреблении кислорода. Они уже обладали клеточным ядром, содержащим хромосомы. 600 млн. лет назад была достигнута точка Пастера, и содержание кислорода в атмосфере превысила 0,2 % после чего преимущественно развивались организмы с кислородным дыханием. Произошел биологический взрыв, в результате которого в океане появились новые многоклеточные эукариоты и новые типы животных. Около 400 млн. лет назад концентрация О₂ достигла 2 %, возник озоновый слой, предохраняющий все живое от жесткого излучения. Жизнь смогла, выйти на сушу. Резко возросла реакция фотосинтеза и поступление кислорода в атмосферу. Современный уровень концентрации кислорода был достигнут 200 млн. лет тому назад. После чего в системе наступило состояние динамического равновесия. На суше генерируется 100 – 150 млрд. тонн кислорода в год и он практически полностью расходуется на дыхание животных и окисления продуктов вулканизма и горных пород.

Такая гипотеза о происхождении жизни на Земле наиболее признана в научном мире. Однако полноценной теории пока не существует и поэтому величайшая тайна происхождения живого пока остается до конца не выясненной.