Казанский федеральный университет институт физики кафедра вычислительной физики и моделирования физических процессовВ. М. Бердникова
 Скачать 1.21 Mb.
|
|
Вопросы для самоконтроля: 1. Дайте описание основных звездных характеристик. 2. Раскройте основные этапы эволюции звёзд. 3. Что такое слабый и сильный антропный принцип? 4. Каково строении и химический состав планеты Земля? 5. Как исторически менялись представления о происхождении и эволюции Солнечной системы? Лекция №7 Космология Аннотация. Данная тема описывает исторически сложившиеся космологические модели и современные теории происхождения и эволюции вселенной (теория Большого взрыва и теория инфляции). Ключевые слова: космология,теория большого взрыва, теория инфляции, закон Хабла, красное смещение, реликтовое излучение. Методические рекомендации по изучению темы: Следует внимательно ознакомиться с материалом лекции, после чего необходимо выполнить закрепление материала, отвечая на предлагаемые вопросы для самопроверки. Для каждой темы приведён список литературы, который поможет вам при необходимости более детально изучить данную тему. Глоссарий по теме лекции №7: Красное смещение - сдвиг спектральных линий химических элементов в красную(длинноволновую) сторону. Это явление может быть выражением эффекта Доплера или гравитационного красного смещения, или их комбинацией. Реликтовое излучение - электромагнитное излучение, заполняющее наблюдаемую часть Вселенной. Оно возникло на ранних стадиях расширения Вселенной и играло важную роль в её эволюции; является уникальным источником информации о прошлом Вселенной. Сингулярность - математическая сингулярность — точка, в которой математическая функция стремится к бесконечности или имеет какие-либо иные нерегулярности поведения; гравитационная сингулярность — область пространства-времени, в которой кривизна пространственно-временного континуума обращается в бесконечность или терпит разрыв, либо метрика обладает иными патологическими свойствами, не допускающими разумной физической интерпретации; сингулярность в космологии — состояние Вселенной в начальный момент Большого взрыва, характеризующееся бесконечной плотностью и температурой вещества. Физический вакуум - это низшее энергетическое состояние квантового поля. Этот термин был введен в квантовую теорию поля для объяснения некоторых процессов. Среднее число реальных элементарных частиц – квантов 56 поля – в физическом вакууме равно нулю, однако в нем могут рождаться пары частицы в промежуточных состояниях, существующие короткое время – виртуальные частицы. Эффект Доплера - изменение частоты и длины волн , регистрируемых приёмником, вызванное движением их источника и/или движением приёмника. При удалении источника от приёмника наблюдается красное смещение (возрастание длины волны), при приближении синее или фиолетовое смещение (уменьшение длины волны). Рекомендуемые источники литературы: 1. Нефедьев Ю.А. Естественнонаучная картина мира. Часть 2.: [электронный ресурс] // В.С. Боровских, А.И. Галеев, В.М. Бердникова, С.А. Дёмин, О.Ю. Панищев,. Казань, 2012. URL: http://www.kpfu.ru/docs/F570530067/%CA%D1%C5_2.pdf; 2. http://www.astronet.ru; 3. http://sevengalaxy.ru; 4. http://www.krugosvet.ru; 5. http://all-sci.net; 6. http://www.astrotime.ru/big_vzriv.html; 7. http://poiskknig.ru; 8. http://elementy.ru; 9. http://dic.academic.ru; 10.http://ru.wikipedia.org. Космология – это наука о свойствах и эволюции вселенной. Поведение и свойства объектов вселенной описывается одинаковыми и не изменяющимися во времени физическими законами: 1. Закон сохранения энергии (ЗСЭ). 2. Закон всемирного тяготения. 3. Закон сохранения импульса, закон сохранения момента импульса. А. Фридман (1868-1925) разработал на основании теории Эйнштейна, который сам считал, что вселенная стационарна во времени, три модели. Он предположил, что вселенная может или расширяться (в Римановском пространстве), или сужаться (сжиматься), или пульсировать. Сам Фридман склонялся к модели расширения. В 1917 году Слайфер обнаружил красное смещение в спектре галактики, установив спектрограф на телескоп. Еще в середине XIX века Доплер обосновал смещение спектра в длинноволновые области при удалении от объекта. В 1929 году Э. Хаббл заинтересовался красным смещением Слайфера и обнаружил, что все далёкие галактики имеют красное смещение спектра, а значит все они согласно Доплеровскому эффекту удаляются. Таким образом открытие Хаббла подтверждает тот факт, что наша вселенная расширяется. Последние исследования показывают, что расширение вселенной на данный момент происходит с ускорением. 57 Закон Хаббла: Красное смещение спектральных линий галактик в сторону длинных волн тем больше, чем дальше от нас находятся галактики. V=HR, где V – скорость галактики, H – постоянная Хаббла, R – расстояние до галактики. H лежит в пределах от 50 до 100, обычно около 75. 1 Пк (парсек) = 3,26 светового года=3,08∙10 16 м. 1 H Здесь τ – время жизни Вселенной. τ=13, 7 млрд. лет. На основании этой модели Гамов в 30-40-ее гг. разработал теорию Большого Взрыва. Он считал, что до большого взрыва в начальный момент существования вселенной, вселенная находилась в сверхплотном и сверхгорячем состоянии, называемом сингулярностью: ρ=10 19 г/см 3 , Т=10 32 К. Далее примерно 13-15 млрд. лет назад, произошёл переход от сингулярности к расширению, называемый большим взрывом. По этой модели выделены четыре эры развития вселенной: Адронная эра (τ=10 -4 с). Эта эра образования тяжелых частиц (барионов, или адронов) из кварков. Вселенная состояла из барионов и антибарионов, происходили реакции аннигиляции. Потом стали распадаться на нейтроны и протоны (их больше). Эти протоны существуют до сих пор, положительный барионный заряд – тоже. лет T p 32 10 1 1 Лептонная эра (τ=0,2 с) - эра образования лёгких частиц (электронов, фотонов, позитронов). Фотонная или эра излучения (τ=1 млн. лет.) Реликтовое нейтрино (ν) образовали в эту эру, но обнаружить их пока не удалось. В конце лептонной эры протонов и нейтронов стало примерно одинаковое количество. Энергия фотонов уменьшается по сравнению с первыми двумя эрами, длина волны увеличиваются, и они переходят в рентгеновское и ультрафиолетовое излучение. В фотонную эру вещество отделяется от антивещества, и фотоны отделяются от вещества в виде различных электромагнитных излучений (ЭМИ) – рентгеновского, ультрафиолетового (УФ), светового, инфракрасного, радиоволн. Вселенная становится прозрачной для излучения, появляется свет. В этой же эре произошел первичный нуклеосинтез. Начинают образовываться ядра: H n p 2 1 1 0 1 1 , He n p 4 2 1 0 1 1 2 2 Реликтовое фотонное излучение, которое отделилось от вещества, было обнаружено в 1965-м году Арно Пензиасом и Робертом Вильсоном. Температура этого излучения равна средней температуре космоса 2,7 К, длина волны составляет порядка 1 мм. Сильное фотонное излучение, которое до сих 58 пор находится в космосе. Обнаружение реликтового излучения является одним из экспериментальных доказательств теории Большого Взрыва. К концу фотонной эры гамма-фотонов стало в 1 млрд. раз больше, чем протонов и нейтронов вместе взятых. До сих пор сохраняется это соотношение. Называется безразмерной энтропией: 9 10 n p N N Звездная эра (продолжается). Начинается после фотонной с появлением атомов H и He. Водородно-гелиевая вселенная, однородная и изотропная. Атомов водорода образовалось в 3 раза больше, чем атомов гелия. Так было 500 тысяч лет. Вселенная, как самоорганизующаяся система, начала расслаиваться, образуя флуктуации плотности вещества, которое начало закручиваться под действием гравитационных сил. Ньютон утверждал, что из-за гравитации могли быть изменения, приводящие к образованию звезд, галактик и т.п. В 1992 году Зельдович расширил теорию гравитационной неустойчивости (образование «блинов», продолжение сжатия). Модель Гамова удачно описывает многие явления во вселенной, например, эксперименты Хаббла, открытие фотонного реликтового излучения. Однако же, она не в состоянии объяснить: 1. Скручивание галактик, «блинов». Однообразное крупномасштабное закручивание. 2. Образование вихрей во вселенной, которые двигаются со скоростью 100-300 км/с. Для объяснения этих эффектов была создана теория газодинамического образования вихрей (Ударная волна, образованная при столкновении «блинов», закручивание галактик в одну сторону). В конце XX века была обнаружена ячеистая структура вселенной. По границам ячеек распространено вещество, а в середине –так называемая скрытая масса. Предположительный объем одной ячейки -1 миллион кубических парсеков. Исследования XXI подтверждают ячеистость крупномасштабной структуры вселенной. Поэтому в настоящее время вселенную считают однородной и изотропной по распространению в ней вещества. Модель Гамова не может объяснить такую изотропность вещества вселенной. Разработана альтернативная теория образования вселенной – теория инфляции, или теория раздувания вселенной (Гут, 80-е гг.). Основывается на последних достижениях по экспериментам с элементарными частицами. Все произошло из ничего, из физического вакуума, в котором не было вещества, но была огромная энергия. Ячейка физического вакуума, не сдерживаемая гравитацией из-за отсутствия вещества, за 10 -35 секунды раздувается до размеров метагалактики, после чего через 10 -31 секунды энергия переходит в вещество. Это и было изначальной точкой, из которой образовалась вселенная, с ρ=10 42 г/см 3 и Т=10 28 К. Теория инфляции расходится с теорией Большого 59 взрыва только по вопросу о начальном состоянии вселенной, далее их предсказания совпадают. Самое фундаментальное, что нам дала эта теория – это то, что вещество вышло из вакуума и рано или поздно исчезнет снова в этом вакууме. Исходя из этой теории, следует, что модель пульсирующей вселенной Фридмана возможна, но только при условии распада протонов. По теории инфляции в точке образования вещества соединяются все четыре фундаментальных взаимодействия (Теория Великого Объединения). По современным представлениям расширяющаяся вселенная состоит из: 1. Светящееся вещество (галактики, звезды, планеты, межзвездный газ [пыль из атомов водорода, гелия и примесей других элементов]) – барионная форма существования материи. 2. Реликтовое излучение (фотоны). 3. Темная (скрытая) материя – вещество, пока неизвестное учёным, этой массы в несколько раз больше. Другие модели вселенной: Модель Хойла (50-е гг.) – взаимопревращение вещества и антивещества, модель стационарной вселенной. Модель Зельдовича (1992) – модель «холодной» вселенной. Модель Альфена (90-е гг.) – считает, что роль играет не только гравитационное, но и электромагнитное излучение. Вся вселенная пронизана плазмой. Экспериментально установлено, что электромагнитные силы участвуют в образовании квазаров. Реликтовое излучение – микроволновой фон, окружающий плазму. Вопросы для самоконтроля: 1. Раскройте основные этапы теории Большого взрыва. 2. Что является экспериментальным подтверждением теории Большого взрыва? 3. Каковы главные проблемы теории Большого взрыва? 4. В чём суть теории инфляции? 5. Опишите космологические модели Фридмана. Какова современная точка зрения на данный вопрос? Лекция № 8 Происхождение жизни Аннотация. В данной теме кратко даётся описания основных концепций происхождения жизни и раскрывает поэтапно современную научную точку зрения по данному вопросу. Ключевые слова: креационизм, панспермия, абиогенез, прокариоты, эукариоты, аэробы, анэробы, фотосинтез, многоклеточные, одноклеточные, коацерваты, первичный бульон. 60 Методические рекомендации по изучению темы: Следует внимательно ознакомиться с материалом лекции, после чего необходимо выполнить закрепление материала, отвечая на предлагаемые вопросы для самопроверки. Для каждой темы приведён список литературы, который поможет вам при необходимости более детально изучить данную тему. Глоссарий по теме лекции №8: Абиогенез - (абиогенный синтез) образование органических соединений, характерных для живой природы, вне организмов и без участия ферментов, в результате химических реакций между неорганическими веществами. Ароморфоз - арогенез, морфо-физиологический прогресс, одно из главных направлений биологического прогресса живых существ, при котором в ходе эволюционного развития усложняется их организация. Биосфера - оболочка Земли, заселенная живыми организмами, находящаяся под их воздействием и занятая продуктами их жизнедеятельности, «пленка жизни», глобальная экосистема Земли. Биоценоз - это исторически сложившаяся совокупность животных, растений, грибов и микроорганизмов, населяющих относительно однородное жизненное пространство (определенный участок суши или акватории), и связанных между собой и окружающей средой. Нуклеоль - ядрышко, плотное тельце внутри ядра клетки. Состоит в основном из рибонуклеопротеидов; участвует в образовании рибосом. Обычно в клетке одно ядрышко, реже несколько или много. Нуклеиновая кислота - высокомолекулярное органическое соединение, биополимер (полинуклеотид), образованный остатками нуклеотидов. Нуклеиновые кислоты ДНК и РНК присутствуют в клетках всех живых организмов и выполняют важнейшие функции по хранению, передаче и реализации наследственной информации. Озоновый слой - это тонкий газовый слой в стратосфере (от 10 км и выше от поверхности Земли), С начала 20 века ученые наблюдают за состоянием озонового слоя атмосферы. Сейчас уже все понимают, что стратосферный озон является своего рода естественным фильтром, препятствующим проникновению в нижние слои атмосферы жесткого космического излучения - ультрафиолета-В. Хромосома - нитевидная структура клеточного ядра, несущая генетическую информацию в виде генов, которая становится видной при делении клетки. Хромосома состоит из двух длинных полинуклеатидных цепей, образующих молекулу ДНК. Цепи спирально закручены одна вокруг другой. ДНК соединена с белками гистонами. Вдоль всей длины молекулы ДНК линейно располагаются гены. В ядре каждой соматической клетки человека содержится 46 хромосом, 23 из которых являются материнскими, а 23 - отцовскими. Каждая хромосома может воспроизводить свою точную копию в промежутках между клеточными делениями, так что каждая новая образующаяся клетка получает полный набор хромосом. 61 Рекомендуемые источники литературы: 1. Нефедьев Ю.А. Естественнонаучная картина мира. Часть 2.: [электронный ресурс] // В.С. Боровских, А.И. Галеев, В.М. Бердникова, С.А. Дёмин, О.Ю. Панищев,. Казань, 2012. URL: http://www.kpfu.ru/docs/F570530067/%CA%D1%C5_2.pdf; 2. http://o-planete.ru; 3. http://biobox.spb.ru; 4. http://paleontologylib.ru; 5. http://afonin-59-bio.narod.ru/4_evolution/4_evolution_lec/evol_lec_14.htm; 6. http://poiskknig.ru; 7. http://elementy.ru; 8. http://dic.academic.ru; 9. http://ru.wikipedia.org. Основные концепции происхождения жизни Загадка появления жизни на Земле с незапамятных времен волнует людей. На протяжении веков менялись взгляды на эту проблему и было высказано большое количество самых разнообразных гипотез и концепций. Некоторые из них получили широкое распространение и доминировали в те или иные периоды в истории человечества. К такого рода концепциям происхождения жизни относят: 1) креационизм, утверждающий, что жизнь создана сверхъестественным существом в результате акта сотворения; 2) концепцию стационарного состояния, в соответствии с которой жизнь существовала всегда; 3) концепцию самопроизвольного зарождения жизни, основывающуюся на идее многократного возникновения жизни из неживого вещества; 4) концепцию панспермии, утверждающую, что жизнь занесена на Землю из космоса; 5) концепцию случайного однократного происхождения жизни; 6) концепцию закономерного происхождения жизни путем абиогенеза и биохимической эволюции. Такое разнообразие взглядов вызвано тем обстоятельством, что точно воспроизвести или экспериментально подтвердить процесс зарождения жизни сегодня невозможно. Концепция закономерного происхождения жизни путем абиогенеза и биохимической эволюции Эту концепцию разделяют большинство учёных сегодня, она является наиболее доказанной, хотя и в ней имеется множество пробелов. Химические и физические условия на Земле делают ее уникальной в Солнечной системе. Все параметры подобраны наилучшим образом для зарождения жизни: возраст Земли около 4,6 млрд. лет; температура поверхности в начальный период была 4000 ÷ 8000°С. По мере того как Земля остывала, 62 углерод и более тугоплавкие металлы конденсировались и образовали земную кору. Атмосфера была совершенно иной, легкие газы – водород, гелий, азот, кислород уходили из атмосферы, так как гравитационное поле нашей еще недостаточно плотной планеты не могло их удержать, но простые соединения, содержащие эти элементы, удерживались. Первичная атмосфера содержала водород и соединения углерода (метан) и азота (аммиак); лабораторные опыты показали, что отсутствие в атмосфере кислорода было необходимым условием возникновения жизни, так как органические вещества гораздо легче создаются в восстановительной среде, чем в атмосфере, богатой кислородом. Имеются разные теории образования жизни на Земле. В.И. Вернадский считал, что жизнь появилась одновременно с образованием Земли, а периоду развития жизни предшествовал длительный период химической эволюции Земли, во время которого (3-5 млрд. лет тому назад) образовались сложные органические вещества и протоклетки, возникновение которых положило начало биохимической эволюции. Существуют три способа синтеза природных органических веществ. Содержащие углерод и азот вещества могли возникать в расплавленных глубинах Земли и извергаться на земную поверхность при вулканической деятельности, попадая далее в океан. По мнению А.И. Опарина органические вещества могли создаваться и в океане из более простых соединений, причем энергию для этих реакций синтеза доставляла интенсивная солнечная радиация (главным образом, ультрафиолетовая), падавшая на Землю до того, как образовался слой озона, который стал задерживать большую ее часть. Находящееся в океанах разнообразие простых соединений, площадь поверхности Земли, доступность энергии и масштабы времени позволяют предположить, что в океанах постепенно накопились органические вещества и образовался тот «первичный бульон», в котором могла возникнуть жизнь. Также органические соединения могли образоваться во Вселенной из неорганической космической пыли. Требуется небольшой набор блоков-мономеров (низкомолекулярных соединений), чтобы построить любое сложное органическое соединение, входящее в состав живых тел: 29 мономеров (из них 20 аминокислот, 5 азотистых оснований) описывают биохимическое строение любого живого организма. Структура живой материи состоит из аминокислот (из которых построены все белки), азотистых соединений (составные части нуклеиновых кислот), глюкозы, как источника энергии жиров, и структурного материала, идущего на построение в клетке мембран и запасающего энергию. Следующим этапом после того, как углеродистые соединения образовали «первичный бульон», стало появление биополимеров – белков и нуклеиновых кислот, обладающих свойством самовоспроизводства себе подобных. Концентрация веществ, необходимых для образования биополимеров, могла возникнуть в результате осаждения органических соединений на минеральных частицах, например, на глине или гидроокиси железа, образующих ил прогреваемого Солнцем мелководья. Органические вещества могли образовать на поверхности океана тонкую пленку, которую ветер и волны гнали к берегу, где она собиралась в толстые слои. Например, известен процесс объединения 63 родственных молекул в разбавленных растворах. При формировании Земли, воды, пропитывающие земной грунт, непрерывно перемещали растворенные в них вещества из мест их образования в места накопления, и формировались пробионты – системы органических веществ, способных взаимодействовать с окружающей средой, то есть расти и развиваться за счет поглощения из окружающей среды разнообразных богатых энергией веществ. Здесь возможен примитивный отбор, ведущий к постепенному усложнению и упорядоченности и обеспечивающий преимущество в выживании. Механизм отбора, действовавший на самых ранних стадиях зарождения органических веществ, заключался в том, что из множества образующихся веществ сохранялись устойчивые к дальнейшему усложнению. Затем образовывались микросферы – шаровидные тела, возникающие при растворении и конденсации абиогенно полученных белковоподобных веществ. С целью подтверждения возможности абиогенного синтеза были проведены следующие опыты: воздействуя на смесь газов электрическими зарядами, имитирующими молнию, и ультрафиолетовым излучением, ученые получали сложные органические вещества, входящие в состав живых белков. Органические соединения, играющие большую роль в обмене веществ, были искусственно получены при облучении водных растворов углекислоты. Были синтезированы и простые нуклеиновые кислоты, и таким образом доказано, что абиогенное образование органических соединений во Вселенной могло происходить в результате воздействия тепловой энергии, ионизирующего и ультрафиолетового излучений и электрических разрядов. Термоядерные процессы, протекающие в недрах Земли, служат первичным источником этих форм энергии. На основе синергетических законов было установлено, что энергия имела для возникновения жизни не меньшее значение, чем вещество. Некоторые из первых стадий эволюции жизни были связаны с возникновением механизмов, способных поглощать и трансформировать химическую энергию, как бы выталкивая систему в сильнонеравновесные условия. Когда появились неравновесные структуры, были созданы условия для перехода к живому, но еще не для воспроизводства. В образовании органических соединений большую роль играло не только вещество космического пространства, но и энергия звезд. Началом жизни на Земле можно считать появление нуклеиновых кислот, способных к воспроизводству белков, каким же был переход от сложных органических веществ к простым живым организмам до сих пор неясен. Теория биохимической эволюции предлагает лишь общую схему, в соответствии с ней на границе между коацерватами (сгустками органических веществ) могли выстраиваться молекулы сложных углеводородов, что приводило к образованию примитивной клеточной мембраны, обеспечивающей коацерватам стабильность. Результатом стало включение в коацерват молекулы, способной к самовоспроизведению, и могла возникнуть примитивная клетка, способная к росту. Объяснение способности живых систем к самовоспроизведению, то есть сам переход от сложных неживых систем к простым живым организмам, является самой трудной задачей для этой гипотезы. В дальнейшем для 64 объяснения модели происхождения жизни появятся новые знания, которые будут все более обоснованными, но чем более качественно новое отличается от старого, тем труднее объяснить его возникновение. Поэтому мы можем говорить не о точных теориях, а о моделях и гипотезах. Следующим шагом в организации живого должно было стать образование мембран, которые ограничивали смеси органических веществ от окружающей среды. При их появлении и образовалась клетка как единица жизни, главное структурное отличие живого от неживого, так как все основные процессы, определяющие поведение живого организма, протекают в клетках. Тысячи химических реакций происходят одновременно для того, чтобы клетка могла получить необходимые питательные вещества, синтезировать специальные биомолекулы и удалить отходы. Огромное значение для биологических процессов в клетке имеют ферменты. Они часто обладают высокой специализированностью и могут влиять только на одну реакцию. Принцип их действия состоит в том, что молекулы других веществ стремятся присоединиться к активным участкам молекулы фермента. Тем самым повышается вероятность их столкновения, а, следовательно, скорость химической реакции. Синтез белков осуществляется в цитоплазме клетки. Почти в каждой из клеток человека синтезируется свыше 10 000 разных белков. Величина клеток колеблется от микрометра до более одного метра (у нервных клеток, имеющих отростки). Клетки могут быть дифференцированными (нервные, мышечные и т. д.), и большинство из них обладает способностью восстанавливаться, но некоторые, например, нервные почти не восстанавливаются. Примером клеток без ядер, но имеющих нити ДНК, являются нынешние бактерии и сине-зеленые водоросли. Они обладают свойствами: 1) подвижность; 2) питание и способность запасать пищу и энергию; 3) защита от нежелательных воздействий; 4) размножение; 5) раздражимость; 6) приспособление к изменяющимся внешним условиям; 7) рост. Возраст таких древних организмов около 3 млрд. лет. Следующим этапом (приблизительно 2 млрд. лет тому назад) стало возникновение в клетке ядра. Такие одноклеточные организмы с ядром называются простейшими, их существует 25-30 тыс. видов. Самыми простейшими из них являются амебы. Ядро простейших окружено двухмембранной оболочкой с порами и содержит хромосомы и нуклеоли. Ископаемые простейшие: радиолярии и фораминиферы – основные части осадочных горных пород. Многие простейшие обладают сложным двигательным аппаратом. 1 млрд. лет тому назад появились первые многоклеточные организмы. Произошло разделение живой материи на растительный и животный мир. Первый важный результат растительной деятельности: фотосинтез – создание органического вещества из углекислоты и воды при использовании солнечной энергии, улавливаемой хлорофиллом. Продукт фотосинтеза – кислород в атмосфере. Возникновение и распространение растительности привело к коренному изменению состава атмосферы, первоначально имевшей очень мало свободного кислорода. 65 Растения, ассимилирующие углерод из углекислого газа, создали атмосферу, содержащую свободный кислород, который является не только активным химическим агентом, но и источником озона, преградившего путь коротким ультрафиолетовым лучам к поверхности Земли. Тысячелетиями накапливавшиеся в земной коре остатки растений образовали грандиозные энергетические запасы органических соединений (уголь, торф), а развитие жизни в Мировом океане привело к созданию осадочных горных пород, состоящих из скелетов и других остатков морских организмов. Итак, подводя итоги, следует отметить, что первичные организмы, возникшие на Земле более 4 млрд. лет назад, обладали следующими свойствами: • они были гетеротрофными организмами, т.е. питались готовыми органическими соединениями, накопленными на этапе космической эволюции Земли; • они были прокариотами — организмами, лишенными оформленного ядра; • они были анаэробными (живущими только при отсутствии свободного кислорода) организмами, использующими в качестве источника энергии дрожжевое брожение; • они появились в виде первичной биосферы, состоящей из биоценозов, включающих различные виды одноклеточных организмов; • они появились и долгое время существовали только в водах первичного океана. |