დედამიწაზე სიცოცხლის წარმოშობა ბიოლოგიის ერთ-ერთი მნიშვნელოვანი და რთულად გადასაწყვეტი პრობლემაა. აღნიშნული პრობლემა მეცნიერების ისტორიული განვითარების სხვადასხვა ეტაპზე სხვადასხვაგვარად განიხილებოდა. დედამიწაზე სიცოცხლის წარმოშობის შესახებ მრავალი მახვილგონივრული ჰიპოთეზაა მოწოდებული. ისინი შეიძლება ორ ჯგუფად დავყოთ.

1. აბიოგენეზის კონცეფცია. ამ შეხედულების მიხედვით, ცოცხალი არაცოცხალი მატერიიდან წარმოიშვა.

2.ბიოგენეზის კონცეფცის მიხედვით, ცოცხალი მხოლოდ ცოცხალისგან წარმოიქმნება. შემოთავაზებულ ჰიპოთეზებს შორის აღსანიშნავია: 1. კრეაციონისტული;

2. თვითჩასახვის (სპონტანური ჩასახვა);

3. სტაციონარული          მდგომარეობის (მარადიულობის);

4. პანსპერმიის (კოსმიური);

5. ბიოქიმიური ევოლუციის.

კრეაციონისტული ჰიპოთეზა

კრეაციონისტული ჰიპოთეზის მიხედვით, სიცოცხლე შეიქმნა განსაზღვრულ პერიოდში ზებუნებრივი ძალის (ღმერთის) ერთჯერადი შემოქმედებითი აქტის შედეგად. ამ შეხედულებას ავითარებენ დღეს ფართოდ გავრცელებული მონოთეისტური (იუდაიზმი, ქრისტიანობა, ისლამი) რელიგიები. იუდაისტურ-ქრისტიანული ტრადიციული შეხედულება გადმოცემულია დაბადებაში [1.1-26] და დაინტერესებულ მკითხველს შეუძლია გაეცნოს. კრეაციონისტული ჰიპოთეზა პასუხობს შეკითხვას: ,,რატომ?”, მეცნიერებამ კი უნდა უპასუხოს შეკითხვას: ,,რა გზით?”. საბუნებისმეტყველო მეცნიერება შეისწავლის იმ მოვლენებს, რომლებზედაც დაკვირვებაა შესაძლებელი. ამდენად იგი ვერასდროს ვერ შეძლებს უარყოს ან დაასაბუთოს კრეაციონისტული ჰიპოთეზა.

თვითჩასახვის ჰიპოთეზა

თვითჩასახვის (სპონტანური ჩასახვის) ჰიპოთეზის თანახმად, სიცოცხლე მრავალჯერ წარმოიშვა თავისთავად (სპონტანურად) არაცოცხალი ნივთიერებებისგან. იგი კრეაციონისტული კონცეფციის ალტერნატიულ ჰიპოთეზას წარმოადგენს. ამდაგვარი აბიოგენეზის კონცეფცია გავრცელებული იყო ძველ მსოფლიოში (ჩინეთი, შუამდინარეთი, ეგვიპტე, საბერძნეთი). ზოგიერთი სწავლული ავითარებდა აბსურდულ შეხედულებას, რომ ,,ზოგიერთი ხე დებს კვერცხს” (ემპიდოკლე), “შლამისგან ჭიაყელა, ხოლო ხორცისგან ტილი წარმოიქმნება” (არისტოტელე). XVIII საუკუნეში გამოჩენილმა ექიმმა და ბუნებისმეტყველმა ვან ჰელმონტმა ჩაატარა ცდა და აღწერა ჭუჭყიანი პერანგისა და ხორბლისგან სიბნელეში 21 დღეში თაგვების მიღების წესი. თვითჩასახვის კონცეფციას იზიარებდა XVIII – XIX სს. მრავალი გამოჩენილი ბუნებისმეტყველი, მათ შორის, ჟან ბატისტ ლამარკი.

იტალიელმა ექიმმა და ბუნებისმეტყველმა ფრანჩესკო რედიმ (აღიარებდა ბიოგენეზის კონცეფციას) 1688წ. ჩატარებული ცდებით დაასაბუთა თვითჩასახვის გზით ცოცხალი ორგანიზმების წარმოშობის შეუძლებლობა. მან რვა ქილაში ჩააწყო ხორცის ნაჭრები. ნახევარს მარმაშა გადააფარა, დანარჩენი კი თავღია დატოვა. თავღია ქილებში მართლაც გაჩნდნენ მატლები, მაგრამ არა თვითჩასახვის შედეგად, არამედ ბუზების მიერ დადებული კვერცხებიდან. აქედან მან დაასკვნა, რომ ცოცხალი მხოლოდ ცოცხალისგან წარმოიშვება. მიკროორგანიზმების აღმოჩენამ ხელი შეუწყო თვითჩასახვის ჰიპოთეზის ხელახალ აღორძინებას. აბიოგესურ ნეზის მომხრენი ამტკიცებდნენ, რომ არაცოცხალი მატერიიდან მხოლოდ პრიმიტიული ფორმები (მიკროორგანიზმები)წარმოიქმნება. გამოჩენილმა ფრანგმა მეცნიერმა ლუი პასტერმა 1862 წელს მახვილგონივრულიმარტივი ცდით დაამტკიცა თვითჩასახვის გზით მიკროორგანიზმების წარმოშობის შეუძლებლობა. პასტერმაკოლბაში ბულიონი (მიკრობების საკვები არე) მოათავსა. კოლბის ყელს შ-სებრი მინის მილი მიარჩილა და გაასტერილა.კოლბაში ჰაერი თავისუფლად შედიოდა, მაგრამ მიკრობები ვერ იჭრებოდა. პასტერმაგაითვალისწინა ოპონენტთა არგუმენტი, კერძოდ, გარემოსგან იზოლირებულ დახშულ არეში ცოცხალი არწარმოიქმნება. კოლბის შიგთავსი, გარემოსთან უშუალო კავშირის მიუხედავად, თვეების მანძილზე სტერილურირჩებოდა. პასტერმა დაასაბუთა, რომ ორგანული ნაერთების შემცველ სითხეში (ბულიონში) მიკროორგანიზმებითვითჩასახვით კი არ ჩნდება, არამედ გარემოდან ხვდება და ხელსაყრელ პირობებში მრავლდება.

ამჟამად დედამიწაზე თვითჩასახვის გზით სიცოცხლის წარმოშობა ორი მთავარი მიზეზის გამო შეუძლებელია: გარემოში არსებული ჟანგბადი (თავდაპირველ ატმოსფეროში იგი არ იყო) ზემოქმედებს ორგანულნივთიერებებზე, შლის ან მათ ინაქტივაციას იწვევს. მეორე ფაქტორი რედუცენტების (ბაქტერიები, სოკოებიდა სხვ.) მოქმედებაა. ისინი შთანთქავენ და შლიან ორგანულ ნივთიერებებს.

მარადიულობის ჰიპოთეზა

სტაციონარული მდგომარეობის (მარადიულობის) ჰიპოთეზის თანახმად, როგორც დედამიწა, ისე მასზე დასახლებული სახეობები მუდმივად არსებობდნენ. დედამიწაზე ყოველთვის იყო სიცოცხლისათვის აუცილებელი პირობები. ჰიპოთეზა წამოყენებულია 1880 წელს გერმანელი მეცნიერის ვ. პრეიერის მიერ. ამ ჰიპოთეზის მომხრეებს მიაჩნიათ, რომ სახეობები არასდროს წარმოშობილან. ისინი არ იზიარებენ შეხედულებას, რომ გეოლოგიურ ეპოქებში ხდებოდა გარკვეული სახეობების წარმოშობა, განვითარება, ხოლო ზოგიერთი მათგანის ამოწყდომა. ამ დებულების უარსაყოფად მოჰყავთ შემდეგი არგუმენტი: პალეონტოლოგიური მონაცემებით, მტევანფარფლიანი თევზები ამოწყდნენ ცარცული პერიოდის ბოლოს ანუ 70 მილიონი წლის წინ. მაგრამ მას შემდეგ, რაც ინდოეთის ოკეანეში 1953 წელს (კუნძულ მადაგასკართან) პირველად მოიპოვეს მტევანფარფლიანი თევზი ლატიმერია, საჭირო გახდა ამ დასკვნის შესწორება. მათი შეხედულებით დღეს არსებული სახეობებისა და ნამარხი ფორმების შედარებით შესაძლებელია მხოლოდ გაირკვეს, ამოწყდა თუ არა კონკრეტული სახეობა. ისინინამარხი ფორმების არსებობას ეკოლოგიურ ასპექტში განიხილავენ, კერძოდ, რიცხოვნობის ცვლილებით ან მათი ხელსაყრელ პირობებში მიგრაციით.

პანსპერმიის ჰიპოთეზა

პანსპერმიის (კოსმიური) ჰიპოთეზის მიხედვით, სიცოცხლე შეიძლება წარმოშობილიყო ერთხელ ან მრავალჯერ, დროის სხვადასხვა პერიოდში ჩვენი გალაქტიკის ან კოსმოსის სხვადასხვა ნაწილში (უბანში) (ე. ი. განსხვავებულ დროსა და სივრცეში). შემდგომში მოხდა ცოცხალის განსახლება კოსმოსში, საიდანაც სტერილურ დედამიწაზე შემოაღწია. ჰიპოთეზა მოწოდებულია 1865 წ. გერმანელი მეცნიერის გ. რიხტერის მიერ. მას მხარს უჭერდნენ გამოჩენილი ფიზიკოსები ჰელმჰოლცი, ტომსონი და არენიუსი. სიცოცხლის მარადიულობისა და პანსპერმიის ჰიპოთეზები წამოაყენეს პასტერის გახმაურებული ექსპერიმენტის გამოქვეყნებიდან ძალიან მალე. ერთი შეხედვით, იგი ამ უკანასკნელის ლოგიკურ დასკვნას წარმოადგენს. ამ ჰიპოთეზაში ყურადღება ექცევა ორ საკითხს: 1. რა საშუალებებით ხორციელდება ერთი პლანეტიდან მეორეზე ,,სიცოცხლის ჩანასახის‘‘ გადატანა; 2. შეუძლია თუ არა “სიცოცხლის ჩანასხს” კოსმიურ სივრცეში ცხოველქმედების შენარჩუნება. კოსმოსში ჩატარებული გამოკვლევებით მეცნიერებმა სიცოცხლე მზის სისტემაში ვერ აღმოაჩინეს. მეტეორიტებსა და კომეტებში გამოვლენილია ისეთი ორგანული ნივთიერებები, რომელთა უნაყოფო დედამიწაზე მოხვედრის შემთხვევაში შეიძლება ,,სიცოცხლის ჩანასახი‘‘ ყოფილიყო. მეტეორიტებთან შედარებით ორგანული ნივთიერებებით მდიდარია კომეტები, რომელთა დედამიწაზე დაცემა ეჭვს არ იწვევს. ამერიკელმა მეცნიერებმა 1996 წელს მარსის ქვაში ბაქტერიების მსგავსი ორგანიზმის კვალი აღმოაჩინეს (ისინი არ მიიჩნევენ, რომ ცოცხალმა მარსიდან შემოაღწია). სიცოცხლის უმდაბლესმა ფორმებმა და სავარაუდოდ მიკრობებმა და მათმა სპორებმა ხანგრძლივად უნდა გაუძლონ კოსმოსის (აბსოლუტურ ნულთან მიახლოებულ ტემპერატურას, მაღალ რადიაციას) პირობებს. ამერიკელმა მეცნიერმა მ. გრინბერგმა ექსპერიმენტულად დაასაბუთა, რომ თუ მიკრობებს ყინულის თხელი შრე ფარავს, მაშინ მათ საკმაოდ დიდხანს (107 წლამდე) შეუძლია კოსმოსში არსებობა. გამოთქმულია მოსაზრება, რომ დედამიწაზე ,,სიცოცხლის ჩანასახი‘‘ გამოგზავნილია სხვა პლანეტების მიერ კოსმოსური ხომალდებით. ეს იდეა ამჟამად ,,მიმართული პანსპერმიის‘‘ სახელწოდებით მოიხსენიება.

ამრიგად, პანსპერმიის ჰიპოთეზა არავითარ ვარაუდს არ გვთავაზობს, თუ როგორ შეიძლებოდა მომხდარიყოთავდაპირველად სიცოცხლის წარმოშობა სხვა პლანეტებზე. ასევე არ ეხება დედამიწაზე მოხვედრილიცოცხალის შემდგომ ევოლუციურ განვითარებას. იგი ავითარებს იდეას, წარმოშობილი ცოცხალი სისტემებირა გზით შეიძლება განსახლებულიყო კოსმოსში და მოხვედრილიყო სტერილურ დედამიწაზე.

ბიოქიმიური ევოლუციის ჰიპოთეზა

ბიოქიმიური ევოლუციის ჰიპოთეზის თანახმად, სიცოცხლე წარმოიშვა დედამიწაზე, მისი განვითარების გარკვეულ ეტაპზე, ფიზიკურ და ქიმიურ პროცესებზე დამყარებული ბუნებრივი (აბიოგენური) მოვლენების შედეგად. მეცნიერული თვალთახედვით, ეს კონცეფცია გაცილებით სრულყოფილად არის დამუშავებული. თანამედროვე კოსმოგონური წარმოდგენების თანახმად, დედამიწა წარმოიქმნა დაახლოებით 5 მილიარდი წლის წინ. მიაჩნიათ, რომ სიცოცხლე დედამიწაზე წარმოიშვა დაახლოებით 3,8 მილიარდი წლის წინ.

3,5 მილიარდი წლის წინ ჩვენს პლანეტაზე უკვე სახლობდნენ ფოტოსინთეზის უნარის მქონე პრიმიტიული (ციანობაქტერიების მსგავსი) ცოცხალი ორგანიზმები. ზოგჯერ ისინი ქმნიდნენ მკვრივ გროვებს, რომლებმაც ჩვენამდე გაქვავებული – სტრომატოლიტების (გვხდება ავსტრალიისა და სამხრეთ აფრიკის ზღვის სანაპირო ზოლში) სახით მოაღწიეს.

ბიოქიმიური ევოლუციის ჰიპოთეზა წამოაყენეს რუსმა ბიოქიმიკოსმა ა. ოპარინმა (1924) და ინგლისელმა მეცნიერმა ჯ. ჰოლდეინმა (1929). ამ ჰიპოთეზის თანახმად, არაორგანული ნივთიერებებიდან თანდათანობით ჩამოყალიბდა ორგანული ნივთიერებები, რომლებმაც სათავე დაუდეს ცოცხალ უჯრედს. ოპარინის ვარაუდით, თავდაპირველად ჩამოყალიბდა ცილებისგან აგებული კოაცერვატული წვეთები (სისტემა), რომელიც გარემოსთან ნივთიერებათა ცვლას ანხორციელებდა. ჰოლდეინის მოსაზრებით, აბიოგენეზის გზით სინთეზირებულმა ორგანულმა ნაერთებმა სათავე დაუდო თვითწარმომქნელ მაკრომოლეკულურ სისტემას, რომელშიც წამყვან როლს ნუკლეინის მჟავები ასრულებდა. ოპარინ-ჰოლდეინის ჰიპოთეზა მრავალმა მეცნიერმა აღიარა და განავითარა.

ამჟამად, ამ ჰიპოთეზის მომხრეები სიცოცხლის წარმოშობის პროცესს პირობითად ოთხ ეტაპად ყოფენ:

1. პირველადი პირველადი ატმოსფეროს აირებიდან დაბალმოლეკულური ორგანული ნაერთების სინთეზი;
2. მონომერებისგან პოლიმერების (პოლიპეპტიდებისა და პოლინუკლეოტიდების) წარმოქმნა.
3. თვითწარმომქმნელი სისტემების _ პროტობიონტების ჩამოყალიბება.
4. მარტივი უჯრედის ჩამოყალიბება, რომელსაც მოეპოვებოდა სიცოცხლისთვის დამახასიათებელი ნიშნები. კერძოდ, ჰქონდა რეპროდუქციული გენეტიკური აპარატი, რითაც შვილეულ უჯრედებს გადაეცემოდა მშობლის ყველა ქიმიური და მეტაბოლური თვისებები.

პირველი სამი ეტაპი ქიმიურ ევოლუციას მიეკუთვნება, მეოთხე კი – ბიოლოგიურს.

პირველ ეტაპზე მოხდა აბიოგენური გზით მარტივი ორგანული ნივთიერებების სინთეზი. ქიმიური ევოლუციის შესაძლებლობა მოდელური ცდებით პირველად (1953) დაასაბუთეს სტენლი მილერმა და ნობელის პრემიის ლაურიატმა ჰაროლდ იურeიმ. პირველად ატმოსფეროს სავარაუდო ნივთიერებებზე (მეთანი, ამიაკი, მოლეკულური წყალბადი, წყლის ორთქლი) ელექტრული მუხტის ზემოქმედებით მიიღეს ორგანული ნივთიერებები. სადღეისოდ დადასტურებულია აბიოგენური გზით ზოგიერთი რთული ორგანული ნაერთის (ალდეჰიდები, ამინომჟავები, აზოტოვანი ფუძეები, ნუკლეოტიდები, მონოსაქარიდები და მისთ.) სინთეზის შესაძლებლობა. ამრიგად, ამ ეტაპზე წარმოიქმნა ნუკლეინის მჟავებისა და ცილების მონომერები, ასევე სხვა ბიოპოლიმერების შემადგენელი კომპონენტები. ატმოსფერო არ შეიცავდა ჟანგბადს და ორგანული ნივთიერებებიარ იჟანგებაოდა. პირველად ოკეანეში მათი თანდათანობითი გართულებითა და დაგროვებით ჩამოყალიბდა,,პირველადი ბულიონი‘‘. თანამედროვე მეცნიერების პოზიციიდან ქიმიური ევოლუციის პირველი ეტაპი კარგადარის არგუმენტირებული.

ქიმიური ევოლუციის მეორე ეტაპზე მონომერთა პოლიმერიზაციის შედეგად ჩამოყალიბდა პოლიპეპტიდურიდა პოლინუკლეოტიდური ნივთიერებები. ვარაუდობენ, რომ ორგანულ ნივთიერებათა კონცენტრაციადა პოლიმერიზაციის პროცესი უნდა მომხდარიყო მცირე ზომის გუბურების ფსკერზე ან თავთხელ, თბილ,ორგანული ნივთიერებებით მდიდარ (,,პირველადი ბულიონი‘‘) ზღვების სანაპირო ზოლში. აორთქლების გამოამდაგვარ გარემოში წყალი უმნიშვნელო რაოდენობით რჩებოდა. ასეთ პირობებში აბიოგენური გზით სინთეზირებულიმცირე ზომის პოლიმერები წყლის ზემოქმედებით ვერ იშლებოდა, ანუ პირუკუ რეაქცია არ მიმდინარეობდა.არსებობს მოსაზრება, რომ კონცენტრაციისა და პოლიმერიზაციის პროცესები მიმდინარეობდა არათხევად (ხსნარები), არამედ მყარ გარემოში, კრისტალურ თიხნარ ზედაპირზე დალექილი ორგანულინივთიერებებითმდიდარ მასაში.

მესამე ეტაპზე ანუ პრებიოლოგიური ევოლუციის საწყის ეტაპზე მოხდა მრავალმოლეკულური კომპლექსისჩამოყალიბება. რთული ორგანული ნაერთებიდან ჩამოყალიბდა ცილა-ნუკლეინურ-ლიპიდოვანიკომპლექსი (მეცნიერები ამ კომპლექსს სხვადასხვა სახელით მოიხსენიებენ: კოაცერვატები, პრობიონტები,პროგენოტები, მიკროსფეროები და ა.შ.). მათ აღენიშნებოდათ გარემოსთან ურთიერთქმედების უნარი დაცოცხალისათვის დამახასიათებელი ზოგიერთი ნიშანი. ამდაგვარი სისტემების არსებობის შესაძლებლობა ახლადწარმოშობილ დედამიწაზე მეცნიერებმა ექსპერიმენტულად დაასაბუთეს. ვარაუდობენ, რომ პრობიონტებმადასაბამი მისცეს პროტოუჯრედს. თავდაპირველად თვითწარმომქმნელ მოლეკულებს რნმ წარმოადგენდა.ზოგიერთ რნმ-ს აღმოაჩნდა კატალიზური ფუნქცია (თ. ჩეკსა და ს. ალტმანს რნმ-ის ავტოსპლაისინგისაღმოჩენისათვის 1989 წ. ნობელის პრემია მიენიჭა). რნმ ერთდროულად გენიც იყო და ფერმენტიც. ენერგიისწყაროდ იყენებდნენ აბიოტური გზით სინთეზირებულ გარემოში არსებულ ატფ-ს.

ამერიკელმა მეცნიერმა უ. გილბერტმა თავდაპირველ დედამიწაზე არსებულ ამდაგვარ სისტემებს ,,რნმ-ისსამყარო‘‘ უწოდა. ამჟამად მეცნიერებს შორის საკამათოდ არის ქცეული, თუ სად წარმოიშვა პრობიონტები.ზოგიერთ მკვლევარს მიაჩნია, რომ პრობიონტები უნდა წარმოშობილიყო მცირე ზომის გუბურებში ანთავთხელ ზღვებში. ზოგიერთი მეცნიერის ვარაუდით, ვინაიდან დედამიწის ზედაპირი კოსმიური სხეულებით(მეტეორიტები, კომეტები) იბომბებოდა, პრობიონტები პირველადი ოკეანის ღრმა ფენებში, შედარებით უცვლელ,საიმედოდ დაცულ გარემოში უნდა წარმოშობილიყო. ამჟამად ოკეანის ფსკერზე ჰიდროთერმულ ნაკადულებშიგამოვლენილია ეკოსისტემა (ბაქტერიები, ჭიები, მოლუსკები), რომელიც მზის სინათლის ენერგიისნაცვლად ქიმიურ ენერგიას იყენებს.

მეოთხე ეტაპი – უჯრედის წარმოშობა. ზოგიერთი მეცნიერი მიიჩნევს, რომ პროტოუჯრედი ანუ პირველადიუჯრედი აგებულებით არქებაქტერიების მსგავსი უნდა ყოფილიყო. მათ აღენიშნებოდათ დნმ-საგანორგანიზებული გენეტიკური აპარატი და ცილის მასინთეზირებელი სისტემა. ისინი გარემოსგან ცილოვანლიპიდურიმემბრანით იყვნენ გამიჯნული. პროტოუჯრედს ჩამოყალიბებული ჰქონდა ნივთიერებათა დაენერგიის ცვლა, რომელსაც გენეტიკური აპარატი აკონტროლებდა. ენერგიას მოიპოვებდნენ უჟანგბადო დაშლის – გლიკოლიზის გზით.

თავდაპირველი ორგანიზმები ჰეტეროტროფები იყვნენ და იკვებებოდნენ ,,პირველად ბულიონში‘‘ არსებულიორგანული ნივთიერებებით. ორგანიზმების ინტენსიური გამრავლების გამო პირველად ოკეანეში ორგანულნივთიერებათა მარაგი მნიშვნელოვნად უნდა შემცირებულიყო. ამგვარმა პირობებმა გაამწვავა კონკურენცია.ბუნებრივი გადარჩევის ზეწოლამ, ერთი მხრივ, განაპირობა ორგანიზმების აგებულების გართულებადა გასრულყოფილება. მეორე მხრივ, ორგანიზმთა გარკვეულმა ჯგუფმა სასიცოცხლო პროცესებისათვისენერგიის ახალი წყარო აითვისა. მათ აროგენეზის შედეგად ჩამოუყალიბდათ ავტოტროფული კვება (ქემოსინთეზი და ფოტოსინთეზი) და ატმოსფერული აზოტის ფიქსაციის უნარი.

დედამიწაზე სიცოცხლის შემდგომი განვითარებისათვის უდიდესი მნიშვნელობა ჰქონდა ადვილად ხელმისაწვდომისინათლის ენერგიის გამოყენებით არაორგანულიდან ორგანული ნაერთების სინთეზის (ფოტოსინთეზი)ჩამოყალიბებას. ერთის მხრივ იქმნებოდა ორგანულ ნივთიერებათა მარაგი, რომელსაც ჰეტეროტროფებიიყენებდნენ საკვებად. მეორეს მხრივ ატმოსფერო მოლეკულური ჟანგბადით მდიდრდებოდა. პირველადიატმოსფერო (იგი არ შეიცავდა ჟანგბადს) შეიცვალა. გარემოს მოლეკულური ჟანგბადით გამდიდრებით შეიქმნაენერგეტიკული ცვლის ჟანგბადიანი ეტაპის ჩამოყალიბების წინაპირობა. იგი გლიკოლიზისა და დუღილისაგანგანსხვავებით გაცილებით ეფექტურია, ვინაიდან მეტი ატფ სინთეზდება. ორგანიზმთა სწრაფი ზრდისადა განვითარებისათვის შეიქმნა ხელსაყრელი პირობა, რამაც დააჩქარა მათი ევოლუციის პროცესი. წარმოიქმნასიცოცხლის დამცველი ოზონის ეკრანი.

ეუკარიოტული უჯრედების წარმოშობა

პალეონტოლოგიურ მასალაზე დაყრდნობით მეცნიერები მიიჩნევენ,რომ დაახლოებით 1 _ 1,5 მილიარდი წლის წინ შედარებით მარტივი ორგანიზაციის პროკარიოტულიუჯრედებიდან გაცილებით რთული აღნაგობის ეუკარიოტული უჯრედები ჩამოყალიბდა.მოწოდებული ჰიპოთეზებიდან ამჟამად ყველაზე პოპულარულია ეუკარიოტების წარმოშობის ენდოსიმბიოზისჰიპოთეზა. ამ ჰიპოთეზის თანახმად, ეუკარიოტული უჯრედის მიტოქონდრიები, პლასტიდები,შოლტებისა და წამწამების ბაზალური სხეულაკები ოდესღაც თავისუფლად ბინადარი პროკარიოტული უჯრედები იყვნენ. დიდი ზომის ანაერობამებოიდურ უჯრედში მათი შეღწევითშეიქმნა მტკიცე ასოციაციები. სიმბიოგენეზისგზით ეუკარიოტული უჯრედისწარმოშობის პროცესში გამოყოფენშემდეგ ეტაპებს: 1. დიდი ზომისამებოიდურ, ანაერობულ პროკარიოტულუჯრედში (მასპინძელი-უჯრედი)ჩასახლდა მცირე ზომის აერობი პროკარიოტულიუჯრედი. სიმბიოზურმათანაარსებობამ ამ უკანასკნელისთანდათანობით მიტოქონდრიებადგარდაქმნა გამოიწვია. 2. აერობული(მიტოქონდრიების მფლობელი) პროკარიოტულიმასპინძელი უჯრედისადა სპიროქეტების მსგავსი პროკარიოტულიუჯრედის სიმბიოზით შოლტები,კინეტოსომა და ცენტროსომა ჩამოყალიბდა.ამ ორგანოიდების დნმ-ს თანამონაწილეობითუჯრედის გენეტიკურიმასალა თანდათანობით ბირთვადდიფერენცირდა (ციტოპლაზმას გენეტიკურიმასალა გარსით გამოეყო),რაც ეუკარიოტული უჯრედის წარმოშობას ნიშნავს. ასეთმა უჯრედმა დასაბამიმისცა ცხოველთა და სოკოებისსამეფოს.3. სიმბიოზის კიდევ ერთიაქტით განხორციელდა ეუკარიოტულუჯრედში პროკარიოტული უჯრედის,კერძოდ ციანობაქტერიების ჩანერგვა.ეს უკანასკნელი თანდათანობით პლასტიდებადდიფერენცირდა. მიაჩნიათ,რომ ამდაგვარმა უჯრედებმა სათავედაუდეს მცენარეთა სამეფოს (სურ.2.5).

ენდოსიმბიოზის ჰიპოთეზასშემდეგი სარწმუნო არგუმენტები მოეპოვება:1. ცენტრიოლში, პლასტიდებსადა მიტოქონდრიაში საკუთარიდნმ-ის თანაპოვნიერება. 2. ქლოროპლასტსადა მიტოქონდრიას გააჩნიათწრიული ბაქტერიების დნმ-ის მსგავსისტრუქტურები, რომლებშიც გენებიაგანლაგებული. 3. ქლოროპლასტი დამიტოქონდრია შეიცავს ბააქტერიისმსგავს რიბოსომებს, მაშასადამე მათგააჩნიათ ცილების მასინთეზირებელი

საკუთარი აპარატი. 4. ცილის სინთეზი მიტოქონდრიასა და ქლოროპლასტში ისეთივე წესით მიმდინარეობს,როგორც პროკარიოტულ უჯრედში.

ალტერნატიულ შეხედულებას ანვითარებენ ინვაგინაციის ჰიპოთეზის ავტორები. ეუკარიოტულიუჯრედის წინაპარი აერობული პროკარიოტი უჯრედია. ამდაგვარ მასპინძელ-უჯრედს პლაზმური მემბრანისშიგა ზედაპირზე მოეპოვებოდა რამდენიმე გენომი. დნმ-ის შემცველი ორგანოიდები და ბირთვი ჩამოყალიბდაგარსის ჩადრეკვისა და გადაზონრვის _ ინვაგინაციის შედეგად. გარსის ინვაგინაციის გამო მემბრანის ორიშრით შეფუთული გენომები ციტოპლაზმაში აღმოჩნდნენ. გენომების შემდგომი ევოლუცია სხვადასხვა გზითწარიმართა, ერთი მათგანი ბირთვად, სხვები მიტოქონდრიად, ცენტრიოლად და ქლოროპლასტებად დიფერენცირდა.

ავტორი: დიანა ძიძიგური