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6.3: 원핵생물의 진화사 - 생물학

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학습 목표

  • 원핵생물의 진화사를 설명하라

원핵생물은 어디에나 있습니다. 그들은 충분한 수분이 있는 상상할 수 있는 모든 표면을 덮고 다른 생물의 내부와 내부에 삽니다. 전형적인 인체에서 원핵 세포는 인체 세포보다 약 10:1 정도 많습니다. 그들은 모든 생태계에서 대부분의 생물을 구성합니다. 일부 원핵생물은 대부분의 생물이 살기 힘든 환경에서 번성합니다. 원핵생물 재활용 영양소—필수 물질(예: 탄소 및 질소) — 그리고 그것들은 새로운 생태계의 진화를 주도합니다. 그 중 일부는 자연적이고 일부는 인공입니다. 원핵생물은 다세포 생명체가 나타나기 오래 전부터 지구에 존재해 왔습니다.

생명은 언제 어디서 시작되었습니까? 생명이 시작되었을 때 지구는 어떤 상태였습니까? 원핵생물은 지구상의 최초의 생명체이며 식물과 동물이 나타나기 수십억 년 동안 존재했습니다. 지구와 달의 나이는 약 45억 4천만 년으로 추정됩니다. 이 추정치는 지구와 달의 다른 기질 물질과 함께 운석 물질의 방사성 연대 측정 증거를 기반으로 합니다. 초기 지구는 오늘날과 매우 다른 대기(분자 산소가 적음)를 가졌으며 강한 복사를 받았습니다. 따라서 최초의 유기체는 깊은 바다나 지표면 아래와 같이 더 보호된 곳에서 번성했을 것입니다. 이 당시에도 지구에서는 강력한 화산 활동이 흔했기 때문에 이 최초의 유기체인 최초의 원핵생물이 매우 높은 온도에 적응했을 가능성이 있습니다. 초기 지구는 지질학적 격변과 화산 폭발이 일어나기 쉬웠고, 태양으로부터의 돌연변이 방사선에 의해 폭격을 받았습니다. 최초의 유기체는 이러한 가혹한 조건을 견딜 수 있는 원핵생물이었습니다.

미생물 매트

미생물 매트 또는 대형 생물막은 지구상에서 가장 초기 형태의 생명체를 나타낼 수 있습니다. 약 35억 년 전에 시작하여 그들의 존재에 대한 화석 증거가 있습니다. NS 미생물 매트 대부분 박테리아와 고세균을 포함하는 다층 원핵생물 시트입니다(그림 1). 미생물 매트는 두께가 몇 센티미터이며 일반적으로 서로 다른 유형의 재료가 접하는 곳, 주로 습한 표면에서 자랍니다. 그들을 구성하는 다양한 유형의 원핵생물은 서로 다른 대사 경로를 수행하며, 이것이 다양한 색상의 이유입니다. 미생물 매트에 있는 원핵생물은 세포외 기질이라고 하는 접착제 같은 끈적끈적한 물질에 의해 함께 고정됩니다.

최초의 미생물 매트는 열수 분출구 근처에서 발견되는 화학 물질에서 에너지를 얻었을 것입니다. NS 열수 벤트 지열로 가열된 물을 방출하는 지구 표면의 파손 또는 균열입니다. 약 30억 년 전 광합성의 진화와 함께 미생물 매트의 일부 원핵생물은 더 널리 이용 가능한 에너지원인 햇빛을 사용하게 되었고 다른 원핵생물은 여전히 ​​에너지와 식량을 위해 열수 분출구의 화학 물질에 의존했습니다.

스트로마톨라이트

화석화된 미생물 매트는 지구에서 가장 오래된 생명체의 기록을 나타냅니다. NS 스트로마톨라이트 미생물 매트(그림 2)에서 원핵생물에 의해 미네랄이 물에서 침전될 때 형성되는 퇴적 구조입니다(그림 2). 스트로마톨라이트는 탄산염 또는 규산염으로 만들어진 층상 암석을 형성합니다. 대부분의 스트로마톨라이트는 과거의 인공물이지만 지구에는 여전히 스트로마톨라이트가 형성되고 있는 곳이 있습니다. 예를 들어, 캘리포니아 샌디에고 카운티의 Anza-Borrego 사막 주립공원에서 성장하는 스트로마톨라이트가 발견되었습니다.

고대의 분위기

증거에 따르면 지구 존재의 처음 20억 년 동안 대기는 무산소, 분자 산소가 없었다는 것을 의미합니다. 그러므로 산소 없이 자랄 수 있는 유기체만이—혐기성 유기체 - 살 수 있습니다. 태양에너지를 화학에너지로 바꾸는 독립영양생물을 광영양제, 그리고 그들은 지구가 형성된 지 10억 년 이내에 나타났습니다. 그 다음에, 남세균청녹조류라고도 알려진 이 조류는 10억년 후에 이 단순한 광영양체에서 진화했습니다. 시아노박테리아(그림 3)는 대기의 산소화를 시작했습니다. 증가된 대기 산소는 보다 효율적인 O의 개발을 가능하게 했습니다.2- 이화 작용 경로를 사용합니다. 또한 일부 O2 O로 변환됩니다3 (오존)과 오존은 DNA에 치명적인 돌연변이를 일으킬 수 있는 자외선을 효과적으로 흡수합니다. 궁극적으로 O의 증가2 농도는 다른 생명체의 진화를 허용했습니다.

연습 문제

미생물 매트 __________.

  1. 지구에 존재하는 최초의 생명체이다
  2. 열수 분출구에서 에너지와 음식을 얻었습니다.
  3. 대부분 박테리아뿐만 아니라 고세균도 포함하는 다층 원핵생물 시트
  4. 위의 모든

[reveal-answer q="125455″]답변 보기[/reveal-answer]
[hidden-answer a="125455"]답변 d. 미생물 매트 위의 모든.

[/숨겨진 답변]

대기에 산소를 공급한 최초의 유기체는

  1. 남세균
  2. 광영양 유기체
  3. 혐기성 유기체
  4. 무엇보다도

[reveal-answer q=”566688″]답변 표시[/reveal-answer]
[hidden-answer a="566688"]답변 a. 대기에 산소를 공급한 최초의 유기체는 남세균.[/숨겨진 답변]


비디오 보기: 1- 3 원핵세포 진핵세포 (이월 2023).