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生命の起源と生物の進化
すべての生物は、
細胞からできている。
生命活動にエネルギ
が必要である
共通)
遺伝情報を担うDNAをもち自己複製を行う
の特徴をもつ。
このような特徴をもっていた共通の祖先から進化してきた。
原始地球
地球は、今から約46億年前に誕生した。
・初期のころは生命は存在しない。
誕生してまもないころの地球(原始地球)では、
微惑星やいん石の衝突が行うことによって発生した
大量の熱によって原始地球の温度は、あがり
地表面は1000℃以上の高温のマグマの海
マグマオーシャンにおおわれていた。
その後、微惑星の衝突などがへり地殻が形成された。
大気中には酸素はなく、水蒸気、COz,Na,SO2などでできた
原始大気が表面をおおっていた。
地表の温度がさらに低下し、水蒸気が雨となり、
約40億年前までには海洋が生まれていた。
☆生命が誕生するには有機物が必要
B 有機物の生成
化学進化
CN4, NH3
アミノ酸、ヌクレオチド)
タンパク質
核酸
⇒ 生命の誕生
Hz, Has
無機物
(単糖、リン脂質
単純な有機物
放電(雷)、熱、紫外線など
多糖類、脂質
複雑な有機物
熱水噴出孔
地熱で温められた熱水が噴出する場所。
メタン
アンモニア
水素
硫化水素
を含む.
付近は高温高圧の状態で、化学反応が起こりやすい
このような場所で多くの有機物が生じた。
化学進化
無機物から単純な構造の有機物を経て複雑な有機物が
生成されていった過程
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最初の生物は、約40億年前に出現された。
原始地球の海洋中には有機物が溶けていて、地球上に生物が現れた
初期には、これらの有機物を利用して発酵によりエネルギーを獲得する。
従属栄養生物や無機物を酸化して得られるエネルギーを利用して
有機物を合成する化学合成細菌、光エネルギーを利用して有機物を合成す
光合成細菌などの独立栄養生物が存在したと考えられている。これらの
うちどれが最初の生命であるかは明らかになっていない。
初期の光合成細菌は、二酸化炭素を還元するための水素源として硫化水素などを
用いた。やがて水を水素源とする光合成細菌が現れ、このような光合成細菌の
③
はたらきによって、大気環境が大きく変化すると、呼吸により有機物を効率よく
利用する従属栄養生物が出現した。
Q 次の現生生物のうち①~
A. ① 硫黄細菌
③に該当するもの
② 緑色硫黄細菌
アノバクテリア
硝酸菌
(酸素発生型光合成を行う)
のはこれだけ
約27億年前の地層から発見されたストロマトライトという独特の層状構造
をもつ岩石は現生のシアノバクテリアに該当する生物によってこの時期に
つくられたものだと考えている。その後酸素は大気中に蓄積し始め、やがて
この酸素を利用して効率よくエネルギーを取りだす好気性の生物が出現した。
このように酸素発生型光合成を行うシアノバクテリアの出現により地球上の
酸素や有機物の総量が増加した。呼吸を行う好気性生物の出現によりさかん
に有機物の分解が行われるようになり、炭素の循環も加速したと考えられる。
真核生物が現れる前地球上には、酸素を使わずに有機物を分解する
原核生物や酸素を使って有機物を分解する好気性細菌などがいたと考えられている。
そしてある宿主細胞に好気性細菌が取り込まれて共生することでミトコンドリアという
細胞小器官になったと考えられる。このように、ある生物の細胞内に他の生物が
取り込まれて共生することを細胞内共生という。
約6億5000年前、比較的、天形で軟体質のからだをもつ多様な生物が出現。
これらの生物はエディアカラ生物群とよばれる。
藻類が繁栄すると、光合成により多量の酸素が放出され、上空でしだいに
オゾン層を形成し、地球に降り注ぐ有害な紫害線を減少させ、
生物の陸上への進出を可能にした。