。
地球最初出现的单细胞生物以什么为食?三 早期单细胞生物的进化与地球的演变(一) 早期单细胞生物的进化1. 最早的生活细胞约在38亿年前出现的最早的单细胞生物肯定是厌氧细胞 , 因为原始大气中没有氧气 。它们很可能是异养生物 , 靠从环境中吸收自然产生的有机分子生存 。2. 自养细胞出现
随着原始海洋中自然产生的有机分子的消耗 , 一些细胞逐渐进化出新的代谢途径 , 可利用其他能源和无机分子合成所需的有机分子 , 从而成为自养生物 。自养生物包括利用化学能和CO2、H2、H2S等进行有机物质合成的化能自养生物 , 同时出现的可能还有最早的光能自养生物 , 它们利用H2S等作为氢源进行光合作用而不是利用H2O作为氢源 , 因此不产生O2 。化石证据表明 , 上述自养细胞可能出现在约35亿年前 。3. 产生氧气的光合自养细胞出现
已发现的可靠的最古老的蓝细菌化石形成于约28亿年前 。据此推断能够产生氧气的光合细胞从约30亿年前开始向环境释放氧气 。从此生命活动开始对地球演变发生重大影响 。4. 耐氧和好氧细胞出现
随着大气中氧含量的提高 , 一些细胞逐步进化出能够利用氧气的代谢途径即有氧呼吸 , 而有氧呼吸比无氧呼吸的能量代谢效率高18倍 。5. 真核细胞出现
在约15亿年前的岩层中开始出现真核细胞化石 。被广泛接受的关于真核细胞起源的学说是内共生假说 。
该假说认为一类以吞噬方式为生的原核细胞常发生外膜内陷 , 以后内陷的膜包被了原来细胞中裸露的DNA , 以便保护其遗传物质不受外来物质的破坏 , 从而逐步形成了原始真核细胞 。其后 , 原始真核细胞内吞入好氧原核细胞并与之形成内共生关系 , 以便利用它们进行有氧呼吸途径的能量代谢 , 内共生的好氧细胞最后演变为线粒体 。植物细胞中叶绿体亦有相似的起源 , 通过内吞入蓝细菌之类的光合原核细胞经内共生演变为叶绿体 。
现代生物的线粒体和叶绿体都有自己独立的类似原核生物的环状DNA小基因组及基因表达系统 , 线粒体基因组甚主使用与核基因组略有不同的遗传密码子 。这些都是内共生假说的佐证 。(二) 地球演变与生物进化
地球演变与生物进化是两个紧密关联和相互影响的过程 。原始地球的地质变化导致了生命的起源 , 生命活动又引起地球环境发生特殊变化 , 而地球环境的任何变迁都会影响生命进化的历程 。
以蓝细菌为主的早期单细胞光合生物在海洋中的长期活动给地球环境带来的最显著的永久变化之一是氧气在大气圈中的累积 , 大气中氧气的增加反过来又影响生物进化 , 如有氧呼吸代谢途径的出现等 。大气中氧含量增加带来的另一个变化是 , 阳光使部分氧分子(O2)转变成臭氧分子(O3) , 进而在大气层上层形成了一个臭氧层 , 臭氧层可吸收太阳光中的大部分紫外线 。有了臭氧层的保护之后 , 生物才有可能出现在地球表面的各个地方 。
单细胞光合生物对地球环境的另一个重大作用是大量利用大气圈中的CO2合成有机碳化合物 , 进而直接或间接形成碳酸盐(如碳酸钙等) , 大量沉积进入岩石圈 , 直接后果之一是大大降低了大气中CO2浓度和大气的温室效应 , 从而基本抵消了数十亿年来太阳辐射持续地缓慢地增加地表温度的影响 。今天我们赖以生存的这样一个低CO2含量、高O2含量并具备一个臭氧保护层的现代大气层 , 正是地球与生物长期协同进化的结果 。(网络资料)
生物:光合细菌有哪些?详细!光合细菌是地球上最早出现的具有原始光能合成体系的原核生物 ,
光合细菌根据光合作用是否产氧 , 可分为不产氧光合细菌和产氧光合细菌;
又可根据所利用碳源的不同 , 将其分为光能自养和光能异养型 , 前者是以硫
化氢为光合作用供氢体的紫硫细菌和绿硫细菌 , 後者是以各种有机物为供氢
体和主要碳源的紫色非硫细菌 。目前根据光合细菌所具有的光合色素体系和
光合作用中是否能以硫为电子供体将其划分为4个科:
Rhodospirillaceae(红螺菌科或称红色非硫菌科)
Chromatiaceae(红硫菌科)
Chlorobiaceae(绿硫菌科)
Chloroflexaceae(滑行丝状绿硫菌科)
绿硫细菌、红硫细菌(过去叫做紫硫细菌)和红螺细菌(过去叫做紫
色非硫细菌)等 , 都是能够进行光合作用的细菌 , 大多数都不能够运动 。这
些细菌的菌体内含有类似於叶绿素的光合色素 , 这种光合色素叫做细菌叶绿
素 。有的光合细菌还含有大量的类胡萝卜素 , 而使菌体呈现出红色 。
光合细菌中 , 目前生产的主要种类为红螺菌科的属、种 , 如荚膜红假
单胞菌(Rhodopseudomonas capsulatus)、球形红假单胞菌(Rps.globiformis)
、沼泽红假单胞菌(Rps.palustris)、嗜硫红假单胞菌 (Rps.sulfi-dophila)、深
红红螺菌(Rhodospirillum. rubrum)、黄褐红螺菌(Rhodospirillum.fulvum)等 。
地球上最小的光合自养生物是什么地球上最小的光合自养生物是原绿球藻 。
1.植物之所以被称为食物链的生产者 , 是因为它们能够通过光合作用利用无机物生产有机物并且贮存能量 。通过食用 , 食物链的消费者可以吸收到植物所贮存的能量 , 效率为30%左右 。
2.光合作用 , 通常是指绿色植物(包括藻类)吸收光能 , 把二氧化碳和水合成富能有机物 , 同时释放氧气的过程 。其主要包括光反应、暗反应两个阶段 , 涉及光吸收、电子传递、光合磷酸化、碳同化等重要反应步骤 , 对实现自然界的能量转换、维持大气的碳-氧平衡具有重要意义 。
真核藻类 , 如红藻、绿藻、褐藻等 , 和高等植物一样具有叶绿体 , 也能够进行产氧光合作用 。光被叶绿素吸收 , 而很多藻类的叶绿体中还具有其它不同的色素 , 赋予了它们不同的颜色 。
地球上最小的光合自养生物【漳州天气高温 漳州最高气温】地球上最小的光合自养生物是“原绿球藻” 。
原绿球藻属于植物界、绿藻门、绿藻纲、绿球藻目 , 是目前人类已知的地球上体型最小的光合自养生物 , 是直径约为500到700纳米的单细胞生物 。同时是地球上年平均数量最多的光合自养生物(2.8×10^27到3.4×10^27个) , 累计含有约1.71亿吨碳 。
原绿球藻有两个生态型 , 一个适应强光 , 一个适应弱光 。强光型原绿球藻的基因组为1657990个碱基对 , 1716个基因 , 这是已知的产氧光合生物的最小基因组 。弱光型原绿球藻的基因组更大 , 但二者的16S核糖体RNA相似度有97% , 按照人类目前的细菌分类方法还算是同一个物种 。
这种生物的起源非常古老 , 在21亿年前的地球原始海洋中 , 它们就和好伙伴蓝菌(Synechococcus)一起 , 为生物们提供了最初的氧气 。
随着季节的不同和光照的变化 , 它们为全球提供了总氧气数量的13%-48% , 此外还提供了一半左右的海洋生物中碳的含量 。
它们主要的光合作用的器官来自于它们体内的叶绿素 , 通过一系列复杂的生化反应 , 把光能、水和二氧化碳结合起来 , 生成了氧气和自身体内的营养物质 。
原绿球藻 , 总重超过两亿吨 , 不要小看这些小小的单细胞生物 , 地球上所有的生物 , 都是从这些小东西贡献的原始积累中分化诞生出来的 。
在漫长的演化过程中 , 原绿球藻分化出了各种不同的类型 , 从适合海水的到适合淡水的 , 从适合强光的到适合弱光的 。可以说真正做到了称霸七海 , 完成了路飞未尽的心愿 。
和它的好伙伴蓝菌不同 , 绿球藻相对来说不会分泌太多的毒素 , 所以可以用于食用和提炼营养物质 。
原绿球藻中80%以上是水分 , 干燥后 , 蛋白质的含量约42% , 碳水化合物约15% , 粗脂肪约11% , 并含有多种氨基酸和不饱和脂肪酸 , 营养丰富 。
古代中美洲的阿兹特克人就喜欢从湖中捞取绿球藻 , 制作一种绿色的饼干 , 他们把这种绿色的物质叫做石头的分泌物 。
现在原绿球藻在饲料生产 , 生物能源利用和食品工业中 , 都有广泛的应用 。作为太空食品 , 绿球藻也有广阔的前景 。原绿球藻还有净化水体的作用 , 对于生态环境的保护也有重大的积极意义 。所以 , 虽然原绿藻很小 , 但它也是保护地球环境的重要一员 。我们在不破坏生态平衡的前提下 , 可以对它展开适当的综合利用 。
40地球上最小的光合自养生物是来源:《十万个为什么》(第六版)(上海世纪出版股原绿球藻 。
原绿球藻是直径约为500到700纳米的单细胞生物 , 同时是地球上年平均数量最多的光合自养生物 。
多年生沉水草本 , 藻体呈丝状聚生 , 多形成松散的球形或不规则绿色团块 。
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