生命生物学

進化と地球上の生命の歴史

遺伝性

地球上のすべての生命は、その起源以来、切れ目のない連鎖の共通の祖先から進化したという証拠は圧倒的です。ダーウィンの進化原理は、次の事実によって要約されます。すべての生命は増加する傾向があります。おそらく生き残ることができるよりも多くの生物が考え出され、生まれ、孵化し、種子から発芽し、胞子から発芽し、または細胞分裂（または他の手段）によって生成されます。そのようにして生産された各生物は、その親族から測定可能な方法で少しでも、少し異なります。どの環境でも、いつでも、その環境に最も適したバリアントは、他のバリアントより多くの子孫を残す傾向があります。子孫は祖先に似ています。亜種の生物は、自分たちのように子孫を残します。したがって、時間の経過とともに、生物は祖先から分岐します。自然淘汰という用語は、すべての生物が同じ確率で子孫を残すために生き残るわけではないと言うことの省略形です。今日生きているものは、生き残ったり、出産したことのない類似のものと比較して選択されています。今日の地球上のすべての生物は、生存への無数の脅威に直面した同じ古代の元祖を共有しているため、等しく進化しています。およそ37億から35億年前の始生代（40億から25億年前）の間、すべて同じ分子生物学的基盤を持つ偉大な進化過程の産物であり続けています。地球の環境は非常に多様であるため、生物の進化の歴史の特定の詳細は、化学的な類似性にもかかわらず、他の種のそれとは異なります。

収束

地球の環境はどこでも不均一です。山、海、砂漠は、極端な温度、湿度、水の利用可能性に苦しんでいます。すべての生態系には、さまざまな微小環境が含まれています。たとえば、酸素が枯渇した海洋の泥、硫化物またはアンモニアが豊富な土壌、放射能含有量の高い鉱物露頭、または沸騰する有機物豊富な泉などです。これらの物理的要因に加えて、あらゆる生物の環境には、その周囲の他の生物が関与しています。環境条件ごとに、対応する生態学的ニッチがあります。地球上に生息する生態学的ニッチの多様性は非常に注目に値します。花崗岩の湿った亀裂でも、「岩を食べる」バクテリアが豊富です。人生の歴史における生態学的ニッチは、独立して数回満たされてきました。たとえば、通常の胎盤哺乳類のオオカミに非常に類似しているのは、オーストラリアに住んでいた有袋類のオオカミ、チラシン（1936年以来絶滅）でした。2つの略奪する哺乳類は、外見と行動に著しい類似点があります。高速海洋運動の同じ流線型の形状は、独立して少なくとも4回進化しました。Stenopterygiusと他の中生代爬虫類では。マグロでは、それは魚です。哺乳類であるイルカやアザラシ。流体力学的形式の収束的進化は、大型動物による高速海洋運動の問題に対する解決策の範囲が狭いという事実から生じます。画像を形成する光受容器である目は、地球上の動物だけでなく、二項鞭毛虫のエリスロプソジニウムなどの原生生物でも、24倍以上独立して進化してきました。見た目のような構造は、視覚的な記録の問題を最もよく解決します。物理学または化学が特定の生態学的問題に対する最も効率的な解決策を確立する場合、異なる系統における進化は、類似したほぼ同一の解決策に向かう傾向があります。この現象は収束進化として知られています。

自然発生

最終的には、生命は非生物的物質系から自然発生的に、そして少なくとも過去に一度は生じた物質的プロセスです。生命がどのように生まれたかは以下で議論されます。しかし、現在、自然発生の証拠を引用することはできません。自然発生は、生物発生とも呼ばれ、生物が非生物から発生する仮説的なプロセスであり、拒否されなければなりません。この理論によれば、数週間後、ぼろにマウスが現れたので、ぼろに包まれて暗い隅に残されたチーズとパンの部分がマウスを生成すると考えられていました。腐った肉の上にうじ虫が群がるような出来事を説明したので、多くは自然発生を信じていました。

18世紀までに、植物や動物を非生物から生産することができないことが明らかになりました。しかし、酵母やバクテリアなどの微生物の起源は、19世紀にフランスの化学者ルイパスツールが微生物の繁殖、すべての生物が既存の生物に由来すること、すべての細胞が既存の細胞に由来することを証明するまで完全には解明されませんでした。それでは、地球上の最も早い生命についてどんな証拠がありますか？