1. The RNA World. CSHL Press 1999.

  1. Ploompuu, T. Elu esimesed aastamiljardid: ökoloogilised kriisid ja revolutsioonid.// Ontogenees ja fülogenees. Schola biotheoretica XXIV. Tartu. Sulemees 1998 Lk. 16-26.

  2. Ploompuu, T. Miks oli vaja eukarüootset rakumälu. // Biosüsteemide mälu teooria. Schola biotheoretica XXV. Tartu. Sulemees 1999 Lk. 51-56.

  3. Puura, I. … Eesti Loodus

  4. Lepland, A. … Eesti Loodus

         

        Varajane evolutsioon – vaid kaudsed tõendid.

        Puudused:

        Kivimid:

        Kivimite vanus - vanimad ~4 miljardit a. (Acasta gneiss Kanadas)

        Kivimite päritolu - süvakivimid

        Kivimite seisund - moondekivimid

        Jäljed:

        Jäljejätjate hulk - tühine

        Jäljejätjate ehitus - stabiilsed osad puuduvad

        Jäljejätjate koostis - algselt sarnane võimalikule "ürgpuljongile"

        Jäljeks jäävad struktuurid - mitteunikaalsed

        Võimalused - elu aluste teoreetiline rekonstruktsioon:

        Energeetiline järgnevus

        Võimalikud suured muutused - olemasoleva ümberpöördumine

        Võimalikud suured muutused - olemasoleva kombineerumine

        Tänapäeva organismide geneetilised uuringud

        Matemaatilised meetodid

        Mudelarvutused

        Olemasoleva geoloogilise tõendusmaterjali kriitiline analüüs.

        Lepland, Aave; Lepland, Aivo 2002. Elu jäljed ürgses kivis. – Eesti Loodus 53 (12): 8–14. http://www.loodusajakiri.ee/eesti_loodus/index.php?id=222

        Puura, Ivar 2002 Ajatähiseid Maa ja elu varajases arengus – Eesti Loodus 53 (12): http://www.loodusajakiri.ee/eesti_loodus/artikkel228_220.html

        1. Ürgseimate elu jälgede uurimismeetodid: isotoopfossiilid, kivimite päritolu selgitamine.

        2. Molekulaarsed fossiilid. Vanimad kindlalt bioloogilist päritolu ained.

        3. Vanimad arvatavad elu jäljed Gröönimaalt (Akilia Isua) ja Austraaliast (Barberton, Apex). Nende võimalused ja puudused.

        4. Stromatoliidid. Nende struktuur, tekkevõimalused ajaloos ja tänapäeval.

        5. Vanimad kindlad elu tõendid: Pilbara kraaton

 

Elu tekke tingimuste kujunemine Universumis.

  1. Suur pauk

  2. Tähtede evolutsioon

  3. Päikesesüsteemi teke

  4. Päike kui püsivat elu tagav täht

  5. Planeetide teke läbipõlenud tähtede tolmust

  6. Maa vanus ja selle hindamise meetodid

  7. "Suur pommitamine" ja selle tõendid. Kuu kraatrid.

  8. Elu teke Maal või import kosmosest?

  9. Elu tekke eeldused planeedisüsteemis

  10. Eluks võimalikud tingimused Maal

  11. "Me oleme katastroofi lapsed?"

  12. Maa kui ebatavaliselt stabiilse atmosfääriga planeet - evolutsiooi pidevuse tagamine.

  13. "Ürgpuljong", selle võimalikkus ja piirangud. Oparini ja Milleri katsed. Tänapäevane täpsustus sellele.

  14. Elu teke = loodusliku valiku sünd

  15. Elu kui molekulide sümbioos

 

Elu teke: molekulaarne evolutsioon

              1. Atmosfääri koostis >3,8 mlrd a.t.: Domineerisid CO2, H2O, N2. Lisandiks CO, CH4 jt redutseerijad

  1. "Fertiilne atmosfäär": Löb 1906, 1914; Oparin 1924, Miller 1953 jt. Hüdrotermaalne (Woese)?

  2. aldehüüdid ¹ suhkrud, aminohapped, nukleotiidid

  3. Liigne NH3 vajadus. Lahjenemine ookeanis

  4. Nukleotiidide ebastabiilsus kõrgel temperatuuril

  5. "Darwini tiigi keskkond" vulkaanilised sünteesid, meteoriitide sissekanne; aga eeldab madalat temperatuuri. UV

  6. Kosmiline orgaanika süntees (glütserool, etüleenglükool jt)

  7. Kondensatsioonireaktsioonid ja fosforüülimine kivimite pindadel (vilgud, vulkaanilised kivimid)

  8. Virmalised sünteesikohana?

  9. Glükaldehüüd¹ suhkrud

  10. Suhkrufosfaatide süntees (aluseline kk)

Elu teke: Füüsikalised piirangud. Esmane looduslik valik.

  1. Temperatuur: vesi

  2. Temperatuur: nukleotriidid ja valgud

  3. UV

  4. Valik: ööpäevane valgus

  5. Valik: ööpäevane temperatuur

  6. Valik: pulseeruvad (süva)allikad

  7. Valik lainete piir/tõus-mõõn

  8. Abitingimus: kontsentratsioonimehhanism: (süvaallikad/rannas)

  9. Valik: sademete/mere vesi: ürgsaju lõpp (piisavalt madal rõhk aga piisav UV kaitse)

 

Elu teke: RNA maailm.

  1. RNA ülesanded

    1. Mälu

  2. Tegevus selle nimel: ensümaatiline aktiivsus

  3. RNA primaarsus DNA kõrval: polüfunktsionaalne/monofunktsionaalne

  4. Abiained: savimineraalid

  5. Väike RNA – kergesti jäigad struktuurid ß valgud

  6. RNA evolutsioon

  7. RNA funktsioonid:

    1. katalüütiline: ribosoomid

  8. snRNP Ribonukleaas P – RNA on katalüütiline ühik, tuumas (spliceosome ) splaisosoomides lõigatakse välja üleliigsed RNA lõigud (intronid) 14, 20

  9. Telomeraasi RNA - aktiivne osa telomeraasist RNA; on pöördtranskriptaas (23) (telomeer - DNA sünteesi reguleeriv osa, see lüheneb raku vananedes). Molekulaarrelikt?

  10. transport tRNA. Iseatsüüluvad ribosüümid.

  11. matriits mRNA

      Rakuliste organismide teke

        1. Membraanide ülesanded

          1. Eristamine: kaitse

  12. Koondamine kokku: ühishuvid!

  13. Kontsentreerinine: reaksioonikeskkonna loomine: ainevahetus

        1. Membraanide koostis

          1. Fosfolipiidid: abiogeensed, iseeneslik kaksikmembraan ja vesiikulid

  14. Lisandid (valgud, sahhariidid): stabiliseerivad; lisaks mõnede ainete abiootilise kontsentreerimise võime

        1. Mikrokerad proteinoididest

          1. Polümerisatsiooni võimaldamine: valgud tekivad ise >+140C, katalüütiliselt fosforhappe abil.

  15. "elu tunnused"

            1. kilejas väliskiht

  16. osmootse rõhu loomine

  17. kasvamine

  18. jagunemine kaheks

  19. siseelementide sujuv liikumine

Esmane elusupp (C. Woese)


Arhede domeen

http://www.wou.edu/las/natsci_math/biology/boomer/Bio331/lecture/lecturerestbact.html: Only 1-5% of all bacteria from a given environment can be grown on known media!


1. Korarheota

2. Nanoarcheota

3. Euryarheota. Nende mitmekesisus. Nenede kemosünteesi üks peamisi variante: vesiniku kasutamine (metanogeensed arhed).

3a Halofiilid: nende fotosüntees (bakterirodopsiin)

4. Crenarheota. Nende mitmekesisus. Nenede kemosünteesi üks peamisi variante: väävliühendite kasutamine

5. Normaalsel ja madalal temperatuuril elavad arhebakterid


http://www.genomenewsnetwork.org/articles/05_02/undersea_creature.shtml

http://www.jgi.doe.gov/sequencing/why/CSP2006/korarchaeota.html

www.biotechnology.uwc.ac.za/teaching/BTY227/Archaea_2006.ppt



Bakterite domeen

Alumised harud: termofiilsed

Alumised harud: fotosünteesivad (fotoheterotroofid)

Fotoautotroofid.

Heterotroofide asend teiste pärisbakterite seas


Eukarüootsuse tekke teooriad

Ainuraksuse disaini tipud

Hulkraksuse alternatiivsed katsetused

Hulkraksuse teke

Kokkuvõte