Эволюция живых существ может быть понята только в контексте геологического времени.
2,8–2,5 млрд. лет назад. Весь неоархей и мезопротерозой длилась «золотая эра» строматолитов. Различные морфотипы от слоистых до микропальчиковых, обитавшие на отмелях и мелководьях ниже приливно-отливной зоны, в форме куполов, ветвящихся колонн и глубоководных конусов, экстенсивно участвовали в создании карбонатных платформ и первых обширных рифов. Но микрофоссилии все еще остаются редкими.
Древнейшие следы жизни в мезоархее становятся все более очевидными. Их все чаще находят уже не только в таких известных местах Австралии и Южной Африки, как группа Инсузи, Мозаан, но также в Центральной Карелии и Канаде.
3,2–2,8 млрд. лет назад. Биологическая активность в мезоархее значительно расширилась, в основном, в бескислородных условиях. В это время уже существовали многочисленные оазисы жизни, расположенные в зонах гидротермальной активности, связанной с подводным вулканизмом в обстановках, подобных современным океаническим плато и вулканизмом в задуговых бассейнах. В этих условиях обитали хемолитотрофные микроорганизмы, метаболизм которых не требовал солнечного света и кислорода.
В палеоархее продолжали развиваться бактериальные сообщества на мелководьях и у гидротермальных источников, оставившие после себя многочисленные ископаемые строматолиты в сланцах Стрелли Пул, группе Фиг Три (Фиговое дерево), формации Пещеры Кенгуру из группы Салфер Спрингс.
Древнейшие следы жизни в палеоархее приурочены к зеленокаменным поясам Пилбара в Австралии и Барбертон в Южной Африке. Эти знаменитые местонахождения — сланцы Апекс с самыми древними известными микрофоссилиями, найденными профессором Уильямом Шопфом, группа Онвервахт (формации Хооггеноег и Кромберг, сланцы Бак Риф) и другие.
Условия на Земле в палеоархее были еще очень экстремальными: температура океана 50–80°C, сильнейшая вулканическая и гидротермальная активность, полное отсутствие кислорода в атмосфере, высокая степень ультрафиолетового излучения, частое падение метеоритов. И все же, даже в самых древних осадочных породах уже имеются следы жизни, которые постепенно становятся все более явными (отложения бактериальных матов, прокариотные микроокаменелости).
Одним из самых важных результатов развития современных методов научных исследований и появления электронного микроскопа было возрождение интереса к цитологии. Высокая разрешающая способность электронного микроскопа позволила выявить структуры поразительной сложности там, где раньше не находили вообще никакой структуры, что по существу подвело нас к идее о единстве формы и функции на уровне макромолекул и их агрегатов.
Синтез белка происходит главным образом в Рибосомах — цитоплазматических структурах, пространственно обособленных от ядерной ДНК. В рибосомах содержится основная масса РНК цитоплазмы. ДНК служит матрицей, на которой может строиться другая, комплементарная цепь ДНК или же цепь РНК. Таким способом код может быть перенесен на молекулы Информационной РНК, которые, как полагают, переносят его на рибосомы, где происходит синтез белка.
Функционирование генетических механизмов выяснено еще далеко не полностью, но в общих чертах оно сводится к следующему. Единицы наследственной информации, называемые генами, «встроены» в структуру гигантских само-воспроизводящих - ся молекул ДНК. Эти молекулы, которые воспроизводятся и передаются из поколения в поколение, служат как бы рабочими чертежами, по которым строятся все живые организмы; они поддерживают непрерывность жизни.
Уровень сложности гипотетического предкового организма, о котором шла речь до сих пор, не предполагает наличия системы, при помощи которой он мог бы воспроизводиться как целое. Такой организм мог разделиться на равные или неравные части; легко себе представить, что одна из частей оказывалась при этом лишенной какого-нибудь компонента, необходимого для поддержания жизни.
А. И. Опарин предполагает, что коацерватные капли в известном смысле конкурировали между собой за «питательные» вещества, причем некоторые из этих капель, случайно обладавшие благоприятным химическим составом или внутренней структурой, росли быстрее других. Эти «более приспособленные» капли Первыми достигали размеров, при которых они становились неустойчивыми и распадались на более мелкие частицы. Последние затем росли, снова делились, и таким образом процесс продолжался.
Фотосинтез представляет собой сложную последовательность реакций. Некоторые из них могут протекать в темноте, тогда как другие возможны только на свету. Большинство тех многочисленных реакций, которые обычно объединяют под названием фотосинтеза в широком смысле, относятся в действительности к «темновым» реакциям, связанным с присоединением С02 к цепям С—С—С—. Такие темновые реакции могут осуществляться большинством клеток.