שאלה 42 של CCE
השערות למקור החיים על פני כדור הארץ
1. בריאתנות
2. יצירה ספונטנית (ספונטנית).
3. השערת פנספרמיה
4. השערה של אבולוציה ביוכימית
5. מצב נייח
1. בריאתנות. על פי תפיסה זו, החיים וכל מיני היצורים החיים המאכלסים את כדור הארץ הם תוצאה של מעשה יצירתי של ישות גבוהה יותר בכמה זמן מסויים. עיקרי הבריאתנות מפורטים בתנ"ך, בספר בראשית. תהליך בריאת העולם האלוהי נתפס כאילו התרחש פעם אחת בלבד ולכן אינו נגיש להתבוננות. זה מספיק כדי לקחת את כל הרעיון של הבריאה האלוהית מעבר מחקר מדעי. המדע עוסק רק בתופעות הניתנות לצפייה ולכן לעולם לא יוכל להוכיח או לדחות מושג זה.
2. יצירה ספונטנית (ספונטנית).. הרעיונות על מקורם של יצורים חיים מחומר דומם היו נפוצים ב סין העתיקה, בבל, מצרים. הפילוסוף הגדול ביותר של יוון העתיקה, אריסטו, הציע ש"חלקיקים" מסוימים של חומר מכילים סוג של "עיקרון פעיל", אשר בתנאים מתאימים, יכול ליצור אורגניזם חי.
ואן הלמונט (1579-1644), רופא הולנדי ופילוסוף טבע, תיאר ניסוי שבו יצר לכאורה עכברים תוך שלושה שבועות. לשם כך היה צורך בחולצה מלוכלכת, ארון כהה וחופן חיטה. ואן הלמונט ראה בזיעה אנושית את העיקרון הפעיל בתהליך הלידה של עכבר. ועד להופעתה באמצע המאה העשירית של עבודתו של מייסד המיקרוביולוגיה, לואי פסטר, המשיכה הדוקטרינה הזו למצוא חסידים.
התפתחות רעיון הדור הספונטני מתייחס, במהותה, לעידן שבו רעיונות דתיים שלטו בתודעה הציבורית. אותם פילוסופים וחוקרי טבע שלא רצו לקבל את הוראת הכנסייה על "בריאת החיים", עם רמת הידע דאז, הגיעו בקלות לרעיון הדור הספונטני שלה. במידה שבניגוד לאמונה בבריאה הודגש רעיון המקור הטבעי של אורגניזמים, רעיון היצירה הספונטנית היה בשלב מסוים של משמעות מתקדמת. לכן, רעיון זה זכה לעתים קרובות להתנגדות מצד הכנסייה והתיאולוגים.
3. השערת פנספרמיה.לפי השערה זו, שהוצעה ב-1865. על ידי המדען הגרמני G. Richter ולבסוף נוסח על ידי המדען השבדי Arrhenius בשנת 1895, ניתן להביא חיים לכדור הארץ מהחלל. סביר להניח שייבלע על ידי אורגניזמים חיים מוצא מחוץ לכדור הארץעם מטאוריטים ואבק קוסמי. הנחה זו מבוססת על נתונים על העמידות הגבוהה של חלק מהאורגניזמים והנבגים שלהם לקרינה, ואקום עמוק, טמפרטורות נמוכותוהשפעות אחרות. עם זאת, עדיין אין עובדות מהימנות המאשרות את המקור החוץ-ארצי של מיקרואורגניזמים שנמצאו במטאוריטים. אבל גם אם הם יגיעו לכדור הארץ ויולידו חיים על הפלנטה שלנו, השאלה של מקור החיים המקורי תישאר ללא מענה.
4. השערה של אבולוציה ביוכימית. ב-1924, הביוכימאי AI Oparin, ומאוחר יותר המדען האנגלי J. Haldane (1929), ניסחו השערה הרואה בחיים תוצאה של אבולוציה ארוכה של תרכובות פחמן.
נכון לעכשיו, בתהליך היווצרות החיים, מבחינים באופן קונבנציונלי ארבעה שלבים:
1. סינתזה של תרכובות אורגניות במשקל מולקולרי נמוך (מונומרים ביולוגיים) מגזים של האטמוספירה הראשונית.
2. היווצרות פולימרים ביולוגיים.
3. יצירת מערכות מופרדות פאזות של חומרים אורגניים המופרדים מהם סביבה חיצוניתממברנות (פרוטוביונטים).
4. הופעתם של התאים הפשוטים ביותר בעלי תכונות של יצור חי, כולל מנגנון הרבייה, המבטיח העברת תכונות תאי הורה לתאי בת.
"PRIMARY SOFT" (אופציונלי)
בשנת 1923, המדען הרוסי אלכסנדר איבנוביץ' אופרין הציע כי בתנאי כדור הארץ הפרימיטיבי חומר אורגנינוצרו מהתרכובות הפשוטות ביותר - אמוניה, מתאן, מימן ומים. את האנרגיה הדרושה עבור טרנספורמציות כאלה ניתן להשיג או מקרינה אולטרה סגולה, או מפריקות חשמל תכופות של ברק - ברק. אולי החומרים האורגניים הללו הצטברו בהדרגה באוקיינוס העתיק, ויצרו את המרק הקדמוני שבו נוצרו החיים.
לפי ההשערה של A.I. Oparin, במרק הראשוני, מולקולות חלבון דמויות חוטים ארוכות יכולות להתקפל לכדורים, "להיצמד" זו לזו, ולהיות גדולות יותר. הודות לכך, הם הפכו עמידים לפעולה ההרסנית של הגלישה ולקרינה אולטרה סגולה. משהו קרה כמו זה, שניתן לראות על ידי יציקת כספית ממדחום שבור על צלוחית: כספית שהתפוררה לטיפות קטנות רבות נאספת בהדרגה לטיפות מעט גדולות יותר, ולאחר מכן לכדור אחד גדול. "כדורי" חלבון ב"מרק ראשוני" נמשכו לעצמם, נקשרו מולקולות מים, כמו גם שומנים. שומנים התיישבו על פני גופי חלבון, ועטפו אותם בשכבה, שמבנהה דומה מרחוק לממברנת תא. אופרין כינה את התהליך הזה coacervation (מלטינית coacervus - "קריש"), והגופים שנוצרו נקראו טיפות coacervate, או פשוט coacervates. עם הזמן, קואצרבטים ספגו יותר ויותר חלקים מהחומר מהתמיסה המקיפה אותם, המבנה שלהם הסתבך עד שהפכו לתאים פרימיטיביים מאוד, אבל כבר חיים.
5. מצב נייח
לפי התיאוריה מצב יציב, כדור הארץ מעולם לא נוצר, אלא היה קיים לנצח; הוא תמיד היה מסוגל לקיים חיים, ואם הוא השתנה, הוא השתנה מעט מאוד. לפי גרסה זו, מינים גם מעולם לא קמו, הם תמיד היו קיימים, ולכל מין יש רק שתי אפשרויות - או שינוי במספר או הכחדה.
בעיית מקור החיים היא מהחשובות והמורכבות במדעי הטבע המודרניים. כבר אמרנו את זה חי את הטבעהיא רמה כל כך איכותית יותר של ארגון החומר בהשוואה לטבע הדומם, עד שהופעת החיים ביקום היא תעלומה אמיתית או אפילו תעלומה.
מכיוון שאנו עוסקים רק בחיים על פני כדור הארץ, ואיננו יודעים דבר על כל צורות אחרות מחוץ לכדור הארץ של חיות בר, כאשר הם מדברים על מקור החיים ביקום, הם מתכוונים, כמובן, למקורם בכדור הארץ, או, במילים אחרות, שאלת מקור החיים נשקלת ביחס לצורות הארציות של החומר החי.
קיימות מספר השערות למקור החיים.
אחד מהם בקושי יכול להיקרא השערה, שכן הוא מייצג נקודת מבט דתית על מוצא החיים, כלומר. עבור דת, אין זו השערה (הנחה הסתברותית), אלא ידע ללא ספק, אמין ואמיתי (כמובן, גלוי אלוהי ואי-רציונלי). עם זאת, עבור המדע, נקודת המבט הדתית על מקור החיים היא בדיוק השערה (ולא מדעית בכך). גרסה דתיתמקור הטבע החי, כמו גם הטבע הדומם, נקרא בדרך כלל בריאתנות (מלטינית creatio - יצירה). על פי רעיון זה, החיים הם תוצאה של בריאת העולם האלוהית בשישה ימים. כפי שכבר הוזכר, הבריאתנות אינה קשורה ישירות למדע, אך בהיותה אחת מנקודות המבט על מקור החיים, לא ניתן להתעלם ממנה כאשר דנים בבעיה זו.
השערה נוספת של מקור החיים, האופיינית, קודם כל, למדע העתיק, נקראת לרוב אביוגנזה (מיוונית א - לא, bios - חיים, גנוס, בראשית - מוצא). לפי השערה זו, החיים יכולים להתעורר באופן ספונטני וספונטני מהלא-חי תוך זמן קצר. מאז ימי קדם, אנשים ראו כיצד תולעים לבנות קטנות מופיעות לאחר זמן מה על בשר נרקב או פסולת מזון, ועכברים וחולדות מופיעים במזבלות אשפה. תצפיות כאלה עשויות להצביע על כך שהאובייקטים טבע דומםיכול להוליד צורות חיים שונות.
השערת האביוגנזה דבקה על ידי אריסטו, שהאמין ש"חלקיקים" מסוימים של חומר מכילים סוג של "עיקרון פעיל", אשר בתנאים מתאימים, יכול ליצור אורגניזם חי. אז הוא האמין שהעיקרון הפעיל הזה כלול בביצית מופרית, והוא קיים גם ב אוֹר שֶׁמֶשׁ, רפש ובשר נרקב. "אלה העובדות", כתב אריסטו, "יצורים חיים יכולים להתעורר לא רק דרך הזדווגות של בעלי חיים, אלא גם דרך פירוק האדמה. זה אותו הדבר עם צמחים: חלקם מתפתחים מזרעים, בעוד שאחרים, כביכול, נוצרים באופן ספונטני על ידי פעולת כל הטבע, הנובעת מהאדמה המתפוררת או מחלקים מסוימים של צמחים. לפי אריסטו, אין גבול משמעותי בין הטבע החי והדומם: "... הטבע עושה את המעבר מחפצים חסרי חיים לבעלי חיים עם רצף כה חלק, ומציב ביניהם יצורים שחיים, תוך שהם אינם חיות, את זה שבין קבוצות שכנות. בגלל קרבתם, כמעט ולא ניתן להבחין בהבדלים.
השערת האביוגנזה, שהופיעה בעידן עולם עתיק, לא איבד את משמעותו בתקופה המאוחרת - הרנסנס והעידן החדש. אז חוקר הטבע ההולנדי יאן הלמונט, שחי בתחילת המאות ה-16-17, תיאר ניסוי שבו יצר לכאורה עכברים תוך שלושה שבועות. לשם כך, לטענתו, הוא נזקק לחולצה מלוכלכת, ארון כהה וחופן חיטה. הלמונט ראה בזיעה אנושית את העיקרון הפעיל בתהליך הלידה של עכבר.
עם זאת, במדעי הטבע המודרניים, השערת האביוגנזה זכתה לביקורת רצינית. בסוף המאה ה- XVII. הביולוג והרופא האיטלקי פרנצ'סקו רדי, מפקפק באפשרות של מקור חיים ספונטני מ חומר דומםלאחר שהקים סדרה של ניסויים, הוא קבע שהתולעים הלבנות הקטנות המופיעות על בשר נרקב הן זחלי זבובים. "הרשעה תהיה חסרת תועלת", כתב רדי, "אם לא ניתן היה לאשר אותה בניסוי. לכן, באמצע יולי, לקחתי ארבעה כלים גדולים עם גרון רחב, הכניסו נחש באחד מהם, חלק דג בשני, צלופחים בשלישי... חתיכת עגל חלב ברביעי, סגר אותם היטב ואטם אותם. אחר כך הנחתי אותו בארבעה כלים אחרים, והשארתי אותם פתוחים... עד מהרה הבשר והדגים בכלים הבלתי אטומים תולעו; ניתן היה לראות זבובים עפים בחופשיות אל תוך הכלים ומחוצה להם. אבל לא ראיתי תולעת אחת בכלים האטומים, למרות שחלפו ימים רבים לאחר שהונחו בהם הדגים המתים.
הניסויים של פרנצ'סקו רדי אפשרו לו להסיק שהחיים אינם יכולים לצמוח באופן ספונטני מדברים שאינם חיים, אלא נובעים רק מחיים קודמים. רעיון זה, המנוגד למושג האביוגנזה, נקרא ביוגנזה (מיוונית ביוס - חיים, גנוס, בראשית - מוצא). בשנת 1765, המדען האיטלקי Lazzaro Spallanzani הקים ניסויים המאשרים את תקפות הרעיון של ביוגנזה. הוא בישל שאריות בשר וירקות במשך מספר שעות, ולאחר מכן סגר אותם מיד הרמטית והוציא אותם מהאש. כשספאלנצאני בדק את הנוזלים כמה ימים לאחר מכן, הוא לא מצא בהם סימני חיים. מכאן הוא הסיק שהטמפרטורה הגבוהה הרסה את כל צורות היצורים החיים, שבלעדיהם שום דבר חי לא יכול היה להיווצר. ניסויים של המדען הצרפתי המפורסם של המאה ה- XIX. לואי פסטר, המבוסס על שיטותיו של לזארו ספאלנצאני, הראה שחיידקים נמצאים בכל מקום, וחפצים דוממים, אם אינם מעוקרים כראוי, יכולים בקלות להיות מזוהמים על ידי יצורים חיים. הניסויים של פסטר אישרו לבסוף את הרעיון של ביוגנזה והפריכו את השערת האביוגנזה. עם זאת, הרעיון של ביוגנזה לא יכול להיקרא אחת מההשערות של מקור החיים, מכיוון שהוא רק שולל את האפשרות של יצירה ספונטנית של אורגניזמים חיים מחומר שאינו חי, אך אינו אומר דבר על איך או היכן החיים באים.
הנפוצה והמוכרת ביותר בקהילה המדעית היא השערת האבולוציה הביוכימית, שאחד מנציגיה, המדען הרוסי המפורסם A.I. אופרין העלה את הרעיון שהחיים על פני כדור הארץ הם תוצאה טבעית של התפתחות מתקדמת או עולה ארוכה של חומר מנמוכים צורות פשוטותלגבוהים ומורכבים יותר. בואו נזכור אחד מהם תכונות מאפיינות מדעי הטבע המודרנייםהוא סינרגטי - התיאוריה של ארגון עצמי של שונים מערכות חומר. לאור הסינרגטיקה, החומר מסוגל לא רק לפישוט עצמי, השפלה וריקבון, אלא גם לסיבוך עצמי, או התפתחות עצמית. בעקבות החזון הסינרגי של הטבע, ניתן בהחלט לשער שכתוצאה מאבולוציה ארוכה (באורך של מאות מיליוני שנים) מ חומרים אנאורגנייםבאמצעות סיבוך עצמי הדרגתי, נוצרו מורכבים יותר - תרכובות אורגניות (המכילות פחמן), אשר, בתורן, באמצעות סיבוך עצמי ארוך טווח נוסף הובילו להופעת צורות החיים הפשוטות ביותר, שהתפתחו הלאה יותר. צורות מפותחות ומורכבות. לפיכך, על פי השערת האבולוציה הביוכימית, החיים על פני כדור הארץ נוצרו מחומר דומם. נשאלת השאלה: במה שונה הנחה זו מהשערת האביוגנזה שנידונה לעיל, שגם קובעת שהחי בא באופן טבעי מהלא-חי? נזכיר כי השערת האביוגנזה מתייחסת לעובדה שהחיים נוצרים באופן ספונטני מחפצים דוממים: ראשית, פעמים רבות, ושנית, על פני פרק זמן קצר (למשל, בעוד מספר ימים). על פי השערת האבולוציה הביוכימית, החי מופיע גם מהדומם, אבל ראשית, פעם אחת או פעם אחת, ושנית, זה קורה לאט ובהדרגה, במשך מאות מיליוני שנים.
למרות השימוש הנרחב בהשערת האבולוציה הביוכימית בקהילה המדעית, היא אינה משותפת לכל המדענים. כטענה המרכזית, מתנגדיו מדגישים את הגבוה לאין שיעור ואיכותי שלב חדשארגון הטבע החי בהשוואה לא-חי, שמכוחו הראשון אינו ניתן לצמצום לשני, ואינו נגזר ממנו. הם גם מציינים בצדק שהשערת האבולוציה הביוכימית, בגדול, אינה מסבירה כיצד התרחשה הקפיצה האיכותית מדומם לחיים. אז אחד ממייסדי הביולוגיה המולקולרית המודרנית, המדען האנגלי פרנסיס קריק בסימפוזיון ביוראקן בספטמבר 1971. אמר: "איננו רואים דרך מהמרק הקדמון לברירה הטבעית. אפשר להסיק שמקור החיים הוא נס, אבל זה רק מעיד על הבורות שלנו". כאן יש להבהיר כי "המרק הקדמון" שבו יכולים להתעורר חיים, על פי השערת האבולוציה הביוכימית, מציין את מכלול החומרים האורגניים שהצטברו באוקיינוסים העתיקים של כדור הארץ.
השערה נוספת למקור החיים היא מושג הפנספרמיה (מהפאן היווני - הכל, הכל וזרע - זרע), לפיו החיים על פני כדור הארץ הם מקרה מיוחד של חיים ביקום. נציגי השערת הפנספרמיה טוענים שהחיים ביקום קיימים כמעט לנצח: ה"זרעים" הקטנים ביותר של יצורים חיים (נבגים, וירוסים, חיידקים) מועברים במרחביו העצומים על חלקיקי אבק קוסמי ונופלים על כוכבי לכת עם תנאים נוחים עבור חיים, "נבט" המביא להתפתחות נוספת צורות שונותאורגניזם חי.
מחקר מודרניבחלל מאפשרים לנו לקבוע שההסתברות למצוא חיים בפנים מערכת השמשזניח, אבל הם לא נותנים שום מידע על אפשרות קיומם של יצורים חיים כלשהם מחוצה לו. כאשר חקרו את החומר של מטאוריטים ושביטים, נמצאו בהם "מבשרי חיים" רבים - חומרים כמו ציאנוגנים, חומצה הידרוציאנית ו תרכובות אורגניות, שאולי מילא תפקיד של "זרעים" שנפלו לכדור הארץ. שביטים מכילים מים וחומרים אורגניים, המהווים כר גידול מצוין לכמה סוגים של מיקרואורגניזמים. מחקרים על שביטים הראו שכמעט כל צורות המיקרואורגניזמים המוכרות כיום על כדור הארץ יכולות להישמר בהן ללא הגבלת זמן.
לטובת ההשערה של פנספרמיה, מעידה בעקיפין יכולתם של כמה אורגניזמים חיים להנפשה מושעית (מהיוונית אנביוזה - תחיה), כלומר. הפסקה זמנית של כל ביטויי החיים הנראים לעין כאשר הם נחשפים תנאים שליליים סביבה. אורגניזם חי במצב של הנפשה מושעה דומה לאובייקט דומם, אך כאשר מופיעים תנאים נוחים, הוא "הופך" שוב לחיים. לדוגמה, הפסקת תהליכי חיים במהלך ייבוש זרעים או הקפאה עמוקה של אורגניזמים קטנים אינה מובילה לאובדן הכדאיות. אם המבנה נשמר שלם, אז כאשר הוא חוזר אליו תנאים רגיליםמספק שיקום של תהליכים חיוניים. לפיכך, ייתכן בהחלט ש"זרעי" החיים המפוזרים ביקום, נופלים לאנביוזה, יכולים להתקיים באופן שרירותי הרבה זמןמבלי להיחשף לתנאי חלל לא נוחים או הרסניים בצורה של טמפרטורה גבוהה או נמוכה, חוסר לחות, קרינה רדיואקטיביתוכולי.
משהו דומה למה שהשערת הפנספרמיה אומרת מתרחש בקנה מידה מצומצם בטבע החי של כדור הארץ המקיף אותנו: זרעי צמחים מתפשטים באופן אקראי ושרירותי בחלל היבשתי ונופלים לתוך תנאים נוחיםלתת יורה חדשים. אולם, כפי שאנו כבר יודעים, לחיי הצומח יכול להיות בסיס נוסף, שאינו בחלוקה עצמית כאוטית וטבעית, אלא בפעילות מאורגנת, מודעת ותכליתית של אדם לגדל את היבולים הדרושים לו. זרעי הצמחים אינם נובטים באופן שרירותי בשום מקום וממילא, אלא עם מטרות מסוימותנטועים על ידי אנשים. למה לא להניח שמשהו דומה מתרחש בקנה מידה של היקום?
וריאציה של המושג פנספרמיה היא ההשערה של פנספרמיה מכוונת, לפיה "זרעי" החיים נמסרו פעם בכוונה תחילה לכדור הארץ על ידי נציגי תרבויות מפותחות מאוד שאינן ידועות לנו. לכל הפחות, אי אפשר לקבוע חד משמעית שהחיים ביקום קיימים רק על כדור הארץ, ולא בשום מקום אחר. ייתכן שזה יכול להתרחש שוב ושוב ב זמן שונהובחלקים שונים של הגלקסיה או היקום. ייתכן גם שבמקום כלשהו חיים הופיעו הרבה יותר מוקדם מאשר על כדור הארץ, יש להם בסיס איכותי שונה לחלוטין, ומבחינת רמת ההתפתחות שלהם, הם עברו מזמן את כל צורות החיים הארציים, כולל הומו סאפיינס וכל הטבע השני (המלאכותי) הוא יצר עם כל המכשירים הטכניים האדירים, ההישגים וההצלחות שלו. יתכן שנציגי החיים המפותחים והבלתי ידועים לנו לא רק משפיעים איכשהו על צורות ארציות שונות של טבע חיים, אלא בדרך כלל מנחים אותם באופן שיטתי מרגע הקמתם ועד למצב הנוכחי.
לא משנה כמה מדהים ופנטסטי, במבט ראשון, השערה זו אולי לא נראית, כמה מדענים מודרניים מפורסמים דבקים בה. לדוגמה, המדען האנגלי פרנסיס קריק, שכבר הוזכר על ידינו, שפענח את קוד ה-DNA וקיבל עבור העבודה הזו פרס נובל, מאמינה ש"... ישות חושבת ( הומו סאפיינס) משמש רק ככלי, חבילה, מעין אוטובוס חלל ל-True Mind המתפשט, המסתתר בגרגר סביר ומנצח של חומצה ריבונוקלאית. זה ה-DNA שיוצר את הציוויליזציה! הגוף והנפש שלנו, יחד עם ה"מגברים" הפיזיים והרוחניים שלהם, הם רק הכלים של אותו חיידק (כמובן שהובא לכדור הארץ שלנו לפני כמה מיליוני שנים) שיש לו את המשימה לשלוט בגלקסיה שלנו או בחלק שלנו ביקום. ובעתיד נוסף - פגישה עם אלה שהביאו אותו לכדור הארץ שלנו...". הטיעון בעד השערה זו הוא הימצאות בחלבון של מוליבדן בכמות גדולה באופן לא פרופורציונלי ממה שהיא על פני כדור הארץ, מה שעשוי להעיד על היצירה הקוסמית של ה-DNA והחיים על הפלנטה שלנו. עם השקפה זו, אדם הוא כמו סימן מלאכותי, מתוכנת על ידי מסר קוסמי, המאשר את האפשרות של חיים בחלל.
הבה נשים לב להצהרה של המדען הרוסי המפורסם I.S. שקלובסקי, שמודה שההשערה של פנספרמיה מכוונת אינה חסרת בסיס: "... לא ניתן לשלול את האפשרות שהחיים על כוכבי לכת מסוימים עשויים להיות ממקור מלאכותי. מעניין, כהשערה, לדון באפשרות של החדרת נבגים חיים ומיקרואורגניזמים במהלך ביקור בכוכב חסר חיים על ידי חייזרים לא מעוקרים מספיק. חללית. אפשר גם להעלות השערה בעלת אופי הרבה יותר קיצוני: חיים על כוכבי לכת מסוימים יכלו להתעורר כתוצאה מניסוי מודע של אסטרונאוטים מאורגנים מאוד שביקרו פעם בכוכבי לכת אלה, שבאותה תקופה היו חסרי חיים. אפשר אפילו להניח ש"נטיעת חיים" כזו, כביכול, "באופן מתוכנן" היא תרגול נורמלי של ציוויליזציות מפותחות מאוד הפזורות במרחבי היקום. במקום לחכות באופן פסיבי להופעתם ה"טבעית", הספונטנית של חיים על כוכב לכת מתאים - תהליך, אולי מאוד לא סביר, תרבויות גלקטיות מפותחות מאוד, כביכול, זורעות באופן שיטתי את זרעי החיים ביקום... אם זה אז, ההסתברות למגורים של מערכות פלנטריות בגלקסיה עשויה להיות מוגברת בסדרי גודל רבים. לבסוף, כדי להיות עקביים, יש לקחת בחשבון גם את האפשרות ליישב כוכבי לכת שבהם מתקיימים תנאים מתאימים על ידי יצורים תבוניים - מלאכותיים או טבעיים.
אלו הן ההשערות העיקריות למקור החיים. כפי שאנו רואים, הבעיה הזוהוא מורכב למדי ועדיין רחוק מאוד מהפתרון המדעי הסופי והמקובל שלו, שנותר עניין של עתיד. המשך ההתפתחות של מדעי הטבע ללא ספק יישמט יותר אורלשאלת מקור החיים על פני כדור הארץ ואולי גם ביקום.
שאלות לבדיקה עצמית
מהי המורכבות של בעיית מקור החיים על פני כדור הארץ? מה זה בריאתנות?
מהי השערת האביוגנזה? התבוננות באילו תופעות או עובדות של העולם הסובב יכולים להוביל מדענים קדומים לרעיון של יצירה ספונטנית של חיים מחומר דומם?
אילו מדענים מודרניים מתחו ביקורת על השערת האביוגנזה? מה הדמיון בין ניסויים שנערכו על ידי מדענים שונים בזמנים שונים ונועדו להפריך את ההשערה של אביוגנזה? מה אומרת השערת הביוגנזה? האם זה יכול להיחשב לאחת מההשערות של מקור החיים?
כיצד מסבירה השערת האבולוציה הביוכימית את מקור החיים? אילו טיעונים מועלים על ידי תומכיו כאישור לכך שהחיים, באופן עקרוני, יכולים לבוא מהלא-חיים בתהליך של אבולוציה ארוכה כלפי מעלה? מה ההבדל בין השערות האביוגנזה לאבולוציה ביוכימית, אם שתיהן קובעות שהחיים נובעים מהטבע הדומם?
מהם הטיעונים העיקריים של מתנגדי השערת האבולוציה הביוכימית? מהי השערת הפנספרמיה? אילו עובדות ותופעות יכולות לשמש אישור עקיף שלה? מהי אנביוזיס?
מהי השערת פנספרמיה מכוונת? במה זה שונה מהשערת הפנספרמיה? אילו טיעונים ניתן לטעון לטובת ההשערה של פנספרמיה מכוונת, למרות העובדה שבמבט ראשון זה נראה מדהים ופנטסטי?
ההשערות העיקריות למקור החיים על פני כדור הארץ.
בקרב אסטרונומים, גיאולוגים וביולוגים, מקובל בדרך כלל שגילו של כדור הארץ הוא כ-4.5 - 5 מיליארד שנים.
לדברי ביולוגים רבים, בעבר מצב כוכב הלכת שלנו היה מעט דומה לזה הנוכחי: כנראה הטמפרטורה על פני השטח הייתה גבוהה מאוד (4000 - 8000 מעלות צלזיוס), וכאשר כדור הארץ התקרר, פחמן ומתכות עקשנות התעבו ו נוצר קרום כדור הארץ; פני השטח של כוכב הלכת היו כנראה חשופים ולא אחידים, שכן כתוצאה מפעילות געשית, תזוזות והתכווצויות של הקרום שנגרמו מהתקררות, נוצרו בו קפלים וקרעים.
מאמינים ששדה הכבידה של כוכב הלכת שעדיין לא צפוף מספיק לא יכול היה להחזיק גזי אור: מימן, חמצן, חנקן, הליום וארגון, והם עזבו את האטמוספירה. אבל תרכובות פשוטות המכילות בין היתר את היסודות הללו (מים, אמוניה, CO2 ומתאן). עד שהטמפרטורה של כדור הארץ ירדה מתחת ל-100 מעלות צלזיוס, כל המים היו במצב אדים. המחסור בחמצן היה כנראה תנאי הכרחילהופעתם של החיים; כפי שמראים ניסויי מעבדה, הרבה יותר קל להיווצר חומרים אורגניים (בסיס החיים) באטמוספירה דלת חמצן.
בשנת 1923 א.י. אופרין, בהתבסס על שיקולים תיאורטיים, הביע את הדעה שניתן ליצור חומרים אורגניים, אולי פחמימנים, באוקיינוס מתרכובות פשוטות יותר. האנרגיה לתהליכים אלה סופקה על ידי אינטנסיבי קרינה סולארית, בעיקר קרינה אולטרא - סגולה, שנפל לכדור הארץ לפני שנוצרה שכבת האוזון, שהחלה ללכוד את רובה. לפי אופרין, מגוון התרכובות הפשוטות המצויות באוקיינוסים, שטח הפנים של כדור הארץ, זמינות האנרגיה וסקדלי זמן מצביעים על כך שחומר אורגני הצטבר בהדרגה באוקיינוסים ויצר "מרק קדמון" שבו יכולים החיים החיים. לְהִתְעוֹרֵר.
אי אפשר להבין את מקור האדם בלי להבין את מקור החיים. ולהבין את מקור החיים אפשר רק על ידי הבנת מקור היקום.
תחילה היה מפץ גדול. פיצוץ האנרגיה הזה התרחש לפני חמישה עשר מיליארד שנים.
אפשר לחשוב על אבולוציה כמו מגדל אייפל. בבסיס - אנרגיה, מעל - חומר, כוכבי לכת, ואז חיים. ולבסוף, ממש בראש - אדם, המורכב ביותר והחיה האחרונה שהופיעה.
מהלך האבולוציה:
לפני 15 מיליארד שנה: הולדת היקום;
לפני 5 מיליארד שנים: לידתה של מערכת השמש;
לפני 4 מיליארד שנים: הולדת כדור הארץ;
לפני 3 מיליארד שנים: עקבות החיים הראשונים על פני כדור הארץ;
לפני 500 מיליון שנה: בעלי חוליות ראשונים;
200 מא: יונקים ראשונים;
לפני 70 מיליון שנה: הפרימטים הראשונים.
לפי השערה זו, שהוצעה ב-1865. על ידי המדען הגרמני G. Richter ולבסוף נוסח על ידי המדען השבדי Arrhenius בשנת 1895, ניתן להביא חיים לכדור הארץ מהחלל. הפגיעה הסבירה ביותר של אורגניזמים חיים ממוצא חוץ-ארצי עם מטאוריטים ואבק קוסמי. הנחה זו מבוססת על נתונים על העמידות הגבוהה של חלק מהאורגניזמים והנבגים שלהם לקרינה, וואקום גבוה, טמפרטורות נמוכות והשפעות אחרות.
בשנת 1969, מטאוריט מורצ'יסון נמצא באוסטרליה. הוא הכיל 70 חומצות אמינו שלמות, שמונה מהן חלק מהחלבון האנושי!
מדענים רבים יכולים לטעון שהסנאים שהתאבנו עם כניסתם מחדש לאטמוספירה היו מתים. לאחרונה, לעומת זאת, פריון, חלבון שיכול לעמוד מאוד טמפרטורה גבוהה. הפריון חזק יותר מהנגיף ומסוגל להעביר את המחלה הרבה יותר מהר. על פי תיאוריית הפאנספרמיה, האדם נובע איכשהו מנגיף ממוצא מחוץ לכדור הארץ שפגע בקופים, אשר עבר מוטציה כתוצאה מכך.
תֵאוֹרִיָה דור ספונטניחַיִים
תיאוריה זו הופצה בסין העתיקה, בבבל ובמצרים כחלופה לבריאתנות שאיתה היא התקיימה במקביל.
אריסטו (384-322 לפנה"ס), שהוכר לעתים קרובות כמייסד הביולוגיה, החזיק בתיאוריה של הדור הספונטני של החיים. בהתבסס על תצפיותיו שלו, הוא פיתח את התיאוריה הזו עוד יותר, וקישר את כל האורגניזמים בסדרה רציפה - "סולם הטבע". "כי הטבע עושה את המעבר מחפצים חסרי חיים לבעלי חיים ברצף כה חלק, ומציב ביניהם יצורים שחיים, תוך שהם אינם חיות, שבין קבוצות שכנות, בשל קרבתם, כמעט ולא ניתן להבחין בהבדלים" (אריסטו) .
לפי ההשערה של אריסטו ליצירה ספונטנית, "חלקיקים" מסוימים של חומר מכילים סוג של "עיקרון פעיל", שבתנאים מתאימים, יכול ליצור אורגניזם חי. אריסטו צדק כשחשב שהעיקרון הפעיל הזה כלול בביצית מופרית, אבל האמין בטעות שהוא קיים גם באור השמש, בבוץ ובבשר נרקב.
"אלה העובדות - יצורים חיים יכולים להתעורר לא רק על ידי הזדווגות של בעלי חיים, אלא גם על ידי פירוק האדמה. כך גם בצמחים: חלקם מתפתחים מזרעים, בעוד שאחרים, כביכול, נוצרים באופן ספונטני תחת פעולת כל הטבע, הנובעים מהאדמה הנרקבת או מחלקים מסוימים של צמחים "(אריסטו).
עם התפשטות הנצרות, התיאוריה של מקור החיים הספונטני לא כובדה: היא הוכרה רק על ידי אלה שהאמינו בכישוף וסוגדו לרוחות רעות, אבל הרעיון הזה המשיך להתקיים אי שם ברקע עוד מאות שנים רבות.
תיאוריית מצב יציב
לפי תיאוריה זו, כדור הארץ מעולם לא קם, אלא היה קיים לנצח, הוא תמיד מסוגל לתמוך בחיים, ואם הוא השתנה, אז מעט מאוד. גם מינים תמיד היו קיימים.
ההערכות של גיל כדור הארץ השתנו מאוד, מכ-6,000 שנים לפי חישוביו של הארכיבישוף אוסשר ועד 5,000 106 שנים לפי הערכות מודרניות המבוססות על שיעורי דעיכה רדיואקטיבית. שיטות תיארוך משופרות נותנות הערכות גבוהות יותר ויותר לגבי גיל כדור הארץ, מה שמאפשר לתומכי תיאוריית המצב היציב להאמין שכדור הארץ קיים לנצח. לפי תיאוריה זו, מינים גם מעולם לא התעוררו, הם היו קיימים מאז ומתמיד, ולכל מין יש רק שתי חלופות - או שינוי במספר או הכחדה.
התומכים בתיאוריה זו אינם מכירים בכך שנוכחות או היעדרם של שרידי מאובנים מסוימים עשויים להעיד על זמן הופעתו או הכחדה של מין מסוים, ומציינים כדוגמה נציג של דגי אונה-סנפיר - הקואלקאנט. תומכי תיאוריית המצב היציב טוענים שרק על ידי לימוד מינים חיים והשוואתם לשרידי מאובנים, ניתן להסיק לגבי הכחדה, ובמקרה זה סביר מאוד שזה יתברר כשגוי. תוך שימוש בנתונים פליאונטולוגיים כדי לתמוך בתיאוריית המצב היציב, תומכיה המעטים מפרשים את הופעת המאובנים בהיבט אקולוגי (עלייה בשפע, הגירה למקומות נוחים לשימור שרידים וכו'). רובהטיעונים בעד תיאוריה זו קשורים להיבטים לא ברורים של האבולוציה כמו המשמעות של פערים בתיעוד המאובנים, והיא מפותחת ביותר בכיוון זה.
בריאתנות
בריאתנות (lat. sgea - יצירה). על פי תפיסה זו, החיים וכל מיני היצורים החיים המאכלסים את כדור הארץ הם תוצאה של מעשה יצירתי של ישות עליונה בזמן מסוים. עיקרי הבריאתנות מפורטים בתנ"ך, בספר בראשית. תהליך בריאת העולם האלוהי נתפס כאילו התרחש פעם אחת בלבד ולכן אינו נגיש להתבוננות. די בכך כדי להוציא את כל המושג של הבריאה האלוהית מתחום המחקר המדעי. המדע עוסק רק בתופעות הניתנות לצפייה ולכן לעולם לא יוכל להוכיח או לדחות מושג זה.
התיאוריה של מקור המים של האדם
כתוב: האדם בא ישירות מהמים. הָהֵן. פעם היינו משהו כמו פרימטים ימיים, או דגים דמויי אדם.
"תורת המים" של מקורות האדם הועלתה על ידי אליסטר הארדי (1960) ופותחה על ידי איליין מורגן. לאחר מכן, הרעיון שודר על ידי פופולריים רבים, למשל, יאן לינדבלד והצוללת האגדי ז'אק מאילול. על פי הרדי ומורגן, אחד מאבותינו היה קוף מיוקן ממשפחת הפרוקונסולים, שחי במים מיליוני שנים רבות לפני שהפך לקרקע.
לטובת מקורו של "קוף המים", ניתנות התכונות האנושיות הבאות:
1. היכולת לעצור את הנשימה, דום נשימה (כולל במהלך קוליות) הופכת אדם לצולל.
2. עבודה עם מברשות זריזות ושימוש בכלים דומה להתנהגות הדביבון והלוטרת הים.
3. כאשר משתכשכים במקווי מים, הפרימטים עומדים על גפיים האחוריות. אורח החיים המימי למחצה תרם להתפתחות התנועה הדו-פדאלית.
4. נשירת שיער והתפתחות שומן תת עורי(אצל בני אדם, הוא בדרך כלל עבה יותר מאשר אצל פרימטים אחרים) - אופייני ליונקים מימיים.
5. שדיים גדולים עזרו לשמור על הגוף במים ולחמם את הלב.
6. שיער על הראש עזר לשמור על התינוק.
7. רגל מוארכת עזרה לשחות.
8. יש קפל עור בין האצבעות.
9. על ידי קימוט האף, אדם יכול לסגור את הנחיריים (קופים - לא)
10. האוזן האנושית לוקחת פחות מים.
ולדוגמא, אם שמים יילוד למים מיד לאחר יציאתו מרחם האם, הוא ירגיש מצוין. הוא כבר יודע לשחות. אחרי הכל, כדי שיילוד יעבור משלב הדג לשלב של יונק נושם אוויר, צריך לטפוח לו על הגב.
לפני 50 מיליון שנה, דולפינים הגיחו מהמים והפכו לחיות יבשה. ואז על ידי סיבות לא ידועותהחליט לחזור למים. אנחנו רק צריכים ללכת בעקבות הדוגמה שלהם.
טרנספורמיזם
מועמד בשנת 1815 על ידי ז'אן-בטיסט למארק
שינויים בסביבה החיצונית כרוכים בשינוי בתאים.
התקלה אילצה (!!) את האנשים הפרהיסטוריים הראשונים לחיות בסוואנה ללא עצים. הם לא יכלו עוד לטפס על עצים כדי להימלט מטורפים. אנשים נאלצו לעמוד רגליים אחוריותלראות את האויב מרחוק בעשב הגבוה. אנשים מפחדים כל הזמן מהתקפה, הזדקפו והשתנו מ"חיות שחיות בעיקר בעצים ולפעמים זקופים" ל"חיות זקופות שלעיתים מביטים למעלה בעצים".
נוֹהָג גפיים תחתונותשיחרר את הכפות העליונות, עכשיו אתה יכול להחזיק מקל בידיים ולהשתמש בו כנשק.
הדו-פדאליזם פתח עידן של שינויים נוספים, בעיקר בשלד.האגן הפך לסל לבפנים. קשר בעבר עמוד שדרהוהגולגולת הייתה אופקית. עכשיו זה הפך אנכי, ונפח הגולגולת גדל, מאז עמוד שדרהלא הפריע לו יותר.
במשך 2 מיליון שנים, נפח המוח גדל מ-450 ל-1000 סנטימטר מעוקב, ואז מ-1000 ל-1450 של היום.
כמעט לא נשאר לנו צמר. היה צורך בצמר כדי שתינוקות יוכלו להיצמד לבטן של אמם. זה הפך למיותר כאשר אמהות יכלו לקחת את ילדיהן בזרועותיהן. והצמר הושאר על החלק העליון של הגולגולת כדי להגן מפני השמש. מעל העיניים (גבות) הגנה מפני הגשם.
ההבדל מדארוויניזם הוא שדרוויניסטים מאמינים שאנשים הם בעלי חיים שבטעות היה להם גן שאפשר להם לעמוד על רגליהם האחוריות. והלמארקים מאמינים שכל חיה, במידת הצורך, יכולה להפוך את הגנים שלה.
הרעיונות של למארק נותנים לכולם תקווה לטוב. ודרווין, אם אתה נציג של המין לא הכי מצליח, לא משאיר לך סיכוי.
מתפתח תוך 9 חודשים, העובר האנושי חי לאורך כל ההיסטוריה של המין שלו.
העובר בן 12 הימים דמה לתולעת מוארכת זעירה עיניים גדולות. נראה כמו עובר דג.
כאשר עובר אנושי הוא בן שלושים ואחד יום, הוא נראה כמו לטאה, בשבוע 9 הוא נראה כמו תינוק ברדום, בשבוע 18 זה לא שונה מעובר של קוף.
דרוויניזם
תורת האבולוציה המטריאליסטית ( התפתחות היסטורית) של העולם האורגני של כדור הארץ, מבוסס על השקפותיו של צ' דרווין.
שני מנועים עיקריים של האבולוציה. הראשון הוא סיכוי, השני הוא בחירת מינים. הטבע ערך אלפי ניסויים בו זמנית. א ברירה טבעיתואז מבטל את ההתאמה הפחותה.
תמונה של ההיסטוריה של אבות האדם.
לפני 70 מיליון שנה: הופעתם של הפרימטים הראשונים. הם היו אוכלי חרקים ודומים מאוד לשרצים.
לפני 40 מיליון שנה; המראה של הלמורים הראשונים. לבעלי החיים האלה כבר היו תכונות האופייניות לבני אדם: אֲגוּדָל, לתקוע ציפורניים, פנים שטוחות. האגודל, בזווית לכף היד, מאפשר לתפוס חפצים ולהשתמש בהם ככלי עבודה. ציפורניים שטוחות במקום טפרים מאפשרות לקפוץ אגרוף. הלמורים היו הראשונים שהיו להם יד, הודות לפנים שטוחות, הלמורים החלו לראות בנפח. בעלי חיים שעיניהם ממוקמות בצידי הלוע אינם יכולים לקבוע מרחק ולהבחין בהקלה. הלוע של אולמורוב חדל להתארך, ועיניו היו על אותו מטוס. הלמורים קיבלו את היכולת לראות את העולם בתלת מימד.
לפני 20 מיליון שנה, הלמורים נכבשו על ידי קופי אדם, בני דודיהם שעברו מוטציה מיומנים הרבה יותר.
לפני כ-4.4 ל-2.8 מיליון שנים מופיע ענף של קופי אוסטרלופיתקוס, שממנו התפתחו מאוחר יותר בני האדם. האדם הפך להיות שונה מגורילה או שימפנזה עקב שינויי האקלים. קופים אכלסו את מזרח אפריקה, שם התרחשה רעידת אדמה שגררה שבר באדמה, מה שנקרא בקע. התקלה גרמה להיווצרות שלושה אזורי אקלים מיוחדים: אזור של יערות עבותים, אזור הררי ואזור סוואנה עם צמחייה דלילה. ביערות עבותים שרדו רק אבותיהם של השימפנזים, בהרים, אבות הגורילות, ובאזור הסוואנה עם הצמחייה הדלילה, אוסטרלופיתקוס, כלומר אבותינו.
ההבדל העיקרי בין האוסטרלופיתצין לגורילה או השימפנזה הפרהיסטוריים היה היעלמות הזנב, שהייתה הכרחית על מנת לשמור על שיווי משקל בעת קפיצה מענף לענף. גע בעצם הזנב שלך. גדם הזנב הקטן והחסר הזה על הגב הוא הסימן האחרון לקוף העץ שהאדם היה לפני השבר.
היעדר זנב אינו ההבדל היחיד בין אדם לקוף. הגו התיישר בהדרגה, נפח הגולגולת גדל, הפנים הפכו שטוחות והאדם רכש ראייה סטריאוסקופית. בואו לא נשכח את הורדת הגרון. בעבר, הפרימטים פלטו רק נהמות, בעוד הורדת הגרון הרחיבה מאוד את טווח הצלילים. השיער נעלם, תקופת הילדות התארכה, כלומר התארך זמן ההוראה לילדים. נוצרו קשרים חברתיים מורכבים יותר.
והנה הוא, הומו סאפיינס, כלומר אנחנו. אחד מ צורות מושלמותיצירות הטבע.