Žinutė apie gyvybės žemėje kilmę. Pranešimas: Gyvybės atsiradimas žemėje. Gyvų būtybių išvaizda

1. IN Atliekant.

2. F

3. P gyvybės kilmės problema.

4. T Gyvybės Žemėje kilmės teorija AI Oparina.

5. IR naudota literatūra.

IN Atliekant

Yra daug hipotezių, paaiškinančių gyvybės atsiradimą Žemėje. Tačiau abstrakčiai pakalbėsiu apie kai kuriuos iš jų išsamiai. Apskritai šios sąvokos laikomos pagrindinėmis:

1. Kreacionizmas. Teigia, kad gyvenimas buvo antgamtinė būtybė, t. y. dievas.

2. Spontaniška karta. Gyvenimas kilo iš negyva materija.

3. Teorija pastovi būsena. Gyvenimas visada egzistavo ir egzistuos amžinai.

4. Gyvenimas atnešamas iš išorės.

5. Biocheminė evoliucija. Gyvybė atsirado dėl procesų, kurie pakluso biocheminiams reiškiniams. Teorijos autorius Oparinas A.I.

Kalbant apie 2-ąją hipotezę, faktą, kad ji yra nepagrįsta, įrodė Francesco Redi. Kalbant apie gyvybės įvedimą iš išorės, jo nenuoseklumą įrodo faktas, kad niekas gyvo negali prasiskverbti pro ozono ekraną. Pati nuosekliausia teorija biografija cheminė evoliucija. Ją palaiko daugelis pirmaujančių tyrinėtojų: Milleris, Urey.

Pasak mokslininkų, susijusių su astronomijos sritimi, Žemė ir kitos planetos saulės sistema susidarė maždaug prieš 4,5 milijardo metų iš specialios dujų ir dulkių medžiagos. Tokia medžiaga vis dar yra tarpžvaigždinėje erdvėje ir vyraujantis šios materijos elementas yra vandenilis. Branduolinės sintezės reakcijos metu vandenilis paverčiamas anglimi. Vėliau dėl šios reakcijos atsirado deguonies ir kitų elementų. Veikiant aukštai temperatūrai ir gravitaciniam suspaudimui, atsiradusiam dėl debesies sukimosi aplink savo ašį, susidarė cheminių medžiagų, kuris sudarė planetų ir žvaigždžių bei jų atmosferos pagrindą.

Tolesniam vystymuisi pakeliui į gyvybės atsiradimą buvo reikalingos planetinės ir kosminės sąlygos. Visų pirma, tai yra: planetų dydis, planetų masė neturėtų būti ypač didelė ir ne per maža. Planetų judėjimas aplink žvaigždes turi būti arba apskritimas, arba arti jo; kadangi būtent šis judėjimas užtikrina vienodą planetos šildymą. Planeta taip pat turi nuolat skleisti energiją.

Būtent visas šias sąlygas Žemė atitinka, todėl joje atsirado ir vystėsi gyvybė. Išsamiau apie šį procesą pakalbėsiu kituose santraukos skyriuose.

F idėjų apie gyvenimo esmę formavimas.

Idealistinė gyvenimo samprata, žinoma kaip vitalistinė, slypi šimtmečių gilumoje. Jos įkūrėju laikomas Aristotelis, kuris teigė, kad „gyvenimas yra mityba, augimas ir nuosmukis, kurio priežastis yra entelechija – principas, turintis tikslą savaime“.

Vitalizmas visada atstovavo antimokslinei biologijos tendencijai, kurios pagrindinė pozicija buvo pripažinti ypatingą gyvenimo jėga arba „siela“, būdinga visiems gyvosios gamtos kūnams. Gyvybės jėga, kaip ypatinga nemateriali substancija, buvo laikoma nepriklausoma nuo materialios formos. Todėl nuoseklūs vitalistinės koncepcijos šalininkai laikė tai dieviškojo principo apraiška. Iš čia kilo mintis apie sielos nemirtingumą, besiribojantį su religiniais įsitikinimais pomirtiniame gyvenime.

Priešingai nei vitalizmas, atsirado mechanistinis požiūris į organinę gamtą, kuris XVIII amžiuje, veikiamas prancūzų materialistų, paplito. Šio požiūrio šalininkai bandė visus gyvybės procesus redukuoti tik į cheminius ir fiziniai pokyčiai. Iš to kilo vienpusė idėja apie organizmus kaip apie kūnus, kurie nuo negyvų kūnų skiriasi ne kokybiniu originalumu, o tik savo sandaros sudėtingumu. Tokia koncepcija pasirodė bejėgė spręsti gyvybės esmės problemą, nes jos kūrėjai neįžvelgė gyvųjų gamtos kūnų specifikos.

Pirmą kartą požiūrio į gyvenimo esmę išaiškinimo iš pozicijų principus dialektinis materializmas buvo suformuluoti Friedricho Engelso darbuose „Gamtos dialektika“ ir „Anti-Dühringas“. Engelsas matė gyvenimą kaip speciali forma gyvosios medžiagos judėjimas. Šiuo požiūriu, atrodo, svarbu išsiaiškinti, kas yra negyvosios ir gyvosios materijos vienybė.

Organinės ir neorganinės gamtos vienovę pirmiausia įrodo cheminė analizė. Gyvosios ir negyvosios gamtos kūnai susideda iš tų pačių elementų, tačiau gyvose sistemose 98% tenka šiems keturiems elementams: vandeniliui, anglimi, deguoniui, azotui; o negyvosios gamtos kūnai 98% sudaryti iš geležies, silicio, aliuminio, magnio.

Bet kuris organizmas savo kūno konstrukcijoje priklauso nuo negyvosios ir gyvosios gamtos. Organizmai geba autotrofiškai maitintis, savo kūną kuria iš neorganinių medžiagų, o likusieji naudoja autotrofinių formų atliekas.

Taigi galiausiai visi gyvi kūnai gauna gyvybei reikalingus elementus ir energiją iš negyvosios gamtos sudėtingame materijos ir energijos cikle. Po organizmų mirties juose buvę elementai vėl grįžta į neorganinę aplinką.

Nepaisant vienybės, gyvoji medžiaga yra kokybiškai unikali. Engelsas šį originalumą įžvelgė tame, kad gyvi kūnai pagal cheminė prigimtis yra baltymų kūnai, kurie yra būdingi medžiagų mainams su juos supančia gamta. Iš to išplaukia gyvybės apibrėžimas, kurį suformulavo Friedrichas Engelsas knygoje „Dialectical Nature“:

"Gyvenimas- yra baltymų kūnų egzistavimo būdas, kurio esminis taškas yra nuolatinis medžiagų apykaita su juos supančia išorine gamta, o nutrūkus šiai medžiagų apykaitai, nutrūksta ir gyvybė, o tai veda prie baltymo irimo. Organinė medžiagų apykaita yra dviejų procesų – asimiliacijos ir disimiliacijos – vienybė. Pirmasis iš jų veda prie visos naujos ir naujos organinių medžiagų sintezės - paties gyvo kūno kūrimo ir su tuo susijusios potencialios energijos, esančios komplekse, kaupimosi. organinės medžiagos Oi. Antrasis procesas veda į organinių medžiagų sunaikinimą, kurio metu išsiskiria jose slypi potenciali energija, o skilimo produktai pašalinami iš organizmo ir patenka į aplinką. Visos pagrindinės gyvų kūnų savybės kyla iš organinės medžiagų apykaitos: dirglumas, judrumas, augimas, vystymasis, dauginimasis, taip pat paveldimumas ir kintamumas.

IN negyvoji gamta Tas pats yra procesas medžiagų apykaitą. Tačiau tai skiriasi nuo organinių mainų, kaip pažymėjo Friedrichas Engelsas knygoje „Anti-Dühring“: „Kiti negyvi kūnai taip pat keičiasi, suyra arba susijungia. natūralus procesas bet jie nebėra tokie, kokie buvo anksčiau. Uola, kuri buvo atlaikyta, nebėra uola; metalas oksiduojasi iki rūdžių. Tačiau tai, kas kūnuose yra baltymų sunaikinimo priežastis, tampa pagrindine egzistavimo sąlyga. Kai tik ši nenutrūkstama transformacija baltyminiame kūne nutrūksta sudedamosios dalys, tai nuolatinė kaita mityba ir išskyrimas, - nuo šio momento pats baltyminis kūnas nustoja egzistuoti, jis suyra, tai yra, miršta.

P gyvybės kilmės problema.

Gyvybės kilmės problema buvo viena iš labiausiai prieštaringų problemų biologijoje. Krikščionių religijos istorijos tyrimas rodo, kad biblinė samprata apie staigų gyvybės atsiradimą buvo sukurta naivų stebėjimų dėka. supančią gamtą ir neišmanantis šių pastebėjimų aiškinimas. Taip pat daugelis filosofų Senovės Graikija, tarp jų ir Aristotelis, atpažino staigią spontanišką gyvų būtybių generaciją, darant prielaidą, kad kirminai, moliuskai ir vabzdžiai išsivysto iš pūvančios mėsos ir mėšlo, veikiami ypatingo nematerialaus principo – gyvenamosios aplinkos.

Nuotrauka spontaniška karta vabzdžių, kirminų ir kitų daugialąsčių gyvių būtybių XVII amžiaus viduryje paneigė italų mokslininko Francesco Redi darbai. Sukūręs eksperimentą, kurio metu mėsa giliame inde buvo padengta muslinu (audiniais), Redi parodė, kad musių lervos išsivysto ne iš pūvančios mėsos, o iš vabzdžių patelių padėtų kiaušinėlių.

Atradus mikroskopą ir ištyrus mikroskopines gyvas būtybes, spontaniškos generacijos hipotezė įgavo kitokią formą. 1745 m. Needgeemas pirmasis pasiūlė, kad maži organizmai, blakstienos, kuriuos sukuria speciali augimo jėga, šieno antpiluose vystosi patys.

Ginčas tarp gamtos mokslininkų dėl spontaniškos mikroskopinių gyvų būtybių kartos tęsėsi iki 1862 m., kai ši hipotezė buvo paneigta Louiso Pasteuro eksperimentais. Pasteras parodė, kad net mažiausios formos

organizmai, būtent bakterijos, gimsta iš sporų, kurių dydis yra toks nepastebimas, kad susidaro spontaniškos generacijos iliuzija. Netrukus po to, kai šie Pastero darbai tapo žinomi, pradėjo kurtis hipotezės, teigiančios gyvenimo amžinybę. Tai apima kosminių užuomazgų hipotezę (kosmozejevą) ir panspermijos hipotezę (universalūs pradmenys).

Kosminių užuomazgų idėją 1865 metais išsakė vokiečių gydytojas G. Richteris, teigęs, kad gyvybė yra amžina ir jos užuomazgos gali būti perkeliamos iš vienos planetos į kitą. Būdami aukštai ore, organizmų užuomazgos gali prilipti prie pro juos skrendančių meteoritų ir taip patekti į pasaulio erdvę. Tokius „kosminius rudimentus“ nešantis meteoritas, nukritęs ant kokios nors planetos paviršiaus, gali būti joje gyvybės šaltinis. Tokiu būdu, anot Richterio, į Žemę buvo atnešta ir gyvybė.

Panspermijos hipotezę 1907 metais pasiūlė švedų mokslininkas Svante Arrhenius. Jis manė, kad neįmanoma atnešti gyvybės Žemėje pradžios meteoritais, darant prielaidą, kad meteorito paviršius dėl trinties į atmosferą įkaista taip, kad bet kokie ant jo esantys embrionai turėtų prarasti savo daigumą.

Abi hipotezės pripažįsta gyvybės amžinumą ir uždaro kelią materialistiniam jo atsiradimo Žemėje problemos sprendimui. Aiškinti gyvybės egzistavimą Žemėje įvedant embrionus iš kitų planetų reiškia atsisakyti paaiškinti procesą, dėl kurio atsirado gyvybė.

Dialektinį požiūrį į gyvybės kilmę Engelsas suformulavo knygoje „Gamtos dialektika“. Tai išplaukia iš pagrindinės pozicijos, kad gyvybė yra ypatinga materijos judėjimo forma.

Materija niekada nebūna ramybės, ji nuolat juda, vystosi. Vystydamasi ji pereina į vis naujas, sudėtingesnes formas. Tokia ypač sudėtinga materijos judėjimo forma yra gyvybė. Gyva materija atsirado kaip etapas istorinė raida reikalas. Gyvų atsiradimo iš negyvųjų dalykų procesas buvo istorinis procesas praėjo keletą etapų.

T gyvybės atsiradimo žemėje teorija

A. I. Oparina.

Tarp šiuolaikinės teorijos gyvybės kilmę Žemėje, labiausiai pagrįsta yra akademiko A. I. Oparino teorija. Remiantis šia teorija, procesą, paskatinusį gyvybės atsiradimą Žemėje, galima suskirstyti į tris etapus:

1. Organinių medžiagų atsiradimas;

2. Baltymų atsiradimas;

3. Baltymų kūnų atsiradimas.

Astronominiai tyrimai rodo, kad ir žvaigždės, ir planetų sistemos atsirado iš dujų ir dulkių. Kai kuriais atvejais šios dujos ir dulkės sujungiamos į tankią, kurią galima pamatyti plika akimi. Cheminiai galaktikoje esančios dujų ir dulkių medžiagos tyrimai parodė, kad joje kartu su metalais ir jų oksidais rasta vandenilio, amoniako, vandens ir paprasčiausio angliavandenilio – metano.

Antrasis etapas yra baltymų atsiradimas. Baltymų struktūrų formavimosi proceso pradžios sąlygos buvo sukurtos nuo pirminio vandenyno sukūrimo. Visų pirma į vandens aplinka angliavandenilių dariniai gali patirti sudėtingų cheminių pokyčių ir transformacijų. Dėl šios molekulių komplikacijos gali susidaryti sudėtingesnės organinės medžiagos, būtent angliavandeniai.

Yra žinoma, kad baltymo molekulė susideda iš atskirų grandžių – aminorūgščių, kurios tarpusavyje yra sujungtos polipteidiniais ryšiais. Įrodyta, kad naudojant ultravioletinius spindulius galima dirbtinai sintetinti ne tik aminorūgštis, bet ir kitas biochemines medžiagas.

Didžioji šiuolaikinės biochemijos pergalė yra pirmoji visiška baltymo molekulės sintezė: iksulino-harmono, kuris kontroliuoja angliavandenių apykaitą. Visi šie eksperimentai patvirtina analizuojamos teorijos teisingumą.

Remiantis Oparino teorija, tolesnis žingsnis link baltymų kūnų atsiradimo galėtų būti koacervatinių lašelių, ty mikroskopinių lašelių, kurie nusėda sumaišius du baltymų tirpalus, susidarymas. Iš to atsirado naujas, jau biologinio pobūdžio dėsningumas, natūrali koacervatinių lašų atranka. Padarė įtaką natūrali atranka visą laiką kito baltyminės medžiagos organizavimo kokybė. Dėl to atsirado tas sintezės ir irimo procesų derinimas, dėl kurio atsirado pirmieji gyvi organizmai.

IR naudota literatūra.

1. D arvinizmas. Pravdinas F. N.

2. P gyvybės kilmė žemėje .

3 įvadas
Žemė gyvybės atsiradimo metu. Gyvybės žemėje pradžia. Gyvybės formų evoliucija. 4
Būtinos sąlygos gyvybei atsirasti 4
Gyvybės atsiradimo Žemėje sampratos 5
Gyvybės vystymasis Žemėje 13
Literatūra 18

Įvadas
Gyvybė užpildo visus mūsų planetos kampelius. Vandenynuose, jūrose, ežeruose, upėse, kalnuose, lygumose, dykumose, net ore gyvena gyvos būtybės. Milijardus metų gyvybė vaikšto po Žemę kaip unikali savaime besitvarkanti sistema. Ji žinojo klestėjimo laikotarpius, istorinius išbandymus ir sunkias krizes, kol mūsų dienomis pasiekė savo nuostabų turtą. Šiandien mokslas žino apie 4,5 milijono gyvūnų ir augalų rūšių. Manoma, kad per visą gyvybės Žemėje istoriją buvo apie 4,5 milijardo gyvūnų ir augalų rūšių.
Kaip šios rūšys atsirado? Visose Žemės istorijos epochose flora ir fauna buvo tokia pati kaip dabar?
Mokslui akivaizdu, kad šiuolaikinis gyvūnas ir daržovių pasaulis yra tik viršelis tos puikios knygos, kurią tyrinėja paleontologija. Suakmenėjusios kadaise gyvų būtybių liekanos, esančios žemės sluoksniuose, užfiksavo jų evoliucijos istoriją ir jos ryšį su pokyčiais aplinką.
Nuo neatmenamų laikų gyvybės kilmė žmonijai buvo paslaptis. Nuo pat atsiradimo momento darbo dėka žmogus pradeda išsiskirti tarp kitų gyvų būtybių. Tačiau gebėjimas užduoti sau klausimą „iš kur mes? žmogus gauna palyginti neseniai – prieš 7-8 tūkstančius metų, naujojo akmens amžiaus (neolito) pradžioje. Plečiasi ir stiprėja pirmosios primityvios tikėjimo nerealiomis, antgamtinėmis ar dieviškomis jėgomis formos, egzistavusios jau prieš 35-40 tūkstančių metų. Žmogus supranta, kad yra mirtingas, kad vieni gimsta, kiti miršta, kad kuria darbo įrankius, dirba žemę ir gauna jos vaisių. O kas slypi visa ko pagrindas, kas yra pirminis kūrėjas, sukūręs žemę ir dangų, gyvūnus ir augalus, orą ir vandenį, dieną ir naktį ir galiausiai patį žmogų?

Žemė gyvybės atsiradimo metu. Gyvybės žemėje pradžia. Gyvybės formų evoliucija.
Būtinos sąlygos gyvybei Žemėje atsirasti
Norint teisingai pavaizduoti gyvybės atsiradimo procesą, būtina trumpai apsvarstyti modernūs vaizdai apie Saulės sistemos formavimąsi ir Žemės padėtį tarp jos planetų. Šios idėjos labai svarbios, nes, nepaisant bendros Saulę supančių planetų kilmės, gyvybė atsirado tik Žemėje ir pasiekė išskirtinę įvairovę.
Astronomijoje pripažįstama, kad Žemė ir kitos Saulės sistemos planetos susiformavo iš dujų-dulkių debesies maždaug prieš 4,5 mlrd. Tokia dujų-dulkių medžiaga šiuo metu randama tarpžvaigždinėje erdvėje. Vandenilis yra dominuojantis elementas visatoje. Branduolių sintezės reakcijos metu iš jo susidaro helis, iš kurio, savo ruožtu, susidaro anglis. Branduoliniai procesai debesies viduje tęsėsi ilgas laikas(šimtai milijonų metų). Helio branduoliai susijungė su anglies branduoliais ir susidarė deguonies branduoliai, po to neonas, magnis, siera ir kt.
Taigi, veikiant aukštai temperatūrai ir gravitaciniam suspaudimui dėl debesies sukimosi aplink savo ašį, atsiranda įvairių cheminių elementų, kurie sudaro didžiąją dalį žvaigždžių, planetų ir jų atmosferų. Išsilavinimas cheminiai elementai atsiradus žvaigždžių sistemos, įskaitant tokias kaip mūsų saulės sistema, yra natūralus materijos evoliucijos reiškinys. Tačiau tolimesniam jo vystymuisi pakeliui į gyvybės atsiradimą buvo reikalingos tam tikros kosminės ir planetinės sąlygos. Viena iš šių sąlygų yra planetos dydis. Jo masė neturėjo būti per didelė, nes natūralių radioaktyviųjų medžiagų atominio skilimo energija gali sukelti planetos perkaitimą arba, dar svarbiau, radioaktyvų aplinkos užteršimą, nesuderinamą su gyvybe. Mažos planetos negali išlaikyti aplink save atmosferos, nes jų gravitacinė jėga yra maža. Ši aplinkybė atmeta galimybę vystytis gyvybei. Tokių planetų pavyzdys yra Žemės palydovas – Mėnulis. Antra, ne mažiau svarbi sąlyga- planetos judėjimas aplink žvaigždę apskrita arba artima žiedinei orbita, leidžianti nuolat ir tolygiai gauti reikiamą energijos kiekį. Galiausiai trečiasis būtina sąlyga materijos vystymuisi ir gyvų organizmų atsiradimui – nuolatinis šviestuvo spinduliavimo intensyvumas. Paskutinė sąlyga taip pat labai svarbi, nes kitaip į planetą patenkančios spinduliuotės energijos srautas nebus vienodas. Netolygus energijos srautas, sukeliantis staigius temperatūros svyravimus, neišvengiamai užkirstų kelią gyvybės atsiradimui ir vystymuisi, nes gyvų organizmų egzistavimas įmanomas labai griežtose temperatūros ribose. Verta prisiminti, kad gyvos būtybės yra 80-90% vandens, o ne dujinės (garai) ir ne kietos (ledas), o skystos. Vadinasi, gyvenimo temperatūros ribas taip pat lemia skysta būsena vandens.
Visas šias sąlygas atitiko mūsų planeta – Žemė. Taigi maždaug prieš 4,5 milijardo metų Žemėje buvo sukurtos kosminės, planetinės ir cheminės sąlygos materijai vystytis gyvybės atsiradimo kryptimi.

Gyvybės atsiradimo sampratos
Klausimai apie gamtos kilmę ir gyvybės esmę jau seniai domino žmogaus norą suprasti jį supantį pasaulį, suprasti save ir nustatyti savo vietą gamtoje. Gyvybės kilmė yra viena iš trijų svarbiausių pasaulėžiūros problemų kartu su mūsų Visatos atsiradimo ir žmogaus kilmės problema.
Šimtmečius trukę tyrinėjimai ir bandymai išspręsti šias problemas sukėlė skirtingas gyvybės kilmės sampratas:
1) Kreacionizmas – dieviškasis gyvųjų kūrinys;
2) daugkartinio savaiminio (spontaniško) gyvybės susidarymo iš negyvosios medžiagos samprata (jos laikėsi Aristotelis, manęs, kad gyvi daiktai gali atsirasti ir dėl dirvožemio irimo);
3) stacionarios būsenos samprata, pagal kurią gyvybė egzistavo visada;
4) panspermijos sąvoka - nežemiškos kilmės gyvenimas;
5) gyvybės atsiradimo Žemėje samprata istorinėje praeityje kaip fiziniams ir cheminiams dėsniams paklūstančių procesų rezultatas.
Kreacionizmo samprata
Pagal kreacionizmą gyvybės atsiradimas Žemėje negalėjo būti realizuotas natūraliai, objektyviai, taisyklingai; gyvenimas yra dieviškojo kūrybinio akto rezultatas. Gyvybės kilmė reiškia konkretų įvykį praeityje, kurį galima apskaičiuoti. 1650 m. Airijos arkivyskupas Ašeris apskaičiavo, kad Dievas sukūrė pasaulį 4004 m. spalį prieš Kristų, o spalio 23 d. 9 valandą ryto – žmogus. Šį skaičių jis gavo išanalizavęs visų Biblijoje minimų asmenų amžių ir šeimos ryšius. Tačiau tuo metu Artimuosiuose Rytuose jau buvo išsivysčiusi civilizacija, tai įrodo archeologiniai tyrimai. Tačiau pasaulio ir žmogaus sukūrimo klausimas nėra uždaras, nes Biblijos tekstus galima interpretuoti įvairiai.
Spontaniškos gyvybės atsiradimo samprata
Spontaniškos gyvybės atsiradimo teorija atsirado Babilone, Egipte ir Kinijoje kaip alternatyva kreacionizmui. Jis pagrįstas samprata, kad veikiant natūraliems veiksniams gyvas gali atsirasti iš negyvo, organiškas iš neorganinio. Tai grįžta iki Empedoklio ir Aristotelio: tam tikrose materijos „dalelėse“ yra kažkoks „alternatyvus principas“, kuris tam tikromis sąlygomis gali sukurti gyvą organizmą. Aristotelis manė, kad veiklioji medžiaga yra apvaisintame kiaušinyje, saulės šviesoje, pūvančioje mėsoje. Demokritui gyvybės pradžia buvo dumbluose, Taliui – vandenyje, Anaksagorui – ore.
Remdamasis informacija apie gyvūnus, gauta iš Aleksandro Didžiojo kareivių ir keliautojų pirklių, Aristotelis suformavo idėją apie laipsnišką ir nuolatinį gyvųjų vystymąsi iš negyvo ir sukūrė „gamtos kopėčių“ idėją gyvūnų pasaulio atžvilgiu. Jis neabejojo ​​spontaniška varlių, pelių ir kitų smulkių gyvūnų karta. Platonas kalbėjo apie spontanišką gyvų būtybių atsiradimą iš žemės irimo procese.
Spontaniškos kartos idėja plačiai paplito viduramžiais ir Renesanso epochoje, kai buvo leista spontaniškai generuoti ne tik paprastus, bet ir gana gerai organizuotus sutvėrimus, net žinduolius (pavyzdžiui, peles iš skudurų). Pavyzdžiui, W. Shakespeare'o tragedijoje „Antonijus ir Kleopatra“ Leonidas sako Markui Antonijui: „Jūsų Egipto ropliai pakyla purve nuo jūsų Egipto saulės spindulių. Štai, pavyzdžiui, krokodilas ... “. Yra žinomi Paracelso bandymai kurti receptus dirbtinis žmogus(homunculus).
Helmontas sugalvojo receptą, kaip gauti pelių iš kviečių ir nešvarių skalbinių. Bekonas taip pat tikėjo, kad irimas yra naujo gimimo užuomazga. Spontaniškos gyvybės kartos idėjas palaikė Galilėjus, Dekartas, Harvey, Hegelis, Prieš spontaniškos kartos teoriją XVII a. kalbėjo Florencijos gydytojas Francesco Redi. Dėdamas mėsą į uždarą puodą, F. Redi parodė, kad pūslių lervos supuvusioje mėsoje savaime nesusiformuoja. Savaiminio generavimo teorijos šalininkai nepasidavė, jie tvirtino, kad savaiminis lervų generavimas neįvyko vien dėl to, kad į uždarą puodą nepateko oro. Tada F. Redi mėsos gabalėlius sudėjo į kelis gilius indus. Kai kuriuos jis paliko atvirus, o kai kuriuos uždengė muslinu. Po kurio laiko atviruose induose mėsa knibždėte knibžda musių lervų, o muslinu padengtuose induose supuvusioje mėsoje lervų nebuvo.
XVIII amžiuje. Vokiečių matematikas ir filosofas Leibnicas ir toliau gynė spontaniškos gyvybės kartos teoriją. Jis ir jo šalininkai tvirtino, kad gyvuose organizmuose yra ypatinga „gyvybės jėga“. Pasak vitalistų (iš lot. „vita“ – gyvybė), „gyvybės jėga“ yra visur. Tiesiog įkvėpkite ir negyvas taps gyvas.
Mikroskopas atvėrė žmonėms mikropasaulį. Stebėjimai parodė, kad sandariai uždarytoje kolboje su mėsos sultiniu ar šieno antpilu po kurio laiko aptinkami mikroorganizmai. Bet kai tik mėsos sultinys buvo virinamas valandą ir kaklelis buvo sandariai uždarytas, uždarytoje kolboje nieko neatsirado. Vitalistai teigė, kad ilgai verdant žūva „gyvybės jėga“, kuri negali prasiskverbti pro sandarią kolbą.
XIX amžiuje Net Lamarkas 1809 m. rašė apie spontaniško grybų susidarymo galimybę.
Pasirodžius Darvino knygai „Rūšių kilmė“, vėl iškilo klausimas, kaip vis dėlto atsirado gyvybė Žemėje. 1859 m. Prancūzijos mokslų akademija skyrė specialų prizą už bandymą naujai išsiaiškinti spontaniškos kartos klausimą. Šį apdovanojimą 1862 metais gavo garsus prancūzų mokslininkas Louisas Pasteuras.
Pasteuras atliko eksperimentą, kuris savo paprastumu pranoko garsųjį Redi eksperimentą. Jis kolboje virė įvairias maistines terpes, kuriose galėjo vystytis mikroorganizmai. Ilgai verdant kolboje žuvo ne tik mikroorganizmai, bet ir jų sporos. Atsižvelgdamas į vitalistų tvirtinimą, kad mitinė „gyvybės jėga“ negali prasiskverbti pro sandarią kolbą, Pasteras prie jos pritvirtino S formos vamzdelį su laisvu galu. Mikroorganizmų sporos nusėdo ant plono lenkto vamzdelio paviršiaus ir negalėjo prasiskverbti į maistinę terpę. Gerai išvirta maistinė terpė išliko sterili, spontaniško mikroorganizmų susidarymo joje nepastebėta, nors buvo suteikta oro prieiga (o kartu ir garsioji „gyvybės jėga“).
Taigi buvo įrodyta, kad mūsų laikais bet koks organizmas gali atsirasti tik iš kito gyvo organizmo.
Pastovios būsenos koncepcija
Amžinojo gyvybės egzistavimo teorijos šalininkai mano, kad amžinai esamą žemę kai kurios rūšys buvo priverstos išnykti arba drastiškai pakeisti savo skaičių tam tikrose planetos vietose dėl pokyčių išorinės sąlygos. Aiški šio kelio koncepcija nebuvo sukurta, nes paleontologiniuose Žemės įrašuose yra tam tikrų spragų ir neaiškumų. Ši hipotezių grupė taip pat yra susijusi su amžinojo gyvybės egzistavimo Visatoje idėja.
Panspermijos koncepcija
Panspermijos teorija (hipotezė apie galimybę perkelti gyvybę Visatoje iš vieno kosminis kūnas kitiems) nepasiūlo jokio mechanizmo, kaip paaiškinti pirminę gyvybės kilmę, ir perkelia problemą į kitą visatos vietą. Liebigas manė, kad „dangaus kūnų atmosferos, taip pat besisukantys kosminiai ūkai, gali būti laikomos senomis animacinės formos saugyklomis, kaip amžinomis organinių mikrobų plantacijomis“, iš kurių gyvybė Visatoje šių mikrobų pavidalu išsisklaido.
1865 metais vokiečių gydytojas G. Richteris iškėlė kosmozoanų (kosminių užuomazgų) hipotezę, pagal kurią gyvybė yra amžina ir pasaulio erdvėje gyvenantys mikrobai gali būti perkeliami iš vienos planetos į kitą. Šią hipotezę palaikė daugelis žinomų mokslininkų. Panašiai mąstė ir Kelvinas, Helmholcas ir kiti.Mūsų amžiaus pradžioje Arrhenius sugalvojo radiopanspermiją. Jis aprašė, kaip materijos dalelės, dulkių dalelės ir gyvos mikroorganizmų sporos į pasaulio erdvę palieka kitų būtybių apgyvendintas planetas. Jie išlaiko savo gyvybingumą skrisdami Visatos erdvėje dėl lengvo slėgio. Patekę į planetą, kurioje yra tinkamos gyvybei sąlygos, jie prasideda naujas gyvenimasšioje planetoje.
Norint pateisinti panspermiją, dažniausiai naudojami urvų paveikslai, kuriuose vaizduojami objektai, kurie atrodo kaip raketos ar astronautai, arba NSO pasirodymas. Skraidantis erdvėlaivis sunaikino tikėjimą protingos gyvybės egzistavimu Saulės sistemos planetose, atsiradusį po to, kai Schiaparelli atrado kanalus Marse.
Gyvybės Žemėje atsiradimo samprata istorinėje praeityje kaip fiziniams ir cheminiams dėsniams paklūstančių procesų rezultatas
Šiuo metu hipotezė apie gyvybės atsiradimą Žemėje, suformuluota sovietų mokslininko akad. A. I. Oparinas ir anglų mokslininkas J. Haldane'as. Ši hipotezė grindžiama prielaida, kad gyvybė Žemėje palaipsniui atsiranda iš neorganinių medžiagų per ilgalaikę abiogeninę (nebiologinę) molekulinę evoliuciją. A. I. Oparino teorija yra įtikinamų gyvybės atsiradimo Žemėje įrodymų apibendrinimas dėl reguliaraus medžiagos judėjimo cheminės formos perėjimo į biologinę procesą.
Išsilavinimas paprastas organiniai junginiai. Įjungta ankstyvosios stadijos Savo istorijoje Žemė buvo karšta planeta. Dėl sukimosi ties laipsniškas mažėjimas temperatūroms sunkiųjų elementų atomai slinko į centrą, o paviršiniuose sluoksniuose susikoncentravo lengvųjų elementų (vandenilio, anglies, deguonies, azoto) atomai, iš kurių susidaro gyvų organizmų kūneliai. Žemei dar labiau vėsstant, cheminiai junginiai: vanduo, metanas, anglies dioksidas, amoniako, vandenilio cianido ir molekulinis vandenilis, deguonis, azotas. Fizinės ir Cheminės savybės vanduo (didelis dipolio momentas, klampumas, šiluminė talpa ir kt.) ir anglis (oksidų susidarymo sunkumai, gebėjimas redukuoti ir formuoti linijinius junginius) lėmė, kad jie buvo gyvybės lopšyje.
Šiose pradinėse stadijose susiformavo pirminė Žemės atmosfera, kuri buvo ne oksiduojančios, kaip dabar, o redukuojančios prigimties. Be to, ji buvo turtinga. inertinės dujos(helis, neonas, argonas). Ši originali atmosfera jau prarasta. Jo vietoje susidarė antroji Žemės atmosfera, susidedanti iš 20% deguonies – vienos chemiškai aktyviausių dujų. Ši antroji atmosfera yra gyvybės Žemėje vystymosi produktas, viena iš jos pasaulinių pasekmių.
Toliau mažėjant temperatūrai, daugelis dujinių junginių virsta skysta ir kieta būsena, taip pat susidarė Žemės pluta. Kai Žemės paviršiaus temperatūra nukrito žemiau 100°C, vandens garai sutirštėjo. Ilgos liūtys ir dažnos perkūnijos lėmė didelių rezervuarų susidarymą. Dėl aktyvios vulkaninės veiklos į paviršių iš vidinių Žemės sluoksnių buvo iškelta daug karštos masės, įskaitant karbidus – metalų junginius su anglimi. Karbidams sąveikaujant su vandeniu, buvo išskirti angliavandenilių junginiai. Karštame lietaus vandenyje, kaip geras tirpiklis, buvo ištirpusių angliavandenilių, taip pat dujų (amoniako, anglies dioksido, vandenilio cianido), druskų ir kitų junginių, galinčių sukelti chemines reakcijas. Ypač sėkmingai, matyt, molekulių augimo procesai vyko dalyvaujant grupei - N= C= N-. Ši grupė turi dideles chemines augimo galimybes tiek dėl deguonies atomo pridėjimo prie anglies atomo, tiek dėl reakcijos su azoto baze. Taigi jaunos Žemės planetos paviršiuje pamažu kaupėsi paprasčiausi organiniai junginiai. Ir sukaupta dideliais kiekiais. Skaičiavimai rodo, kad tik vulkaninės veiklos būdu Žemės paviršiuje galėjo susidaryti apie 1016 kg organinių molekulių. Tai tik 2–3 eilėmis mažiau nei šiuolaikinės biosferos masė.
Spektroskopinis žvaigždžių atmosferų tyrimas parodė, kad vadinamosiose šaltosiose žvaigždėse, tarp kurių yra ir Saulė, yra didelė dalis anglies, susijusios su vandeniliu, ir susidaro paprasčiausias angliavandenilis metinas (CH). Gali būti, kad šiose žvaigždėse kartu su metinu yra ir sudėtingesnių angliavandenilių junginių. Tuo tarpu neabejotina, kad šie junginiai susidaro abiogeniškai, tai yra, ne dėl gyvų organizmų veiklos.
Angliavandeniliai taip pat plačiai paplitę tose Visatos dalyse, kur temperatūra artima absoliučiam nuliui. Be abejo, metano (CH4) buvimas Jupiterio, Saturno, Urano, Neptūno ir kitų planetų atmosferoje ir dideliais kiekiais. Gana sudėtingų angliavandenilių buvimas buvo pastebėtas daugelyje meteoritų, kuriuose nebuvo galima nustatyti gyvų būtybių buvimo pėdsakų. Galiausiai, angliavandenilių sintezė gali būti atliekama eksperimentiškai, esant tam tikrų fizinių ir cheminės sąlygos(temperatūra, slėgis, elektrinis laukas ir kt.).
Taigi, abiogeninis organinių junginių – angliavandenilių susidarymas yra ne tik įmanomas, bet ir plačiai paplitęs Visatoje. Gana logiška manyti, kad Žemėje jau pradiniame egzistavimo etape buvo tam tikras angliavandenilių kiekis.
Sudėtingų organinių junginių atsiradimas. Antrasis biogenezės etapas pasižymėjo sudėtingesnių organinių junginių, ypač baltymų, atsiradimu pirminio vandenyno vandenyse. Dėl aukštos temperatūros, žaibo išlydžių, sustiprėjusios ultravioletinės spinduliuotės santykinai paprastos organinių junginių molekulės, sąveikaudamos su kitomis medžiagomis, tapo sudėtingesnės ir susidarė angliavandeniai, riebalai, aminorūgštys, baltymai ir nukleino rūgštys.
Tokios sintezės galimybę įrodė A.M. Butlerovas, kuris praėjusio amžiaus viduryje angliavandenius (cukrų) gavo iš formaldehido. 1953-1957 metais. Įvairių šalių (JAV, SSRS, Vokietijos) chemikai, atlikę daugybę eksperimentų su dujų mišiniu (amoniakas, metanas, vandens garai, vandenilis) esant 70–80 ° C temperatūrai ir kelių atmosferų slėgiui, veikiant 60 000 V įtampos elektros iškrovoms ir ultravioletiniams spinduliams. organinės rūgštys, įskaitant aminorūgštis (gliciną, alaniną, aspartą ir glutamo rūgštis), kurie yra medžiaga baltymo molekulei susidaryti. Taip buvo sumodeliuotos pirminės Žemės atmosferos sąlygos, kurioms esant gali susidaryti aminorūgštys, o jų polimerizacijos metu – ir pirminiai baltymai.
Eksperimentai šia kryptimi pasirodė esąs daug žadantys. Vėliau (naudojant kitus pradinių dujų ir energijos rūšių santykius) polimerizacijos reakcijos būdu iš paprastų molekulių buvo gautos sudėtingesnės molekulės: baltymai, lipidai, nukleino rūgštys ir jų dariniai, o vėliau laboratorijoje įrodyta galimybė sintetinti kitus sudėtingus biocheminius junginius, įskaitant baltymų molekules (insuliną), nukleotidų azotines bazes. Ypač svarbu, kad laboratoriniai eksperimentai neabejotinai parodė baltymų molekulių susidarymo galimybę, kai nėra gyvybės.
Nuo tam tikro Žemės cheminės evoliucijos proceso etapo deguonis pradėjo aktyviai dalyvauti. Jis gali kauptis Žemės atmosferoje dėl vandens ir vandens garų irimo veikiant ultravioletiniams Saulės spinduliams. (Pirminės Žemės redukuotai atmosferai virsti oksiduota prireikė mažiausiai 1-1,2 mlrd. metų.) Atmosferoje kaupiantis deguoniui, redukuoti junginiai pradėjo oksiduotis. Taigi, oksiduojant metaną, susidarė metilo alkoholis, formaldehidas, skruzdžių rūgštis ir kt. Gauti junginiai nebuvo sunaikinti dėl jų nepastovumo. Palikę viršutinius žemės plutos sluoksnius, jie pateko į drėgną šaltą atmosferą, kuri apsaugojo nuo sunaikinimo. Vėliau šios medžiagos kartu su lietumi pateko į jūras, vandenynus ir kitus vandens baseinus. Čia kaupiasi, jie vėl pradėjo reakcijas, dėl kurių susidaro sudėtingesnės medžiagos (aminorūgštys ir junginiai, tokie kaip adenitas). Tam, kad tam tikros tirpios medžiagos sąveikautų viena su kita, tirpale reikalinga pakankama jų koncentracija. Taip pat svarbu, kad sudėtingesni organiniai junginiai būtų atsparesni destruktyviam poveikiui. Ultravioletinė radiacija nei paprasti ryšiai.
Ankstyvojoje Žemėje neorganiniu būdu susikaupusių organinių medžiagų galimų įverčių analizė yra įspūdinga: kai kuriais skaičiavimais, per 1 milijardą metų kiekviename kvadratiniame žemės paviršiaus centimetre susidarė keli kilogramai organinių junginių. Jei visi jie būtų ištirpinti pasaulio vandenynuose, tirpalo koncentracija būtų maždaug 1%. Tai gana koncentruotas „ekologiškas sultinys“. Tokiame „sultinyje“ gana sėkmingai galėtų vystytis sudėtingesnių organinių molekulių susidarymo procesas. Taigi pirminio vandenyno vandenys pamažu buvo prisotinti įvairių organinių medžiagų ir susidarė „pirminė sriuba“. Požeminių ugnikalnių veikla didele dalimi prisidėjo prie tokio „organinio sultinio“ prisotinimo.
„Pirminė sriuba“ ir koacervatų susidarymas. Kitas biogenezės etapas yra susijęs su organinių medžiagų koncentracija, baltymų kūnų atsiradimu.
Pirminio vandenyno vandenyse organinių medžiagų koncentracija didėjo, jos maišėsi, sąveikavo ir susijungė į mažas atskiras tirpalo struktūras. Tokias struktūras galima lengvai gauti dirbtinai, maišant skirtingų baltymų, tokių kaip želatina ir albuminas, tirpalus. Šias organines daugiamolekulines struktūras, išskirtas tirpale, žymus rusų mokslininkas A.I. Oparinas vadinamas koacervatiniais lašais arba koacervatais. Koacervatai – mažiausios koloidinės dalelės – lašai, turintys osmosinių savybių. Koacervatai susidaro silpni sprendimai. Dėl priešingų elektros krūvių sąveikos vyksta molekulių agregacija. Mažos sferinės dalelės atsiranda todėl, kad vandens molekulės sukuria sąsają aplink susidariusį agregatą.
Tyrimai parodė, kad koacervatai turi gana sudėtingą struktūrą ir turi daugybę savybių, kurios priartina juos prie paprasčiausių gyvų sistemų. Pavyzdžiui, jie sugeba įsisavinti iš aplinkos skirtingos medžiagos, kurie sąveikauja su paties lašo junginiais ir didėja. Šie procesai tam tikru mastu primena pirminę asimiliacijos formą. Tuo pačiu metu koacervatuose gali vykti irimo procesai ir skilimo produktų išsiskyrimas. Šių procesų santykis skirtinguose koacervatuose nėra vienodas. Išskiriamos atskiros dinamiškai stabilesnės struktūros, kuriose vyrauja sintetinis aktyvumas. Tačiau visa tai vis dar neduoda pagrindo priskirti koacervatus gyvoms sistemoms, nes joms trūksta gebėjimo savaime daugintis ir reguliuoti organinių medžiagų sintezę. Tačiau prielaidos gyviems daiktams atsirasti jau buvo juose.
Koacervatai paaiškina, kaip atsirado biologinės membranos. Membraninės struktūros formavimasis laikomas „sunkiausiu“ cheminės gyvybės evoliucijos etapu. Tiesa Gyva būtybė(ląstelės pavidalu, net ir pati primityviausia) negalėjo įgauti formos iki membranos struktūros ir fermentų atsiradimo. biologinės membranos- tai baltymų ir lipidų sankaupos, galinčios atskirti medžiagas nuo aplinkos ir suteikti tvirtumo molekulių įpakavimui. Membranos gali atsirasti formuojantis koacervatams.
Padidėjusi koncentracija koacervatuose esančios organinės medžiagos padidino molekulių sąveikos galimybę ir organinių junginių komplikaciją. Koacervatai susidarė vandenyje, kai susiliečia du silpnai sąveikaujantys polimerai.
Be koacervatų, „pirminiame sultinyje“ kaupiasi polinukleotidai, polipeptidai ir įvairūs katalizatoriai, be kurių neįmanoma susiformuoti gebėjimo savarankiškai daugintis ir metabolizuotis. Katalizatoriai gali būti neorganinių medžiagų. Taigi J. Bernalis vienu metu iškėlė hipotezę, kad sėkmingiausios sąlygos gyvybei atsirasti buvo mažose, ramiose, šiltose mariose su dideliu dumblo ir molingo drumstumo kiekiu. Tokioje aplinkoje aminorūgščių polimerizacija vyksta labai greitai; Čia polimerizacijos proceso nereikia kaitinti, nes dumblo dalelės veikia kaip tam tikri katalizatoriai.
Paprasčiausių gyvybės formų atsiradimas. pagrindinė problema gyvybės kilmės doktrinoje yra paaiškinti matricos baltymų sintezės atsiradimą. Gyvybė atsirado ne tada, kai susidarė net labai sudėtingi organiniai junginiai, atskiros DNR molekulės ir pan., o tada, kai pradėjo veikti konvariantinio reduplikacijos mechanizmas. Štai kodėl biogenezės proceso užbaigimas yra susijęs su atsparesnių koacervatų atsiradimu, gebėjimu savarankiškai daugintis sudedamosioms dalims, su perėjimu prie matricos baltymų sintezės, kuri būdinga gyviems organizmams. Prebiologinės atrankos metu didžiausią galimybę išgyventi turėjo tie koacervatai, kuriuose gebėjimas metabolizuotis buvo derinamas su gebėjimu savarankiškai daugintis.
Perėjimas prie matricinės baltymų sintezės buvo didžiausias kokybinis šuolis materijos evoliucijoje. Tačiau šio perėjimo mechanizmas dar nėra aiškus. Pagrindinis sunkumas čia yra tas, kad fermentiniai baltymai reikalingi nukleino rūgštims dubliuoti, o nukleino rūgštys reikalingos baltymams sukurti. Kaip nutraukti šią „uždarą grandinę“? Kitaip tariant, būtina paaiškinti, kaip prebiologinės atrankos metu polinukleotidų savaiminio dauginimosi gebėjimai derinami su polipeptidų kataliziniu aktyvumu pradinių ir galutinių reakcijos produktų erdvinio ir laiko atskyrimo sąlygomis.
Yra įvairių hipotezių šia tema, tačiau visos jos vienaip ar kitaip nėra baigtos. Tačiau šiuo metu perspektyviausios čia yra hipotezės, kurios remiasi saviorganizacijos teorijos principais, sinergetika, hipererdvių samprata, t.y. sistemos, kurios cikliniu ryšiu tarpusavyje susieja savaime besidauginančius (autokatalizinius) vienetus. Tokiose sistemose reakcijos produktas taip pat yra jo katalizatorius arba pradinis reagentas. Todėl iškyla savaiminio dauginimosi fenomenas, kuris pirmaisiais etapais iš viso negalėjo būti tiksli originalaus organinio darinio kopija. Pats virusų ir fagų, kurie, matyt, yra prebiologinės evoliucijos formų fragmentai, egzistavimas liudija apie savarankiško dauginimosi formavimosi sunkumus.
Vėliau prebiologinė koacervatų atranka, matyt, vyko keliomis kryptimis. Pirma, gebėjimo kaupti specialius baltymus primenančius polimerus, atsakingus už pagreitį, ugdymo kryptimi cheminės reakcijos. Dėl to nukleorūgščių struktūra pasikeitė vyraujančio sistemų „dauginimo“ kryptimi, kuriose nukleorūgščių dubliavimasis buvo vykdomas dalyvaujant fermentams. Šiame kelyje atsiranda gyvoms būtybėms būdinga ciklinė medžiagų apykaita.
Antra, koacervatų sistemoje pačių nukleorūgščių atranka vyko pagal sėkmingiausią nukleotidų sekos derinį. Pakeliui susiformavo genai. Savaime besidauginančias sistemas su nusistovėjusia stabilia nukleotidų seka nukleorūgštyje jau galima vadinti gyvomis.
Gyvybės kilmės problema vis dar yra daug neaiškumų, ji dar toli iki galutinio sprendimo. Pavyzdžiui, neaišku, kodėl visi baltyminiai junginiai, sudarantys gyvąją medžiagą, turi tik „kairiąją simetriją“. Kokie prebiologinės evoliucijos mechanizmai galėtų tai lemti?
Pirmieji mūsų planetos gyventojai buvo heterotrofai ir maitinosi pirmykščiame vandenyne ištirpusiomis organinėmis medžiagomis. Laipsniškas pirminių gyvų organizmų vystymasis vėliau suteikė tokį didžiulį šuolį, kaip atsirado autotrofai, kurie naudoja saulės energiją organiniams junginiams sintetinti iš paprasčiausių neorganinių. Žinoma, tai atsitiko ne iš karto. sudėtingas ryšys kaip chlorofilas. Iš pradžių atsirado paprastesnių pigmentų, kurie prisidėjo prie asimiliacijos, pirmiausia organinių medžiagų.
Palaipsniui pirmykščiame vandenyne abiogeniškai ėmė džiūti jame susikaupusios organinės medžiagos. Autotrofinių organizmų, pirmiausia žaliųjų augalų, atsiradimas užtikrino tolesnę nenutrūkstamą organinių medžiagų sintezę, taigi ir gyvybės egzistavimą bei tolesnį vystymąsi.
Atsiradus gyvybė pradėjo vystytis sparčiais tempais (evoliucijos pagreitėjimas laike). Taigi vystymuisi nuo pirminių protobiontų iki aerobinių formų prireikė apie 3 milijardus metų, o nuo sausumos augalų ir gyvūnų atsiradimo praėjo apie 500 milijonų metų; paukščiai ir žinduoliai iš pirmųjų sausumos stuburinių išsivystė per 100 milijonų metų, primatai išsivystė per 12-15 milijonų metų, žmogui susiformuoti prireikė apie 3 milijonų metų.

Gyvybės vystymasis Žemėje
Niekas tiksliai nežino, kada atsirado pirmoji gyva ląstelė. Ankstyviausių gyvybės pėdsakų (bakterijų liekanų), rastų senovės žemės plutos telkiniuose, amžius siekia apie 3,5 milijardo metų. Tarkime, kad gyvybės amžius mūsų planetoje yra 3 milijardai 600 milijonų metų. Kad būtų aiškiau, įsivaizduokime, kad šis didžiulis laiko tarpas telpa į vieną dieną.
Dabar mūsų „laikrodyje“ lygiai 24 valandos, o gyvybės atsiradimo momentu rodė 0 valandų. Kiekvienoje valandoje buvo 150 milijonų metų, kiekviena minutė - 2,5 milijono metų.
Prekambras
Seniausia gyvybės raidos epocha – Prekambras – truko neįtikėtinai ilgai: daugiau nei 3 milijardus metų. Arba, pagal mūsų mastelį, nuo dienos pradžios iki 20 val. Jau kalbėjome apie sąlygas, kuriomis gyveno pirmieji gyvi organizmai. Jų maistas buvo „pirminė sriuba“ iš aplinkinio vandenyno arba jų mažiau pasisekusių kolegų. Tačiau pamažu, bėgant milijonams metų, šis sultinys vis labiau „atskiesta“ ir, galiausiai, atsargos. maistinių medžiagų išsekęs.
Gyvybės vystymasis sustojo. Tačiau evoliucija sėkmingai rado išeitį iš jos. Atsirado pirmieji organizmai (bakterijos), galintys saulės šviesa neorganines medžiagas paverčia organinėmis.
Norint sukurti savo organizmus, visoms gyvoms būtybėms reikia, visų pirma, vandenilio. Žalieji augalai jį gauna skaidydami vandenį ir išskirdami deguonį. Tačiau bakterijos to dar negali padaryti. Jie skaido ne vandenį, o sieros vandenilį, o tai yra daug lengviau. Tokiu atveju išsiskiria ne deguonis, o siera. (Todėl kai kurių pelkių paviršiuje galima rasti ir sieros plėvelę). Taip darė senovės bakterijos. Tačiau vandenilio sulfido kiekis Žemėje buvo gana ribotas. Atėjo nauja gyvenimo raidos krizė.
Melsvadumbliai „rado“ išeitį. Jie išmoko skaidyti vandenį. Vandens molekulė nėra lengvas „riešutas“, tačiau vandenilį ir deguonį „ištraukti“ nėra taip paprasta. Tai septynis kartus sunkiau nei suskaidyti vandenilio sulfidą. Galima sakyti, kad melsvadumbliai padarė tikrą žygdarbį. Tai įvyko prieš 2 milijardus 300 milijonų metų (mūsų mastu apie 9 val. ryto).
Dabar kaip šalutinis produktasį atmosferą pradėjo išsiskirti deguonis. Deguonies kaupimasis
atstovaujama rimta grėsmė gyvenimui. Nuo 11 valandos ryto nauja spontaniška gyvybės karta Žemėje tapo neįmanoma – deguonies kiekis siekė 1% esamo. O gyvi organizmai susidūrė su nauja problema – kaip susitvarkyti su didėjančiu šios agresyvios medžiagos kiekiu.
Tačiau evoliucija taip pat sugebėjo įveikti šį išbandymą, laimėjusi naują puikią pergalę. Apie 11 valandą ryto Žemėje pasirodė pirmasis organizmas, įkvėpęs deguonies. Taip atsirado kvėpavimas.
Iki šiol gyvi organizmai gyveno vandenyne, pasislėpę vandens storymėje nuo saulės ultravioletinių spindulių, kurie kenkia visoms gyvoms būtybėms. Dabar deguonies dėka viršutiniai sluoksniai atmosferoje atsirado ozono sluoksnis, kuris sušvelnino spinduliuotę. Saugoma ozono, gyvybė galėjo nusileisti sausumoje.
Amerikiečių mokslinės fantastikos rašytojas Cliffordas Simakas apsakyme „Kas ten, uolų storyje? Taip jis apibūdina savo herojaus įsivaizduojamą kelionę laiku – į Prekambrą: „Buvo sunku kvėpuoti. Vis dar buvo pakankamai deguonies, nors ir su nuodėme per pusę, - dėl to jis kvėpavo daug dažniau nei įprastai. Jei jis pasitrauktų į praeitį dar milijonui metų, deguonies nebeužtektų. Ir atsitrauk šiek tiek toliau – ir laisvo deguonies visai nebūtų.
Žvilgtelėjęs į pakrantę, jis pastebėjo, kad joje gyvena daug mažyčių būtybių, skraidančių pirmyn ir atgal, knibždančių putojančioje pakrantės šiukšlėje ar gręžiančių skylutes purve. Jis pasilenkė ir lengvai subraižė uolą, ant kurios sėdėjo. Ant akmens atsirado žalsva dėmė – iš karto atsiskyrė ir prilipo prie delno stora plėvelė, liečiant gleivėta.
Tai reiškia, kad prieš jį buvo pirmoji gyvybė, kuri išdrįso išeiti į žemę – būtybės, kurios nebuvo pasiruošusios ir negalėjo atitrūkti nuo meilios motinos krašto – vandens, kuris nepaliaujamai puoselėjo gyvybę nuo pat jos pradžios.
Čia daug kas nutiko, kas pasireikš ateityje, bet tai vyko slapta, palaipsniui. Slenkantys buogai ir gleivėta uolų danga – tolimų dienų pranašai, drąsūs savo kvailumu – įkvėpė pagarbą... “Prekambro laikotarpiu gamta padarė daugiau. visa linija nuostabių išradimų. Apie 14 val. (mūsų mastu) ląstelės gavo branduolį. Maždaug tuo pačiu metu buvo lytinis dauginimasis kuris smarkiai paspartino evoliucijos tempą.
Atsirado pirmieji daugialąsčiai padarai. Iki Prekambro pabaigos (kaip prisimename, tai yra 20 val.) Žemės jūrose gyveno įvairūs gyvūnai: medūzos, plokščiųjų kirmėlių, kempinės, polipai. Visi jie buvo minkšto kūno, be skeleto. Gyvūnų skeleto atsiradimas kriauklių, kriauklių ir kt. pažymėjo naujo pradžią geologijos era.

Paleozojaus
Paleozojaus era, prasidėjusi prieš 570 milijonų metų, truko 340 milijonų metų. (Tai yra, mūsų mastu, nuo devintos vakaro pradžios iki pusės vienuolikos.) Mokslininkai suskirsto jį į šešis laikotarpius. Ankstyviausias iš jų – kambras (jis truko 70 mln. metų). Kaip jau minėjome, šiuo laikotarpiu įvairiems gyvūnams pradeda formuotis skeletas, nesvarbu, ar tai būtų kiautas, kiautas, ar tiesiog dygliuoti dygliukai. Matyt, šiuo metu minkštumas tampa pernelyg nesaugus.
Gamtos kūrybiškumas, kuriantis naujas gyvybės formas, Kambro regione yra neįprastai vaisingas ir įvairus: beveik visi gyvūnų karalystės tipai sulaukia pirmųjų atstovų. Pavyzdžiui, akordai yra būtybės, panašios į šiuolaikinį lancetą. Praleisdami vandenį per žiaunų plyšius, jie filtruoja valgomąsias daleles iš dumblo. Kad ir kaip mums sunku įsivaizduoti jūras be žuvų, Kambro jūrose jų dar nebuvo. Jūros buvo tankiai apgyvendintos garsiųjų trilobitų – išnykusių vorų, skorpionų ir erkių protėvių.
Kambrui seka ordovikas (jis truko 60 mln. metų). Trilobitai vis dar klesti jūroje. Pasirodo pirmieji stuburiniai gyvūnai – šiuolaikinių nėgių ir Maxine giminaičiai. Jie dar neturi žandikaulių, tačiau burnos struktūra leidžia sugriebti gyvą grobį, o tai, žinoma, yra daug pelningiau nei begalinis dumblo filtravimas.
Kitu silūro laikotarpiu (30 mln. metų) į sausumą atkeliauja pirmieji augalai (psilofitai), dengiantys krantus žaliu iki 25 centimetrų aukščio kilimu. Po jų gyvūnai pradeda judėti į sausumą, mokosi kvėpuoti atmosferos oru – šimtakojai, kirminai, vorai ir skorpionai.
Jūrose trilobitus jau grūmoja milžiniški vėžiagyvių skorpionai, kurių ilgis kartais viršija 2 metrus. Stuburiniai gyvūnai turi naują, anksčiau nežinomą organą -
žandikauliai išsivystę iš nekenksmingų ne kaukolės žiaunų plyšių (pvz., lancetai). Kad grobis neišslystų iš nasrų, žuvys vienu metu įgyja suporuotus pelekus, kurie padidina manevringumą.
Kitas laikotarpis – devonas (60 mln. metų). Žemėje gyvena klubinės samanos, paparčiai, asiūkliai, samanos. Pirmieji vabzdžiai jau gyvena savo tankmėje.
Stuburiniai gyvūnai taip pat pasirenka nusileisti. Kaip ir kodėl tai vyksta? Devono klimatas buvo sausas, temperatūra ištisus metus smarkiai svyravo. Daugelis rezervuarų išdžiūvo. Kai kurios žuvys per sausrą ėmė kapstytis į dumblą. Tam reikėjo mokėti kvėpuoti atmosferos oru. Bet ypač perspektyvus tolimesniam
evoliucija pasirodė esanti skiltelinių žuvų grupė. Išskyrus plaučių kvėpavimas jie turėjo judamus, raumeningus pelekus, kurie atrodė kaip letenos. Su jų pagalba jie šliaužė dugnu. Kad nemirtų išdžiūvusiame tvenkinyje, skilteles žuvys leidosi į sausumos klajones, ieškodamos vandens. Tačiau jie keliavo gana didelius atstumus. Natūralu, kad išgyveno tie, kurie galėjo geriau judėti sausumoje. Tiesa, silpnų plaučių kvėpavimui nepakako. Kaip kitaip kvėpuoti, jei sausumoje žiaunos nėra geros? Tik per odą. Štai kodėl žuvies žvynai užleido vietą lygiai, drėgnai odai.
Taigi devono laikais skiltinės pelekų žuvys pamažu paliko savo gimtąjį elementą ir išaugo pirmieji varliagyviai – stegocefalai (kiaukščiagalviai).
Po devono sekė karbono, arba karbono periodas (65 mln. metų). Pirmą kartą didžiuliai žemės plotai buvo padengti pelkėtais į medžius panašiais paparčių, asiūklių ir samanų miškais.
Žvelgiant į šiandienines mažas klubines samanas, sunku patikėti, kad jų protėviai (pavyzdžiui, žvynmedis arba lepidodendras) siekė 40 metrų aukščio ir 6 metrų apimties.
Iš kamienų, įkritusių į vandenį ir pamažu virstančių anglimi, susidarė anglies telkiniai. Vertingiausia anglis (antracitas) buvo gauta iš daugybės sporų sankaupų, kurias to meto medžiai numetė į vandenį.
Deginimas orkaitėje anglis, jaučiame saulės šilumą, kuri į Žemę nukrito beveik prieš trečdalį milijardo metų. Po jais kaitinosi tolimi mūsų protėviai – varliagyviai, kurie karaliavo karbone.
Pirmą kartą gyvybė, įvaldžiusi vandenį ir žemę, žengė žingsnį į trečią stichiją – orą. Pirmieji ir vieninteliai į orą karbono miškuose pakilo vabzdžiai. Kartais jie užauga iki neįtikėtinų. Kai kurių laumžirgių sparnų plotis siekė 70 centimetrų. Ir tankmėje, be vorų ir skorpionų, jie pradėjo sutikti, pavyzdžiui, tarakonus (dydžio jūrų kiaulytė).
Gyvenimas sugebėjo pagaliau atitrūkti nuo vandens stichijos, kuri ją pagimdė. Beveik vienu metu tai pavyko spygliuočių protėviams – ropliams ir sėkliniams paparčiams. Augalai išaugino sėklas, o ne sporas, o roplių kiaušiniams – lukštus. Embrionai sėkloje ir kiaušinyje buvo apsaugoti lukštais ir aprūpinti maistu. Iš roplių kiaušinėlių išsirito nebe bejėgis buožgalvis, o mažesnė tėvo kopija.
Ropliams kvėpuoti nebereikėjo plikos odos – pakako plaučių. Jie buvo „surakinti atgal į svarstyklių arba ragų skydų kiautą“.
Paskutinis laikotarpis senovės gyvenimo era – Permė, arba Permės laikotarpis (55 mln. metų). Klimatas tapo šaltesnis ir sausesnis. Išnyko drėgni paparčių ir klubo samanų miškai.
Vietoj to atsirado ir plačiai išaugo spygliuočiai. Varliagyviai buvo vis labiau perpildyti roplių, žygiuojančių savo dominavimo planetoje link.
Mezozojaus era
Mezozojaus era prasidėjo prieš 230 milijonų metų ir truko 163 milijonus metų. (Tai yra nuo pusės vienuolikos vakaro iki pusės dvylikos pagal mūsų skalę.) Jis skirstomas į 3 periodus: triasą (35 mln. metų), juros, arba juros periodą (58 mln. metų) ir kreidos, arba kreidos periodą (70 mln. metų).
Jūrose net permo laikotarpiu trilobitai pagaliau išmirė. Tačiau tai nebuvo jūros bestuburių saulėlydis. Priešingai: kiekviena išnykusi forma buvo pakeista keliomis naujomis. Mezozojaus epochoje Žemės vandenynuose gausu moliuskų: į kalmarus panašių belemnitų (jų suakmenėjusios kriauklės vadinamos „velnio pirštais“) ir amonitų. Kai kurių amonitų kriauklės siekė 3 metrus. Niekas kitas mūsų planetoje, nei anksčiau, nei vėliau, neturėjo tokių milžiniškų kriauklių.
Mezozojaus miškuose vyravo spygliuočiai, panašūs į šiuolaikines pušis ir kiparisus, taip pat cikados. Esame įpratę matyti virš gėlių sklandančius vabzdžius. Tačiau toks reginys tapo įmanomas tik nuo mezozojaus vidurio, kai Žemėje pražydo pirmoji gėlė. Prie kreidos periodo žydintys augalai spygliuočiai ir cikadai jau pradėjo grūstis.
Mezozojus, ypač juros periodas, gali būti vadinamas roplių karalyste. Tačiau dar pačioje mezozojaus pradžioje, kai ropliai dar tik ėjo link savo dominavimo, šalia jų atsirado smulkūs, pūkuoti šiltakraujai gyvūnai – žinduoliai. Ilgus 100 milijonų metų jie gyveno šalia dinozaurų, jų fone beveik nematomi ir kantriai laukė savo sparnuose.
Juros periode dinozaurai turėjo ir kitų šiltakraujų varžovų – pirmųjų paukščių (Acheopteryx). Jie turėjo daug daugiau bendro su ropliais: pavyzdžiui, žandikauliai buvo išmarginti aštrūs dantukai. Kreidos periodu iš jų kilo ir tikri paukščiai.
Kreidos periodo pabaigoje klimatas Žemėje atvėso. Gamta nebegalėjo išmaitinti daugiau nei dešimt kilogramų sveriančių gyvūnų. (Tiesa, ten mokslines teorijas, kitaip aiškinantis dinozaurų išnykimą.) Prasidėjo masinis (tačiau besitęsiantis milijonus metų) milžinų – dinozaurų. Dabar atsilaisvinusioje vietoje galėtų užimti gyvūnai ir paukščiai.

Kainozojaus era
Kainozojaus era, prasidėjusi „pusvalandį prieš vidurnaktį“ (prieš 67 mln. metų), tapo paukščių, žinduolių, vabzdžių ir žydinčių augalų karalyste. Tai tęsiasi ir dabar.
Mokslininkai jį skirsto į 3 periodus: paleogeną, neogeną ir antropogeną. Prasidėjo paskutinis iš šių laikotarpių, kai žmogus pasirodo (mūsų sąskaita – prieš 50 sekundžių). O visos žmonijos civilizacijos egzistavimo laikas (jei laikysime 10 tūkst. metų) mūsų mastu tėra „ketvirtis sekundės“

Išvada
Daugiau nei prieš penkiolika metų akademikas B.S. Sokolovas, kalbėdamas apie gyvybės egzistavimo žemėje laiką, skaičių pavadino 4 milijardais 250 milijonų metų. Būtent čia, remiantis šiuolaikiniais moksliniais duomenimis, galima atsekti ribą tarp „ne gyvybės“ ir „gyvybės“. Šis skaičius yra labai svarbus. Paaiškėjo, kad svarbiausias įvykis gyvybės istorijoje – jos molekulinių genetinių pamatų atsiradimas – geologiniu mastu įvyko akimirksniu: praėjus vos 250 milijonų metų nuo pačios planetos gimimo ir, matyt, tuo pačiu metu, kai susiformavo vandenynai. Tolesni tyrimai parodė, kad pirmasis ląsteliniai organizmai mūsų planetoje atsirado daug vėliau – prireikė maždaug milijardo metų, kol iš struktūrų, panašių į koacervatus, atsirado pirmieji paprasti ląsteliniai organizmai. Jie buvo rasti uolienose, kurių amžius yra 3 milijardai metų.
Pirmieji mūsų planetos gyventojai pasirodė labai mažytės „dulkių dalelės“: jų ilgis siekia vos 0,7, o plotis – 0,2 mikrometro. Cheminės prebiologinės evoliucijos idėjos plėtra, dėl kurios atsirado ląstelių formos gyvenimą, atskleidė įvairių aplinkos veiksnių vaidmenį šiame procese. Visų pirma J. Bernalis pagrindė molio telkinių telkinių dugne dalyvavimą abiogeninės kilmės organinių medžiagų koncentracijoje. Taip pat manoma, kad ankstyvosiose planetos formavimosi stadijose Žemė praėjo pro dulkių debesis tarpžvaigždinėje erdvėje ir galėjo užfiksuoti kartu su kosminėmis dulkėmis. didelis skaičius erdvėje susidariusių organinių molekulių. Apytikriais skaičiavimais, šis kiekis atitinka šiuolaikinės Žemės biomasę.
Bibliografija
1. Naidysh V.M. Sąvokos šiuolaikinis gamtos mokslas. – M.: Gardariki, 1999. – 476 p.
2. Slyusarev A.A. Biologija su bendra genetika. - M.: Medicina, 1978. - 472 p.
3. Biologija / Semenovas E.V., Mamontovas S.G., Koganas V.L. – M.: baigti mokyklą, 1984. - 352 p.
4. Bendroji biologija / Belyaev D.K., Ruvinsky A.O. – M.: Švietimas, 1993. – 271 p.