MINISTERSTWO EDUKACJI FEDERACJI ROSYJSKIEJ

PAŃSTWOWY INSTYTUT SŁUŻB I EKONOMII W SANKT PETERSBURGU

Katedra Fizyki Stosowanej

TEST

kurs: „Koncepcje nowoczesne nauki przyrodnicze»

na temat: „Hipotezy pochodzenia życia”

Ukończył: student I roku

138 grup

Bykowa I.B.

Wykładowca: Naydenova S.N.

Wyborg

2003

TREŚĆ :

1. Wstęp …………………………………………………………. Strona 1

2. Koncepcje pochodzenia życia ……………………………… str. 2

3. Hipoteza pochodzenia życia A.I. Oparina ……………….. strona 5

1. Nauki przyrodnicze idee dotyczące życia i jego ewolucji ... strona 8

5. Epoki geologiczne i ewolucja życia ………………………… s. 10

6. Wykorzystana literatura ……………………………………….. str. 12

WSTĘP

Jednym z najtrudniejszych i jednocześnie interesujących we współczesnych naukach przyrodniczych jest pytanie o pochodzenie życia. Jest to trudne, ponieważ gdy nauka podchodzi do problematyki rozwoju jako tworzenia czegoś nowego, znajduje się u kresu swoich możliwości jako dziedziny kultury opartej na dowodach i eksperymentalnej weryfikacji twierdzeń.

Dzisiejsi naukowcy nie są w stanie odtworzyć procesu powstania życia z taką samą dokładnością, jak kilka miliardów lat temu. Nawet najstaranniej zainscenizowany eksperyment będzie jedynie eksperymentem modelowym, pozbawionym szeregu czynników, które towarzyszyły pojawieniu się życia na Ziemi. Trudność metodologiczna polega na niemożności przeprowadzenia bezpośredniego eksperymentu na pojawienie się życia (wyjątkowość tego procesu uniemożliwia zastosowanie głównej metody naukowej).

Życie na Ziemi jest reprezentowane przez ogromną różnorodność form, które charakteryzują się rosnącą złożonością budowy i funkcji. Wszystkie żywe organizmy charakteryzują się dwiema cechami: integralnością i samoreprodukcją. W toku zmian indywidualnych (ontogenezy) organizmy przystosowują się do warunki zewnętrzne, a zmiana pokoleń nabiera charakteru ewolucyjno-historycznego (filogeneza). Organizmy rozwinęły zdolność do względnej niezależności otoczenie zewnętrzne(autonomia). Jedną z głównych właściwości każdego żywego organizmu jest metabolizm. Wraz z nim podstawowymi cechami życia są drażliwość, wzrost, reprodukcja, zmienność i dziedziczność. Każdy żywy organizm niejako dąży do najważniejszego - reprodukcji własnego gatunku.

2. Koncepcje pochodzenia życia.

Istnieje pięć teorii pochodzenia życia:

1. Życie zostało stworzone przez Stwórcę w określonym czasie - kreacjonizm.
2. Życie powstało spontanicznie z materia nieożywiona(Przestrzegał tego jeszcze Arystoteles, który uważał, że istoty żywe mogą powstać również w wyniku rozkładu gleby).
3. Pojęcie stan stabilny według którego życie istniało od zawsze.
4. Koncepcja panspermii - pochodzenia pozaziemskiegożycie;
5. Koncepcja powstania życia na Ziemi w przeszłości historycznej w wyniku procesów podlegających prawom fizycznym i chemicznym.

Według kreacjonizmu pochodzenie życia odnosi się do konkretnego wydarzenia z przeszłości, które można obliczyć. W 1650 arcybiskup Asher z Irlandii obliczył, że Bóg stworzył świat w październiku 4004 pne, ao godzinie 9 rano 23 października i człowieka. Liczbę tę uzyskał na podstawie analizy wieku i powiązań rodzinnych wszystkich osób wymienionych w Biblii. Jednak do tego czasu na Bliskim Wschodzie istniała już rozwinięta cywilizacja, o czym świadczą badania archeologiczne. Jednak problem stworzenia świata i człowieka nie jest zamknięty, ponieważ teksty Biblii można interpretować na różne sposoby.

Opierając się na informacjach o zwierzętach, które pochodziły od żołnierzy Aleksandra Wielkiego i kupców-wędrowców, Arystoteles sformułował ideę stopniowego i ciągłego rozwoju żywych z nieożywionych i stworzył ideę „drabiny natury” w odniesieniu do świata zwierzęcego. Nie wątpił w spontaniczne generowanie żab, myszy i innych małych zwierząt. Platon mówił o spontanicznym powstawaniu żywych istot z ziemi w procesie rozkładu.

Wraz z rozpowszechnieniem się chrześcijaństwa idee spontanicznego rodzenia zostały uznane za herezje przez długi czas nie zostali zapamiętani. Helmont wymyślił przepis na pozyskanie myszy z pszenicy i brudnej bielizny. Bacon uważał również, że rozkład jest zarodkiem nowych narodzin. Idee spontanicznego generowania wspierali Galileusz, Kartezjusz, Harvey, Hegel, Lamarck.

W 1688 roku włoski biolog Francesco Redi w serii eksperymentów z otwartymi i zamkniętymi naczyniami udowodnił, że białe małe robaki pojawiające się w gnijącym mięsie to larwy much i sformułował swoją zasadę: wszystkie żywe istoty żyją. W 1860 roku Pasteur wykazał, że bakterie mogą być wszędzie i zarażać substancje nieożywione; aby się ich pozbyć konieczna jest sterylizacja, którą nazwano pasteryzacja.

Teoria panspermia(hipoteza o możliwości przeniesienia Życia we Wszechświecie z jednego kosmiczne ciało innym) nie oferuje żadnego mechanizmu wyjaśniającego pierwotne pochodzenie życia i przenosi problem w inne miejsce we wszechświecie. Liebig uważał, że „atmosfery ciał niebieskich, jak również obracające się mgławice kosmiczne, można uważać za wieczne repozytoria ożywionej formy, jak wieczne plantacje organicznych zarazków”, skąd życie jest rozpraszane we Wszechświecie w postaci tych zarazków.

Podobnie myśleli Kelvin, Helmholtz i inni.Na początku naszego stulecia Arrhenius wpadł na pomysł radiopanspermii. Opisał, w jaki sposób cząsteczki materii, cząsteczki pyłu i żywe zarodniki mikroorganizmów opuszczają planety zamieszkałe przez inne stworzenia w przestrzeń świata. Utrzymują swoją żywotność, latając w przestrzeni Wszechświata dzięki lekkiemu ciśnieniu. Gdy znajdą się na planecie z odpowiednimi warunkami do życia, zaczynają nowe życie na tej planecie.

Hipotezę tę poparło wielu, w tym rosyjscy akademicy Siergiej Pawłowicz Kostychow (1877-1931), Lew Siemionowicz Berg (1876-1950) i Piotr Pietrowicz Łazariew (1878-1942).

Aby uzasadnić panspermię, zwykle używa się malowideł naskalnych przedstawiających obiekty, które wyglądają jak rakiety lub astronauci, lub wygląd UFO. Latający statek kosmiczny zniszczył wiarę w istnienie inteligentnego życia na planetach Układ Słoneczny, która pojawiła się po odkryciu kanałów na Marsie przez Schiaparelli (1877). Jednak jak dotąd na Marsie nie znaleziono żadnych śladów życia.

Pod koniec lat 60. ponownie wzrosło zainteresowanie hipotezami panspermii. Tak więc geolog B.I. Czuwaszow (Problemy filozofii, 1966) napisał, że jego zdaniem życie we Wszechświecie istnieje wiecznie.

Podczas badania substancji meteorytów i komet odkryto wiele „prekursorów życia” - związki organiczne, kwas cyjanowodorowy, wodę, formaldehyd, cyjanogeny. W szczególności formaldehyd stwierdzono w 60% przypadków na 22 badanych obszarach, jego chmury o stężeniu około 1 tysiąca cząsteczek na cm sześcienny wypełniają ogromne przestrzenie. W 1975 roku w glebie księżycowej i meteorytach znaleziono prekursory aminokwasów. Zwolennicy hipotezy sprowadzenia życia z kosmosu uważają je za „nasiona” zasiane na Ziemi.

W poglądach na temat powstania życia w wyniku procesów fizycznych i chemicznych ważną rolę odgrywa ewolucja żyjącej planety. Według wielu biologów, geologów i fizyków stan Ziemi zmieniał się przez cały czas jej istnienia. W bardzo starożytnych czasach Ziemia była gorącą planetą, jej temperatura sięgała 5-8 tysięcy stopni. Gdy planeta ochładzała się, metale ogniotrwałe i węgiel skondensowały się i utworzyły skorupę ziemską, która nie była gładka z powodu aktywnej aktywności wulkanicznej i wszelkiego rodzaju ruchów tworzącej się gleby. Atmosfera pierwotnej Ziemi bardzo różniła się od współczesnej. Gazy lekkie - wodór, hel, azot, tlen, argon i inne - nie zostały jeszcze zatrzymane przez planetę o niewystarczającej gęstości, podczas gdy ich cięższe związki pozostały (woda, amoniak, dwutlenek węgla, metan). Woda pozostawała w stanie gazowym, aż temperatura spadła poniżej 100°C.

Skład chemiczny naszej planety ukształtował się w wyniku kosmicznej ewolucji materii Układu Słonecznego, podczas której powstały określone proporcje stosunków ilościowych atomów. Dlatego współczesne dane dotyczące stosunku atomów pierwiastki chemiczne okazać się ważny. Kosmiczna obfitość tlenu i wodoru wyrażała się w obfitości wody i jej licznych tlenków. Relatywnie większa obfitość węgla była jedną z przyczyn decydujących o większym prawdopodobieństwie pojawienia się życia. Obfitość krzemu, magnezu i żelaza przyczyniła się do powstania krzemianów w skorupie ziemskiej i meteorytach. Źródłem informacji o obfitości pierwiastków są dane dotyczące składu Słońca, meteorytów, powierzchni Księżyca i planet. Wiek meteorytów

z grubsza odpowiada wiekowi skał ziemskich, więc ich skład pomaga odtworzyć skład chemiczny Ziemi w przeszłości i uwypuklić zmiany spowodowane pojawieniem się życia na Ziemi.

Naukowe sformułowanie problemu pochodzenia życia należy do Engelsa, który uważał, że życie nie powstało nagle, ale powstało w toku ewolucji materii. W tym samym duchu mówił K.A. Timiryazev: „Jesteśmy zmuszeni przyznać, że żywa materia została przeprowadzona w taki sam sposób, jak wszystkie inne procesy, poprzez ewolucję… Proces ten prawdopodobnie miał również miejsce podczas przejścia ze świata nieorganicznego do organicznego” (1912).

3. Hipoteza pochodzenia życia A.I. Oparina

Nawet Karol Darwin rozumiał, że życie może powstać tylko pod nieobecność życia. W 1871 roku pisał: „Ale teraz… w każdym ciepłym zbiorniku, zawierającym wszystkie niezbędne sole amonowe i fosforowe i dostępnym dla światła, ciepła, elektryczności itp., powstało chemicznie białko zdolne do dalszych, coraz bardziej złożonych przemian, wówczas substancja ta natychmiast uległaby zniszczeniu lub wchłonięciu, co było niemożliwe w okresie przed pojawieniem się istot żywych”. Organizmy heterotroficzne, które są obecnie powszechne na ziemi, wykorzystywałyby nowo powstającą materię organiczną. Dlatego pojawienie się życia w naszych zwykłych ziemskich warunkach jest niemożliwe.

Drugim warunkiem, w którym może powstać życie, jest brak wolnego tlenu w atmosferze. Ten ważne odkrycie dokonany przez rosyjskiego naukowca A.I. Oparina w 1924 r. (do tego samego wniosku doszedł angielski naukowiec J.B.S. Haldane w 1929 r.). AI Oparin zasugerował, że przy silnych wyładowaniach elektrycznych w atmosferze ziemskiej, która 4-4,5 miliarda lat temu składała się z azotu, wodoru, dwutlenku węgla, pary wodnej i amoniaku, być może z dodatkiem kwasu cyjanowodorowego (wykryto go w ogonach komet), mogły powstać najprostsze związki organiczne niezbędne do powstania życia. Dlatego substancje organiczne powstające na powierzchni Ziemi mogły gromadzić się bez utleniania. A teraz na naszej planecie gromadzą się tylko w warunkach beztlenowych, tak powstaje torf, węgiel i olej. Twórca materialistycznej hipotezy pochodzenia życia na Ziemi, rosyjski biochemik, akademik Aleksander Iwanowicz Oparin (1894-1980) poświęcił całe swoje życie zagadnieniu powstania życia.

W 1912 r. amerykański biolog J. Loeb jako pierwszy uzyskał z mieszaniny gazów pod wpływem wyładowania elektrycznego najprostszy składnik białek - aminokwas glicynę.

Być może oprócz glicyny otrzymywał inne aminokwasy, ale w tamtym czasie nie było metod określania ich niewielkich ilości.

Odkrycie Loeba przeszło niezauważone, a więc pierwsza synteza abiogeniczna materia organiczna(tj. wyjście bez udziału żywych organizmów) z przypadkowej mieszaniny gazów przypisuje się amerykańskim naukowcom S. Millerowi i G. Ureyowi. W 1953 roku zorganizowali eksperyment według programu nakreślonego przez Oparina i pod wpływem wyładowań elektrycznych o napięciu dochodzącym do 60 tys. V, symulujących błyskawice, z wodoru, metanu, amoniaku i pary wodnej pod ciśnieniem kilku paskali w temperaturze t=80°C, złożonej mieszaniny kilkudziesięciu substancji organicznych. Wśród nich organiczne

kwasy (karboksylowe) – mrówkowy, octowy i jabłkowy, ich aldehydy, a także aminokwasy (m.in. glicyna i alanina). Eksperymenty Millera i Ureya były wielokrotnie testowane na mieszaninach różnych gazów i z różnymi źródłami energii (światło słoneczne, ultrafiolet i promieniowanie i po prostu ciepło). We wszystkich przypadkach powstała materia organiczna. Wyniki uzyskane przez Millera i Ureya skłoniły naukowców z różnych krajów do podjęcia badań możliwe sposoby ewolucja prebiologiczna. W 1957 roku w Moskwie odbyło się pierwsze międzynarodowe sympozjum na temat problemu pochodzenia życia.

Według danych otrzymanych w r Ostatnio naszych naukowców, mogą powstać również najprostsze substancje organiczne przestrzeń kosmiczna w temperaturach bliskich zeru bezwzględnemu. W zasadzie Ziemia mogła otrzymać w posagu abiogenne substancje organiczne, gdy się pojawiła.

W rezultacie ocean zamienił się w złożony roztwór substancji organicznych (tzw. ocean pierwotny), którym w zasadzie mogły się żywić bakterie beztlenowe

(organizmy zdolne do życia i rozwoju przy braku wolnego tlenu i otrzymujące energię do życia w wyniku rozkładu materii organicznej lub substancje nieorganiczne). Oprócz aminokwasów zawierał także prekursory kwasów nukleinowych – zasady purynowe, cukry, fosforany itp.

Jednak substancje organiczne o niskiej masie cząsteczkowej nie są jeszcze życiem. Podstawą życia są biopolimery - długie cząsteczki białek i kwasów nukleinowych, złożone z wiązań - aminokwasów i nukleotydów. Reakcja polimeryzacji jednostek podstawowych w roztwór wodny nie idzie, ponieważ gdy dwa aminokwasy lub dwa nukleotydy są ze sobą połączone, cząsteczka wody zostaje odszczepiona. Reakcja w wodzie przejdzie do Odwrotna strona. Szybkość rozszczepienia (hydrolizy) biopolimerów będzie większa niż szybkość ich syntezy. W cytoplazmie naszych komórek synteza biopolimerów jest procesem złożonym, wymagającym energii ATP. Aby to zadziałało, potrzebne są DNA, RNA i białka, które same są wynikiem tego procesu. Oczywiste jest, że biopolimery nie mogły powstać same w pierwotnym oceanie.

Możliwe, że pierwotna synteza biopolimerów miała miejsce, gdy pierwotny ocean zamarzł lub gdy jego sucha pozostałość została podgrzana. Amerykański badacz S.U. Fox podgrzewając suchą mieszaninę aminokwasów do 130C wykazał, że w tym przypadku zachodzi reakcja polimeryzacji (uwolniona woda odparowuje) i otrzymuje się sztuczne proteinoidy, podobne do białek, mające do 200 lub więcej aminokwasów w łańcuchu. Rozpuszczone w wodzie miały właściwości białek, stanowiły pożywkę dla bakterii, a nawet katalizowały (przyspieszały) niektóre reakcje chemiczne jak prawdziwe enzymy. Być może powstały w epoce prebiologicznej na gorących zboczach wulkanów, a potem deszcze zmyły je do pierwotnego oceanu. Istnieje również taki punkt widzenia, że ​​synteza biopolimerów odbywała się bezpośrednio w atmosferze pierwotnej, a powstałe związki opadały do ​​pierwotnego oceanu w postaci cząstek pyłu.

Następnym przypuszczalnym etapem powstania życia są protokomórki. sztuczna inteligencja Oparin wykazał, że w stojących roztworach substancji organicznych tworzą się koacerwaty - mikroskopijne "kropelki" ograniczone półprzepuszczalną otoczką - błoną pierwotną. Substancje organiczne mogą koncentrować się w koacerwatach, reakcje zachodzą w nich szybciej, metabolizm z nimi środowisko i mogą nawet dzielić się jak bakterie. Fox zaobserwował podobny proces podczas rozpuszczania sztucznych proteinoidów; nazwał te kulki mikrosferami.

W protokomórkach, takich jak koacerwaty czy mikrosfery, reakcje polimeryzacji nukleotydów zachodziły aż do powstania z nich protogenu - pierwotnego genu zdolnego do katalizowania powstania określonej sekwencji aminokwasowej - pierwszego białka. Prawdopodobnie pierwsze takie białko było prekursorem enzymu katalizującego syntezę DNA lub RNA. Te protokomórki, w których powstał prymitywny mechanizm dziedziczności i syntezy białek, dzieliły się szybciej i przyjmowały w siebie wszystkie substancje organiczne pierwotnego oceanu. Już na tym etapie naturalna selekcja na temat tempa reprodukcji; wykryto jakąkolwiek poprawę w biosyntezie, a nowe protokomórki zastąpiły wszystkie poprzednie.

Ostatnie etapy powstania życia - pochodzenie rybosomów i transferu RNA, kod genetyczny oraz mechanizm energetyczny komórki wykorzystujący ATP – nie udało się jeszcze odtworzyć w laboratorium. Wszystkie te struktury i procesy są już obecne w najbardziej prymitywnych mikroorganizmach, a zasada ich budowy i funkcjonowania nie zmieniła się na przestrzeni dziejów Ziemi. Dlatego na razie możemy jedynie hipotetycznie zrekonstruować końcowy etap powstania życia – do czasu, aż będzie można go odtworzyć w eksperymentach.

Na razie można jedynie stwierdzić, że pojawienie się życia w wersji ziemskiej trwało stosunkowo krótko – niespełna miliard lat. Już 3,8 miliarda lat temu istniały pierwsze mikroorganizmy, z których wywodzi się cała różnorodność form życia na Ziemi.

Życie powstało na ziemi w sposób abiogeniczny. Obecnie żywe pochodzi tylko od żywych (pochodzenie biogenne). Możliwość ponowne wystąpienieżycie na ziemi jest wykluczone.

4. Przyrodnicze koncepcje życia i jego ewolucji

Darwin się otworzył siły napędowe ewolucja żywej przyrody. Próbował zrozumieć i wyjaśnić prawdziwą naturę wewnętrznych sprzeczności świata organicznego. Jego teoria nie tylko wyjaśnia naturę tych sprzeczności, ale także wskazuje sposoby ich rozwiązywania w świecie zwierząt i roślin.

Znaczące miejsce we wszystkich dziełach Darwina, aw szczególności w O powstawaniu gatunków, zajmują dowody na sam fakt ewolucji organicznej.

Obecnie powszechnie przyjmuje się, że wszystkie żywe istoty opierają się na podobnych związkach chemicznych z grupy białek, wśród których nukleoproteiny zajmują szczególną pozycję. Są to związki ciał białkowych i kwasów nukleinowych. Nukleoproteiny są głównym składnikiem jądra komórkowego roślin i zwierząt. Badania z zakresu biologii molekularnej wykazały, że kwasy nukleinowe są odpowiedzialne za wiele ważnych procesów w życiu organizmów. W tym przypadku szczególną rolę odgrywają makrocząsteczki kwasu dezoksyrybonukleinowego (DNA) i kwasu rybonukleinowego. (RNA). Cząsteczka DNA w interakcji z innymi substancjami komórki warunkuje syntezę białka i enzymów regulujących metabolizm w organizmie. Białka i nukleoproteiny (zwłaszcza DNA i RNA) są niezbędne część integralna Wszystko organizmy biologiczne. Dlatego pod względem ewolucja chemiczna leżą u podstaw życia wszystkich form biologicznych znanych na Ziemi.

Ponadto istnieje wieczny, ciągły związek między przyrodą nieożywioną i żywą. „Istnieje ciągły, niekończący się związek między materią obojętną i żywą, który można wyrazić jako ciągły biogeniczny przepływ atomów z materii żywej do obojętnej substancji biosfery i odwrotnie. Ten biogeniczny prąd atomów jest powodowany przez żywą materię. Wyraża się to w niekończącym się oddychaniu, odżywianiu, reprodukcji itp.”

Na jedność przyrody żywej wskazuje także zróżnicowanie ciał zwierząt i roślin. Tak więc jedność świata organizmów przejawia się zarówno w ich skład chemiczny zarówno pod względem struktury, jak i funkcjonowania. Fakt ten nie mógł umknąć uwadze przyrodników. Idea podobieństwa żywych organizmów doprowadziła J. Cuviera do doktryny typów królestwa zwierząt. Później rozwinął się w pracach K. Baera, ​​E. Haeckela, A. O. Kowalewskiego, I. I. Miecznikowa, którzy udowodnili, że podobieństwa zwierząt nie można wyjaśnić inaczej niż przez powszechność ich pochodzenia.

O jedności świata organicznego świadczy również istnienie tzw. form pośrednich, do których należą zwierzęta i rośliny zajmujące pozycję przejściową, pośrednią między dużymi taksonami.

W świecie organicznym nie ma sztywnych granic między jego podziałami. Jednocześnie granice między gatunkami są zawsze realne. Darwin poświęca wiele miejsca zagadnieniu gatunków i specjacji. To nie przypadek, że w tytule jego pracy pojawiają się słowa „Pochodzenie gatunków”. Jako najważniejsza jednostka systematyzacji gatunek zajmuje centralne miejsce w teorii ewolucji. Zadaniem teorii ewolucji jest wyjaśnienie mechanizmu powstania życia i zmian w rzeczywistych gatunkach zwierząt i roślin zamieszkujących Ziemię.

Dowodem ewolucji jest również podobieństwo narządów zwierzęcych, wyrażone w ich położeniu, stosunku w Ogólny plan struktury i rozwoju z podobnego embrionalnego zalążka. Podobne narządy nazywane są narządami homologicznymi. Teoria ewolucji wyjaśnia podobieństwo narządów wspólnym pochodzeniem porównywanych form, podczas gdy zwolennicy koncepcji kreacjonistycznych interpretowali to podobieństwo jako wolę stwórcy,

tworzenie grup zwierząt według określonego planu.

Potwierdzeniem idei ewolucji jest odzwierciedlenie historii rozwoju organizmów w ich strukturze i procesach rozwój zarodkowy, a także geograficzne rozmieszczenie organizmów.

Genetyka zajmuje szczególne miejsce w rozwoju i pogłębianiu idei ewolucyjnych. Idee o niezmienności genów zaczęto przezwyciężać w latach 20-30 XX wieku. w związku z pojawieniem się populacji, genetyka ewolucyjna. Wyjaśnienie struktury populacji pozwoliło na świeże spojrzenie na procesy ewolucyjne zachodzące na poziomie populacji. Genetyka umożliwiła prześledzenie głównych etapów procesu ewolucyjnego od pojawienia się nowej cechy w populacji do pojawienia się nowego gatunku. Wniosła precyzyjne metody eksperymentalne do badań na poziomie wewnątrzgatunkowym, mikroewolucyjnym.

jednostka elementarna dziedziczność - gen, który jest odcinkiem cząsteczki DNA, który determinuje rozwój elementarnych cech osobnika. Elementarna jednostka ewolucyjna musi spełniać następujące wymagania: podział skończony;

zdolność dziedzicznej zmiany w zmianie pokoleń biologicznych; rzeczywistość i konkretność istnienia w żywy. Jednostką ewolucji jest populacja. elementarna jednostka procesu ewolucyjnego, a dziedziczna zmiana populacji jest elementarne zjawisko ewolucyjne. Odzwierciedla zmianę struktury genotypowej populacji. Gen podlega mutacjom - zmianom dziedzicznym u poszczególnych osobników. Mutacja - oddzielny

zmiana w kodzie informacji dziedzicznej osoby. Istnieją mutacje genowe, chromosomalne, genomowe i pozajądrowe.

Proces występowania mutacji wspiera bardzo wysoki stopień heterogeniczność genetyczna populacji naturalnych. Ale działając jako „dostawca” materiału elementarnego, sam proces mutacji nie kieruje przebiegiem zmian ewolucyjnych, ma charakter probabilistyczny, statystyczny.

Prawa ewolucji znajdują swój wyraz w życiu jednostki, ale siły napędowe ewolucji zawarte są w systemie jednostek, w tym przypadku w populacji. Rozwiązanie sprzeczności populacji jest podstawą wszelkiej ewolucji i jednocześnie determinuje przemianę organizmu jako integralnej części populacji. Relacje między organizmami w populacji są złożone. Ich badania utrudnia fakt, że oprócz interakcji wewnątrz populacji na organizmy wpływają inne populacje, inne gatunki, a nawet szerzej warunki środowiskowe.

5. Epoki geologiczne i ewolucja życia

Pod wpływem teorii ewolucji geolodzy musieli zrewidować swoje poglądy na temat historii naszej planety. Świat organiczny ewoluował przez miliardy lat wraz ze środowiskiem, w którym musiał istnieć, tj. wraz z ziemią. Dlatego ewolucji życia nie można zrozumieć bez ewolucji Ziemi i vice versa. Brat AO Kowalewski Władimir Kowalewski (1842-1883) położył podwaliny pod teorię ewolucji paleontologia- Nauka o organizmach kopalnych.

Pierwsze ślady szczątków organicznych geolodzy odnajdują już w najstarszych osadach należących do tzw Proterozoiczna era geologiczna obejmujący ogromny okres czasu - 700 milionów lat. Ziemia w tym czasie była prawie całkowicie pokryta oceanem. Zamieszkiwały ją bakterie, glony pierwotniaki, prymitywne zwierzęta morskie. Ewolucja przebiegała wtedy tak wolno, że minęło dziesiątki milionów lat, zanim świat organiczny zmienił się zauważalnie.

W Era paleozoiczna(trwającej około 365 milionów lat) ewolucja wszystkich istot żywych przebiegała już w szybszym tempie. Powstały duże połacie ziemi, na których pojawiły się rośliny lądowe. Paprocie rozwijały się szczególnie szybko: tworzyły gigantyczne, gęste lasy. Poprawiły się również zwierzęta morskie, co doprowadziło do powstania ogromnych ryb pancernych. W okresie karbonu (karbonu), w którym przypada okres rozkwitu paleozoicznej fauny i flory, pojawiły się płazy. A w okresie permu, który zakończył erę paleozoiczną i rozpoczął mezozoik (jest oddalony od nas o 185 mln lat), pojawiły się gady.

Flora i fauna Ziemi zaczęła rozwijać się jeszcze szybciej era mezozoiczna. Już na samym jego początku na lądzie zaczęły dominować gady. Pojawiły się pierwsze ssaki - torbacze. Rozpowszechniły się drzewa iglaste, pojawiła się różnorodność ptaków i ssaków.

Około 70 milionów lat temu tzw Era kenozoiczna. Gatunki ssaków i ptaków nadal się poprawiały. W flora dominującą rolę przeszło na kwitnienie. Powstały gatunki zwierząt i roślin, które żyją dzisiaj na Ziemi.

Wraz z pojawieniem się człowieka około 2 milionów lat temu rozpoczyna się obecny okres ery kenozoicznej - czwartorzędu lub antropogeniczny. W geologicznej skali czasu człowiek jest idealnym dzieckiem. W końcu 2 miliony lat dla natury to niezwykle krótki okres. Najbardziej znaczącym wydarzeniem w erze kenozoicznej było pojawienie się duża liczba rośliny uprawne i zwierzęta domowe. Wszystkie są wynikiem aktywność twórcza człowiek, istota rozumna, zdolna do celowego działania.

Jeśli Darwin, rozwijając teorię ewolucji, studiował doświadczenia hodowców, to uzbrojonych teoria naukowa hodowcy nauczyli się opracowywać nowe odmiany znacznie szybciej i bardziej celowo. Tutaj szczególna rola należy do rosyjskiego naukowca N.I. Wawiłowa (1887-1943), który opracował doktryna pochodzenia roślin uprawnych. Ewolucja żywych trwa, ale już pod wpływem człowieka.

Teraz wiemy, że celowość form organicznych nie jest czymś z góry określonym, ale wynikiem długich i długich Złożony proces rozwoju materii, a co za tym idzie celowość form organicznych jest względna. Osoba obecnie aktywnie się zmienia dzikiej przyrody. Rosnąca ingerencja człowieka w procesy naturalne rodzi nowe poważne problemy, które można rozwiązać tylko wtedy, gdy człowiek sam o nie zadba Natura o utrzymaniu tych szczupłych

proporcje w biosfera które rozwinęły się w niej przez miliony lat ewolucji życia na Ziemi.

Doktryna biosfery została stworzona przez wybitnego naukowca V.I. Wernadskiego (1863-1945). Pod biosferą naukowiec zrozumiał tę cienką skorupę Ziemi, w której procesy zachodzą pod bezpośrednim wpływem żywych organizmów.

Biosfera znajduje się na styku wszystkich innych powłok Ziemi - litosfery, hydrosfery i atmosfery oraz odgrywa zasadnicza rola w wymianie substancji między nimi. Ogromne ilości tlen, węgiel, azot, wodór i inne pierwiastki stale przechodzą przez żywe organizmy Ziemi. V.I. Vernadsky wykazał, że w układzie okresowym praktycznie nie ma ani jednego pierwiastka, który nie zostałby uwzględniony żywa materia planety i nie wyróżniała się z niej podczas jej rozpadu. Tak wygląda oblicze ziemi ciało niebieskie właściwie ukształtowane przez życie. Vernadsky jako pierwszy wykazał decydującą rolę geologiczną, jaką odgrywa na naszej planecie żywa materia.

Vernadsky skupił się także na ogromnej geologicznej roli człowieka. Pokazał, że przyszłość biosfery jest Noosfera, tj. królestwo umysłu. Naukowiec wierzył w potęgę ludzkiego umysłu, wierzył, że ingerując coraz aktywniej w naturalne procesy ewolucyjne, człowiek będzie w stanie tak pokierować ewolucją istot żywych, aby nasza planeta była jeszcze piękniejsza i bogatsza.

KSIĄŻKI UŻYWANE

1. Podręcznik T.Ya.Dubnishcheva „Koncepcja współczesnej nauki przyrodniczej”., M., 2000

2. S.Kh Karpenkov „Koncepcje współczesnej nauki przyrodniczej”. M., " absolwent szkoły» 2000

3. AA Gorelov „Koncepcje współczesnej nauki przyrodniczej”. M. "Centrum" 1998

4. AI Oparin „Życie, jego natura, pochodzenie i rozwój” M. 1960

5. Ponnamperuma S. „Pochodzenie życia”, M., „Mir”, 1977

6. Josip Klechek Wszechświat i Ziemia - M. Artia 1985

7. Kesarev V.V. Ewolucja materii we wszechświecie - M. Atomizdat 1976

MINISTERSTWO EDUKACJI REPUBLIKI BIAŁORUSI

BSPU IM. M. TANKA

WYDZIAŁ PEDAGOGIKI SPECJALNEJ

ZAKŁAD PODSTAW DEFEKTOLOGII

Praca pisemna

w dyscyplinie „Nauki przyrodnicze”

na temat:

„Podstawowe hipotezy dotyczące pochodzenia życia na Ziemi”.

Wykonane:

Studentka I roku grupy 101

dział korespondencji (budżet

forma edukacji)

……… Irina Anatolijewna

WPROWADZENIE…………………………………………………………………..….1

1. KREACJONIZM………………………….…….1

2. TEORIA STANU STANU…………..……………….….2

3. TEORIA SPONTANICZNA GENERACJI…………..…3

4. TEORIA PANSPERMII………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..

5. TEORIA AI OPARINA………………………………………………..……10

6. WSPÓŁCZESNE POGLĄDY NA POCHODZENIE ŻYCIA NA ZIEMI ..............................................................................................12

ZAKOŃCZENIE………………………………………..14

LITERATURA …………………………………………………………...……...15

WSTĘP

Problem pochodzenia życia na Ziemi i możliwości jego istnienia w innych obszarach Wszechświata od dawna przyciąga uwagę zarówno naukowców i filozofów, jak i zwykłych ludzi. W ostatnich latach znacznie wzrosło zainteresowanie tym „odwiecznym problemem”.

Wynika to z dwóch okoliczności: po pierwsze znacznego postępu w modelowaniu laboratoryjnym niektórych etapów ewolucji materii, który doprowadził do powstania życia, a po drugie szybkiego rozwoju badanie przestrzeni kosmicznej, czyniąc coraz bardziej realnym bezpośrednie poszukiwania wszelkich form życia na planetach Układu Słonecznego, w przyszłości i poza nią.

Pochodzenie życia jest jednym z najbardziej tajemniczych pytań, na które wyczerpująca odpowiedź prawdopodobnie nigdy nie zostanie udzielona. Wiele hipotez, a nawet teorii na temat pochodzenia życia, wyjaśniających różne aspekty tego zjawiska, wciąż nie jest w stanie przezwyciężyć zasadniczej okoliczności - eksperymentalnego potwierdzenia faktu pojawienia się życia. Współczesna nauka nie ma bezpośrednich dowodów na to, jak i gdzie powstało życie. Istnieją tylko konstrukcje logiczne i dowody pośrednie uzyskane w wyniku eksperymentów modelowych oraz dane z zakresu paleontologii, geologii, astronomii itp.

Teorie dotyczące pochodzenia życia na Ziemi są różnorodne i dalekie od wiarygodności. Najczęstsze teorie dotyczące pochodzenia życia na Ziemi są następujące:

1. Życie zostało stworzone przez istotę nadprzyrodzoną (Stwórcę) w określony czas(kreacjonizm).

2. Życie istniało zawsze (teoria stanu ustalonego).

3. Życie powstawało wielokrotnie z materii nieożywionej (generacja spontaniczna).

4. Życie sprowadza się na naszą planetę z zewnątrz (panspermia).

5. Życie powstało w wyniku procesów zgodnych z prawami chemicznymi i fizycznymi (ewolucja biochemiczna).

1. Kreacjonizm.

Kreacjonizm (z łac. creañio – stworzenie) jest koncepcją filozoficzno-metodologiczną, w ramach której cała różnorodność świata organicznego, ludzkości, planety Ziemia, a także świata jako całości, uważana jest za celowo stworzoną przez jakąś nadistotę (Stwórcę) lub bóstwo. Nie ma naukowego potwierdzenia tego punktu widzenia: w religii prawda jest pojmowana przez boskie objawienie i wiarę. Proces tworzenia świata jest pomyślany jako zachodzący tylko raz i dlatego niedostępny dla obserwacji.

Zwolennicy niemal wszystkich najpowszechniejszych nauk religijnych wyznają teorie kreacjonizmu (zwłaszcza chrześcijanie, muzułmanie, żydzi). Zgodnie z tą teorią pochodzenie życia odnosi się do jakiegoś konkretnego nadprzyrodzonego wydarzenia w przeszłości, które można obliczyć. W 1650 r. arcybiskup Ussher z Armagh w Irlandii obliczył, że Bóg stworzył świat w październiku 4004 r. p.n.e. mi. i zakończył swoją pracę 23 października o godzinie 9 rano, tworząc człowieka. Asher uzyskał tę datę, sumując wiek wszystkich osób wymienionych w biblijnej genealogii, od Adama do Chrystusa („kto kogo urodził”). Z arytmetycznego punktu widzenia ma to sens, ale okazuje się, że Adam żył w czasach, gdy, jak pokazują znaleziska archeologiczne, na Bliskim Wschodzie istniała już dobrze rozwinięta cywilizacja miejska.

Tradycyjna judeochrześcijańska idea stworzenia świata, przedstawiona w Księdze Rodzaju, wywoływała i nadal budzi kontrowersje. Jednak istniejące sprzeczności nie obalają koncepcji stworzenia. Hipotezy o stworzeniu nie można ani udowodnić, ani obalić i zawsze będzie istniała razem z nią hipotezy naukowe pochodzenie życia.

Kreacjonizm jest uważany za stworzenie Boże. Jednak obecnie niektórzy uważają to za wynik działalności wysoko rozwiniętej cywilizacji, która tworzy różne formyżycie i obserwowanie ich rozwoju.

2. TEORIA STANU STACJONARNEGO.

Zgodnie z tą teorią Ziemia nigdy nie powstała, ale istniała od zawsze; zawsze była zdolna do podtrzymywania życia, a jeśli się zmieniła, to zmieniła się bardzo niewiele. Według tej wersji gatunki również nigdy nie powstały, zawsze istniały, a każdy gatunek ma tylko dwie możliwości - albo zmianę liczebności, albo wyginięcie.

Według współczesnych szacunków opartych na tempie rozpadu radioaktywnego wiek Ziemi szacuje się na 4,6 miliarda lat. Udoskonalone metody datowania dają coraz wyższe szacunki wieku Ziemi, co pozwala zwolennikom teorii stanu ustalonego wierzyć, że Ziemia istniała od zawsze.

Zwolennicy tej teorii nie uznają, że obecność lub brak niektórych szczątków kopalnych może wskazywać na czas pojawienia się lub wyginięcia danego gatunku i jako przykład podają przedstawiciela ryby krzyżopłetwej - coelacanth (coelacanth). Uważano, że ryba zaroślowata (coelacanth) jest formą przejściową od ryb do płazów i wymarła 60-90 mln lat temu (pod koniec okresu kredowego). Jednak wniosek ten musiał zostać zrewidowany, gdy w 1939 roku u wybrzeży ok. Na Madagaskarze złowiono pierwszego żywego coelacantha, a następnie inne okazy. Zatem coelacanth nie jest formą przejściową.

Znaleziono wiele innych zwierząt, które uznano za wymarłe, na przykład lingula - małe zwierzę morskie, rzekomo wymarłe 500 milionów lat temu, żyje do dziś i podobnie jak inne "żywe skamieliny": solendon - ryjówka, tuatara - jaszczurka. Przez miliony lat nie przechodziły żadnych zmian ewolucyjnych.

Innym przykładem złudzenia jest Archaeopteryx – stworzenie wiążące ptaki i gady, forma przejściowa na drodze do przekształcenia gadów w ptaki. Ale w 1977 roku w Kolorado odkryto skamieniałości ptaków, których wiek jest współmierny, a nawet przewyższa wiek szczątków Archaeopteryxa, tj. nie jest to forma przejściowa.

Zwolennicy teorii stanu ustalonego twierdzą, że jedynie badając żywe gatunki i porównując je ze szczątkami kopalnymi można wnioskować o wyginięciu, aw tym przypadku jest bardzo prawdopodobne, że okaże się to błędne. Wykorzystując dane paleontologiczne do poparcia teorii stanu ustalonego, jej zwolennicy interpretują wygląd skamielin w sensie ekologicznym.

Na przykład nagłe pojawienie się gatunku kopalnego w określonej warstwie tłumaczy się wzrostem jego populacji lub przemieszczaniem się w miejsca sprzyjające zachowaniu szczątków.

Większość argumentów przemawiających za tą teorią ma związek z niejasnymi aspektami ewolucji, takimi jak znaczenie luk w zapisie kopalnym, i została ona najbardziej rozbudowana w tym kierunku.

Hipoteza stanu stacjonarnego nazywana jest czasem hipotezą eternizmu (z łac. eternus – wieczny). Hipoteza eternizmu została wysunięta przez niemieckiego naukowca W. Preyera w 1880 roku.

Poglądy Preyera poparł akademik Władimir Iwanowicz Wiernadski (1864 - 1945), autor doktryny o biosferze. Vernadsky wierzył, że życie jest tą samą wieczną podstawą kosmosu, którą są materia i energia. „Wiemy i wiemy to naukowo” – powtórzył – „że Kosmos nie może istnieć bez materii, bez energii. I czy wystarczy materii nawet bez ujawnienia życia - do zbudowania Kosmosu, tego Wszechświata, który jest dostępny dla ludzkiego umysłu? Na to pytanie odpowiedział przecząco, odwołując się właśnie do faktów naukowych, a nie do osobistych sympatii, przekonań filozoficznych czy religijnych. „...Można mówić o wieczności życia i przejawach jego organizmów, tak jak można mówić o wieczności materialnego podłoża ciał niebieskich, ich właściwościach termicznych, elektrycznych, magnetycznych i ich przejawach. Z tego punktu widzenia kwestia początku życia będzie tak samo odległa od badań naukowych, jak kwestia początku materii, ciepła, elektryczności, magnetyzmu, ruchu.

Wychodząc od idei biosfery jako ziemskiego, ale jednocześnie kosmicznego mechanizmu, Vernadsky połączył jej powstawanie i ewolucję z organizacją Kosmosu. „Staje się dla nas jasne”, napisał, „że życie jest zjawiskiem kosmicznym, a nie czysto ziemskim”. Vernadsky wielokrotnie powtarzał tę myśl: „...w obserwowanym przez nas Kosmosie nie było początku życia, ponieważ nie było początku tego Kosmosu. Życie jest wieczne, ponieważ wieczny Kosmos.

3. TEORIA SPONTANICZNA GENERACJA.

Teoria ta krążyła m.in Starożytne Chiny, Babilonu i Egiptu jako alternatywy dla kreacjonizmu, z którym współistniał. Nauki religijne wszystkich czasów i wszystkich ludów zwykle przypisywały pojawienie się życia jednemu lub drugiemu aktowi twórczemu bóstwa. Bardzo naiwnie rozwiązali to pytanie i pierwsi badacze przyrody. Arystoteles (384-322 pne), często nazywany założycielem biologii, trzymał się teorii spontanicznego powstawania życia. Nawet tak wybitnemu umysłowi starożytności jak Arystoteles nie było trudno zaakceptować pomysł, że zwierzęta - robaki, owady, a nawet ryby - mogły powstać z błota. Wręcz przeciwnie, filozof ten przekonywał, że wszystko suche ciało, stając się mokrym, i odwrotnie, każde mokre ciało, stając się suchym, wyda na świat zwierzęta.

Zgodnie z hipotezą Arystotelesa o spontanicznym powstawaniu, pewne „cząsteczki” materii zawierają jakiś „substancję czynną”, która w odpowiednich warunkach może stworzyć żywy organizm. Arystoteles miał rację sądząc, że ta substancja czynna zawarta jest w zapłodnionej komórce jajowej, ale błędnie uważał, że jest ona również obecna w świetle słonecznym, błocie i gnijącym mięsie.

„Takie są fakty – żywe istoty mogą powstać nie tylko przez kojarzenie zwierząt, ale także przez rozkład gleby. Tak samo jest z roślinami: niektóre rozwijają się z nasion, podczas gdy inne niejako spontanicznie generują się pod działaniem całej natury, powstając z rozkładającej się ziemi lub niektórych części roślin ”(Arystoteles).

Autorytet Arystotelesa wywarł wyjątkowy wpływ na poglądy średniowiecznych uczonych. Opinia tego filozofa w ich umysłach misternie splatała się z naukami Ojców Kościoła, często podając absurdalne, a nawet zabawne nowoczesny wygląd reprezentacja. Przygotowanie żywej osoby lub jej podobizny, „homunculus”, w kolbie, poprzez zmieszanie i destylację różnych substancje chemiczne, była uważana w średniowieczu za bardzo trudną i bezprawną, ale bez wątpienia wykonalną. Wydawało się, że pozyskiwanie zwierząt z materiałów nieożywionych naukowcy tego czas jest tak prosty i powszechny, że słynny alchemik i lekarz Van Helmont (1577 - 1644) bezpośrednio podaje przepis, według którego można sztucznie przygotować myszy, przykrywając naczynie z ziarnem mokrymi i brudnymi szmatami. Ten odnoszący sukcesy naukowiec opisał eksperyment, w którym rzekomo stworzył myszy w ciągu trzech tygodni. Do tego potrzebna była brudna koszula, ciemna szafa i garść zboża. Van Helmont uważał ludzki pot za czynnik aktywny w procesie narodzin myszy.

Szereg prac pochodzących z XVI i XVII wieku szczegółowo opisuje przemianę wody, kamieni i innych przedmiotów nieożywionych w gady, ptaki i zwierzęta. Grindel von Ach daje nawet obraz żab utworzonych z majowej rosy, a Aldrovand daje rysunki pokazujące, jak ptaki i owady rodzą się z gałęzi i owoców drzew.

Im bardziej rozwinęła się nauka przyrodnicza, tym bardziej większa wartość w kwestii poznania przyrody nabywali trafnych obserwacji i doświadczenia, a nie tylko rozumowania i wyrafinowania, im bardziej zawężał się zakres teorii spontaniczne pokolenie. Już w 1688 roku mieszkający we Florencji włoski biolog i lekarz Francesco Redi podszedł do problemu pochodzenia życia bardziej rygorystycznie i zakwestionował teorię spontanicznego generowania. Dr Redi prostymi eksperymentami dowiódł bezpodstawności opinii o samoistnym powstawaniu robaków w gnijącym mięsie. Odkrył, że małe białe robaki to larwy much. Po przeprowadzeniu serii eksperymentów otrzymał dane potwierdzające tezę, że życie może powstać tylko z poprzedniego życia (koncepcja biogenezy).

„Przekonanie byłoby daremne, gdyby nie można było go potwierdzić eksperymentalnie. Dlatego w połowie lipca zabrałem ze sobą cztery duże jednostki szerokie gardło, do jednego włożyłem ziemię, do drugiego trochę ryb, do trzeciego węgorze z Arno, do czwartego kawałek mlecznej cielęciny, szczelnie je zamknąłem i zapieczętowałem. Następnie umieściłem to samo w czterech innych naczyniach, pozostawiając je otwarte... Wkrótce mięso i ryby w otwartych naczyniach zostały odrobaczone; można było zobaczyć muchy swobodnie latające do iz naczyń. Ale nie widziałem ani jednego robaka w zapieczętowanych naczyniach, chociaż minęło wiele dni martwa ryba” (Redi).

Tak więc, w odniesieniu do istot żywych, widoczne prostym okiem, założenie o spontanicznej generacji okazało się nie do utrzymania. Ale pod koniec XVII w. Kircher i Leeuwenhoek odkryli świat najmniejszych stworzeń, niewidocznych gołym okiem i rozpoznawalnych jedynie pod mikroskopem. Te „najmniejsze żywe zwierzęta” (jak Leeuwenhoek nazwał odkryte bakterie i orzęski) można było znaleźć wszędzie tam, gdzie nastąpił rozkład, w wywarach i naparach z roślin, które stały przez długi czas, w gnijącym mięsie, bulionie, w kwaśnym mleku, w kale, w płytce nazębnej. „W moich ustach”, napisał Leeuwenhoek, „jest ich więcej (zarazków) niż ludzi w Wielkiej Brytanii”. Wystarczy umieścić łatwo psujące się i łatwo psujące się substancje w ciepłym miejscu na jakiś czas, ponieważ natychmiast rozwijają się w nich mikroskopijne żywe stworzenia, których wcześniej tam nie było. Skąd pochodzą te stworzenia? Czy naprawdę mogły pochodzić z embrionów, które przypadkowo wpadły do ​​gnijącej cieczy? Ile tych zarazków musi być wszędzie! Mimowolnie pojawiła się myśl, że to właśnie tutaj, w gnijących wywarach i naparach, miało miejsce spontaniczne generowanie żywych drobnoustrojów z materii nieożywionej. Ta opinia w połowie XVIII wieku. otrzymał silne potwierdzenie w eksperymentach szkockiego księdza Needhama. Needham brał bulion mięsny lub wywary z substancji roślinnych, umieszczał je w szczelnie zamkniętych naczyniach i krótko gotował. Jednocześnie według Needhama wszystkie zarodki powinny obumrzeć, a nowe nie mogły dostać się z zewnątrz, ponieważ naczynia były szczelnie zamknięte. Jednak po pewnym czasie w płynach pojawiły się drobnoustroje. Na tej podstawie wspomniany naukowiec wywnioskował, że był obecny przy zjawisku spontanicznego generowania.

Opinii tej sprzeciwił się jednak inny naukowiec, Włoch Spallanzani. Powtarzając eksperymenty Needhama, przekonał się, że dłuższe podgrzewanie naczyń zawierających ciecze organiczne powoduje ich całkowite odwodnienie. W 1765 roku Lazzaro Spallanzani przeprowadził następujący eksperyment: po kilkugodzinnym gotowaniu bulionów mięsno-warzywnych natychmiast je zapieczętował, po czym wyjął z ognia. Po zbadaniu płynów kilka dni później Spallanzani nie znalazł w nich żadnych oznak życia. Z tego wywnioskował, że wysoka temperatura zniszczyła wszystkie formy żywych istot i że bez nich nic żywego nie mogłoby powstać.

Między przedstawicielami dwóch przeciwstawnych poglądów wybuchł ostry spór. Spallanzani argumentował, że płyny w eksperymentach Needhama nie były wystarczająco podgrzane i embriony żywych istot tam pozostały. Needham sprzeciwił się temu, że nie podgrzewał płynów za mało, ale wręcz przeciwnie, Spallanzani podgrzewał je za mocno i tak niegrzeczną metodą zniszczył „siłę generującą” naparów organicznych, która jest bardzo kapryśna i kapryśna.

Tak więc żaden ze spierających się nie był przekonany, a kwestia spontanicznego powstawania drobnoustrojów w rozkładających się cieczach nie została tak czy inaczej rozwiązana przez całe stulecie. W tym czasie podjęto wiele prób empirycznych, aby udowodnić lub obalić spontaniczne generowanie, ale żadna z nich nie doprowadziła do określonych rezultatów.

Pytanie stawało się coraz bardziej zagmatwane i dopiero w połowie XIX wieku. został ostatecznie rozwiązany dzięki genialnym badaniom genialnego francuskiego naukowca Pasteura.

Ludwik Pasterz

Ludwik Pasteur podjął problem pochodzenia życia w 1860 roku. Do tego czasu zrobił już wiele w dziedzinie mikrobiologii i był w stanie rozwiązać problemy zagrażające hodowli serów i produkcji wina. Udowodnił również, że bakterie są wszechobecne i że materiały nieożywione mogą łatwo zostać skażone przez organizmy żywe, jeśli nie zostaną odpowiednio wysterylizowane. W wielu eksperymentach wykazał, że wszędzie, a zwłaszcza w pobliżu ludzkich siedzib, najmniejsze zarazki pędzą w powietrzu. Są tak lekkie, że swobodnie unoszą się w powietrzu, tylko bardzo powoli i stopniowo opadają na ziemię.

W wyniku serii eksperymentów opartych na metodach Splanzaniego Pasteur udowodnił słuszność teorii biogenezy i ostatecznie obalił teorię spontanicznego generowania.

Tajemniczy wygląd mikroorganizmów w doświadczeniach poprzednich badaczy Pasteur tłumaczył albo niepełną desolwatacją pożywki, albo niedostateczną ochroną płynów przed wnikaniem zarazków. Jeśli zawartość kolby zostanie dokładnie ugotowana, a następnie zabezpieczona przed zarazkami, które mogłyby dostać się do kolby z powietrzem wpływającym do kolby, to w stu przypadkach na sto nie dojdzie do zgnicia cieczy i powstania drobnoustrojów.

Pasteur stosował różne metody zapobiegania dopływowi powietrza do kolby: albo kalcynował powietrze w szklanych i metalowych rurkach, albo zabezpieczał szyjkę kolby bawełnianym korkiem, w którym zatrzymywane były wszystkie najmniejsze cząsteczki zawieszone w powietrzu, albo wreszcie przepuszczał powietrze przez cienką szklaną rurkę, zakrzywioną w kształcie litery S - w tym przypadku wszystkie zarodki były mechanicznie utrzymywane na wilgotnych powierzchniach zagięć rurki.

Kolby z szyjką w kształcie litery S używane w eksperymentach Louisa Pasteura:

A - w kolbie z zakrzywioną szyjką bulion pozostaje przezroczysty (sterylny) przez długi czas; B - po usunięciu szyjki w kształcie litery S w kolbie obserwuje się szybki wzrost mikroorganizmów (bulion staje się mętny).

Wszędzie tam, gdzie ochrona była wystarczająco niezawodna, nie obserwowano pojawiania się drobnoustrojów w płynie. Ale może długotrwałe ogrzewanie chemicznie zmieniło środowisko i sprawiło, że nie nadaje się ono do podtrzymywania życia? Pasteur z łatwością odrzucił również ten zarzut. Do płynu, który nie był podgrzany, przez który przepuszczano powietrze i który w konsekwencji zawierał zarazki, wrzucał bawełniany korek – płyn szybko psuł się. Dlatego gotowane napary są całkiem odpowiednią glebą do rozwoju drobnoustrojów. Ten rozwój nie ma miejsca tylko dlatego, że nie ma zarazka. Gdy tylko zarodek dostanie się do płynu, natychmiast kiełkuje i daje bujne plony.

Eksperymenty Pasteura wykazały z całą pewnością, że spontaniczne wytwarzanie drobnoustrojów w naparach organicznych nie występuje. Wszystkie żywe organizmy rozwijają się z embrionów, to znaczy pochodzą od innych żywych istot. Jednak potwierdzenie teorii biogenezy zrodziło kolejny problem. Ponieważ do powstania żywego organizmu potrzebny jest inny żywy organizm, to skąd wziął się pierwszy żywy organizm? Tylko teoria stanu stacjonarnego nie wymaga odpowiedzi na to pytanie, a we wszystkich innych teoriach przyjmuje się, że w pewnym momencie historii życia nastąpiło przejście od nieożywionego do żywego. Jak zatem powstało życie na Ziemi?

4. TEORIA PANSPERMII.

Pasteur jest słusznie uważany za ojca nauki o najprostszych organizmach - mikrobiologii. Dzięki jego pracy nadano rozpędu najszerszym badaniom świata niewidzialnego gołym okiem najmniejszych stworzeń zamieszkujących ziemię, wodę i powietrze. Badania te nie były już ukierunkowane, jak poprzednio, na zwykły opis form mikroorganizmów; bakterie, drożdże, orzęski, ameby itp. badane z punktu widzenia ich warunków życia, odżywiania, oddychania, rozmnażania, z punktu widzenia zmian, jakie powodują w swoim środowisku, wreszcie z punktu widzenia ich budowy wewnętrznej, ich najlepsza struktura. Im dalej posuwały się te badania, tym bardziej odkrywano, że najprostsze organizmy wcale nie są takie proste, jak im się wcześniej wydawało.

Ciało każdego organizmu - rośliny, ślimaka, robaka, ryby, ptaka, zwierzęcia, człowieka - składa się z najmniejszych pęcherzyków widocznych tylko pod mikroskopem. Składa się z tych komórek bąbelkowych, tak jak dom jest zbudowany z cegieł. Różne narządy różne zwierzęta i rośliny zawierają komórki, które różnią się od siebie wyglądem. Dostosowując się do pracy, która jest przypisana do tego narządu, komórki, jego składniki, w taki czy inny sposób, zmieniają się, ale w zasadzie wszystkie komórki wszystkich organizmów są do siebie podobne. Mikroorganizmy różnią się tylko tym, że całe ich ciało składa się tylko z jednej pojedynczej komórki. To fundamentalne podobieństwo wszystkich organizmów potwierdza ogólnie przyjętą obecnie w nauce ideę, że wszystko, co żyje na Ziemi, jest połączone, że tak powiem, pokrewieństwem. Bardziej złożone organizmy wyewoluowały z prostszych, stopniowo zmieniając się i ulepszając. Tak więc wystarczy tylko wytłumaczyć sobie powstanie jakiegoś prostego organizmu - a pochodzenie wszystkich zwierząt i roślin staje się jasne.

Ale, jak już wspomniano, nawet najprostsze, składające się tylko z jednej komórki, są bardzo złożonymi formacjami. Ich główny składnik, tzw. protoplazma, jest półpłynną, lepką galaretowatą substancją nasyconą wodą, ale nierozpuszczalną w wodzie. Protoplazma zawiera cała linia niezwykle złożone związki chemiczne (głównie białka i ich pochodne), które nie występują nigdzie indziej, tylko w organizmach. Substancje te są nie tylko mieszane, ale znajdują się w szczególnym stanie, mało zbadanym do tej pory, dzięki czemu protoplazma ma najcieńszą, słabo rozróżnialną nawet pod mikroskopem, ale niezwykle złożona struktura. Sugestia, że ​​taka złożona formacja o dobrze zdefiniowanej, subtelnej organizacji może spontanicznie powstać w ciągu kilku godzin w roztworach pozbawionych struktury, takich jak buliony i napary, jest równie szalona, ​​jak sugestia, że ​​żaby powstają z majowej rosy lub myszy z ziarna.

Wyjątkowa złożoność konstrukcji, nawet najbardziej organizmy proste tak uderzyło w umysły niektórych naukowców, że doszli do wniosku, że istnieje nieprzebyta otchłań między żywymi a nieożywionymi. Przejście tego, co nieożywione, do żywego, zorganizowanego, wydawało im się absolutnie niemożliwe ani w teraźniejszości, ani w przeszłości. „Niemożliwość spontanicznego generowania się w dowolnym momencie”, mówi słynny angielski fizyk W. Thomson, „należy uważać za tak mocno ugruntowaną, jak prawo powszechnego ciążenia”.

Ale jak w takim razie powstało życie na Ziemi? W końcu był czas, kiedy Ziemia, zgodnie z obecnie powszechnie przyjętym poglądem w nauce, była rozpaloną do białości kulą. Potwierdzają to dane astronomii, geologii, mineralogii i innych nauk ścisłych - jest to niewątpliwie. Oznacza to, że na Ziemi istniały takie warunki, w których życie było niemożliwe, nie do pomyślenia. Tylko po Ziemia stracił znaczną część swojego ciepła, rozpraszając je w zimnej przestrzeni międzyplanetarnej, dopiero po utworzeniu się pierwszych mórz termicznych przez schłodzoną parę wodną istnienie organizmów stało się możliwe, podobne tematy które obecnie obserwujemy. Aby wyjaśnić tę sprzeczność, powstała teoria, która ma dość skomplikowaną nazwę – teoria panspermii (gr. panspermía – mieszanka wszelkiego rodzaju nasion, od pán all, wszyscy i spérma – nasienie).

Jednym z pierwszych, który wyraził ideę kosmicznych podstaw, był niemiecki lekarz G. E. Richter w 1865 r., który argumentował, że życie jest wieczne, a jego podstawy można przenosić z jednej planety na drugą. Hipoteza ta jest ściśle związana z hipotezą stanu ustalonego. Wychodząc z założenia, że ​​małe cząsteczki materii stałej (kosmozoany), oddzielone od ciał niebieskich, znajdują się wszędzie w przestrzeni świata, powyższy autor założył, że jednocześnie z tymi cząstkami, być może, przyczepiwszy się do nich, przenoszone są żywotne zarazki mikroorganizmów. W ten sposób zarodki te mogą być przenoszone z jednego ciała niebieskiego zamieszkałego przez organizmy do innego, na którym nie ma jeszcze życia. Jeśli na tej ostatniej zostały już stworzone sprzyjające warunki do życia, w sensie odpowiedniej temperatury i wilgotności, to zarodki zaczynają kiełkować, rozwijać się, a następnie stają się przodkami całego organicznego świata tej planety.

Teoria ta zyskała wielu zwolenników w świecie naukowym, wśród których były nawet tak wybitne umysły jak G. Helmholtz, S. Arrhenius, J. Thomson, P.P. Lazarev itp. Jej obrońcy dążyli przede wszystkim do naukowego uzasadnienia możliwości takiego przeniesienia zarodków z jednego ciała niebieskiego na drugie, w którym zachowana zostałaby żywotność tych zarodków. W końcu ostatecznie głównym pytaniem jest, czy zarodnik może odbyć tak długą i niebezpieczną podróż, jak lot z jednego świata do drugiego, nie umierając, zachowując zdolność kiełkowania i przekształcania się w nowy organizm. Przeanalizujmy szczegółowo, jakie niebezpieczeństwa czyhają na drodze zarodka.

Przede wszystkim jest to chłód przestrzeni międzyplanetarnej (220° poniżej zera). Oddzielony od swojej macierzystej planety embrion jest skazany na pęd przez wiele lat, stuleci, a nawet tysiącleci w tak przerażających temperaturach, zanim szczęśliwy przypadek da mu możliwość zejścia na nową ziemię. Mimowolnie pojawia się wątpliwość, czy zarodek jest w stanie wytrzymać taką próbę. Aby rozwiązać ten problem, zwróciliśmy się do badania odporności współczesnych zarodników na zimno. Eksperymenty przeprowadzone w tym kierunku wykazały, że zarodki mikroorganizmów bardzo dobrze znoszą zimno. Pozostają żywotne nawet po sześciu miesiącach w temperaturze 200° poniżej zera. Oczywiście 6 miesięcy to nie 1000 lat, niemniej jednak doświadczenie daje nam prawo przypuszczać, że przynajmniej część zarodków może znieść straszliwe zimno przestrzeni międzyplanetarnej.

Znacznie większym zagrożeniem dla zarodków jest ich całkowite wystawienie na działanie promieni świetlnych. Ich droga między planetami jest przesiąknięta promieniami słońca, które są szkodliwe dla większości drobnoustrojów. Niektóre bakterie są zabijane bezpośrednio promienie słoneczne już w ciągu kilku godzin, inne są bardziej stabilne, ale bardzo mocne oświetlenie wpływa na wszystkie drobnoustroje bez wyjątku. Jednak ten niekorzystny efekt jest znacznie osłabiony w przypadku braku tlenu atmosferycznego, a wiemy, że w przestrzeni międzyplanetarnej nie ma powietrza, dlatego możemy rozsądnie założyć, że zarodki życia również przejdą ten test.

Ale szczęśliwa szansa daje zarodkowi możliwość wpadnięcia w sferę przyciągania jakiejś planety o sprzyjających warunkach temperatury i wilgotności dla rozwoju życia. Jedyne, co pozostaje wędrowcowi, posłusznemu sile grawitacji, to spaść na niego Nowa Ziemia. Ale właśnie tutaj, już prawie w spokojnej przystani, czyha na niego ogromne niebezpieczeństwo. Wcześniej embrion unosił się w próżni, ale teraz, zanim spadnie na powierzchnię planety, musi przelecieć przez dość grubą warstwę powietrza, która otacza tę planetę ze wszystkich stron.

Wszyscy oczywiście doskonale zdają sobie sprawę ze zjawiska „spadających gwiazd” - meteorów. Współczesna nauka wyjaśnia to zjawisko w następujący sposób. W przestrzeni międzyplanetarnej noszone są ciała stałe i cząstki różnej wielkości, być może fragmenty planet lub komet, które przyleciały do ​​naszego Układu Słonecznego z najodleglejszych miejsc we Wszechświecie. Lecąc w pobliżu kuli ziemskiej, przyciąga ich ta ostatnia, ale zanim spadną na jej powierzchnię, muszą przelecieć przez atmosferę powietrzną. W wyniku tarcia powietrza szybko spadający meteoryt nagrzewa się do białego żaru i staje się widoczny na ciemnym firmamencie. Tylko nieliczne meteoryty docierają do Ziemi, większość ulega spaleniu intensywne ciepło wciąż daleko od jego powierzchni.

Embriony też muszą spotkać podobny los. Jednak różne względy wskazują, że taka śmierć nie jest konieczna. Istnieją powody, by sądzić, że przynajmniej część embrionów, które dostaną się do atmosfery danej planety, dotrze na jej powierzchnię jako żywotna.

Jednocześnie nie należy zapominać o tych kolosalnych astronomicznych okresach czasu, w których Ziemię można było zasiać zarazkami z innych światów. Te odstępy są liczone w milionach lat! Gdyby w tym czasie z wielu miliardów embrionów przynajmniej jeden dotarł bezpiecznie na powierzchnię Ziemi i znalazł tu warunki odpowiednie do swojego rozwoju, to już wystarczyłoby do powstania całego świata organicznego. Taka możliwość w obecnym stanie nauki wydaje się mało prawdopodobna, ale dopuszczalna; w każdym razie nie mamy żadnych faktów, które bezpośrednio temu zaprzeczają.

Jednak teoria panspermii jest tylko odpowiedzią na pytanie o pochodzenie życia na Ziemi, a bynajmniej nie na pytanie o powstanie życia w ogóle, przenosząc problem w inne miejsce we Wszechświecie.

„Jedno z dwóch” — mówi Helmholtz. - życie organiczne lub kiedykolwiek się rozpoczął (zrodzony) lub istnieje na zawsze. Jeśli przyjmiemy to pierwsze, to teoria panspermii traci wszelkie logiczne znaczenie, ponieważ jeśli życie mogło powstać gdzieś we Wszechświecie, to opierając się na jednorodności świata, nie mamy powodu twierdzić, że nie mogło powstać na Ziemi. Zwolennicy rozważanej teorii przyjmują zatem stanowisko wieczności życia. Przyznają, że „życie tylko zmienia swoją formę, ale nigdy nie powstaje z martwej materii”.

Pod koniec lat 60. popularność tej teorii powróciła. Wynikało to z faktu, że w badaniach meteorytów i komet odkryto wiele „prekursorów życia” - związki organiczne, kwas cyjanowodorowy, wodę, formaldehyd, cyjanogeny. W 1975 roku w glebie księżycowej i meteorytach znaleziono prekursory aminokwasów. Zwolennicy panspermii uważają je za „ziarna zasiane na Ziemi”. W 1992 roku ukazały się prace amerykańskich naukowców, w których na podstawie badań materiału zebranego na Antarktydzie opisują obecność w meteorytach szczątków żywych istot przypominających bakterie.

Współcześni zwolennicy koncepcji panspermii (w tym laureat nagroda Nobla angielski biofizyk F. Crick) uważają, że życie na Ziemi zostało sprowadzone przypadkowo lub celowo przez kosmitów za pomocą samolotów. Dowodem na to są wielokrotne pojawianie się UFO, ryty naskalne obiektów podobnych do portów kosmicznych, a także doniesienia o spotkaniach z kosmitami.

Z hipotezą panspermii sąsiaduje punkt widzenia astronomów C. Wickramasingha (Sri Lanka) i F. Hoyle'a (Wielka Brytania). Uważają, że w przestrzeni kosmicznej, głównie w obłokach gazu i pyłu, mikroorganizmy występują w dużych ilościach. Co więcej, te mikroorganizmy są wychwytywane przez komety, które następnie, przechodząc w pobliżu planet, „sieją zarazki życia”.

Inni naukowcy wyrażają pomysł przeniesienia „zarodników życia” na Ziemię za pomocą światła (pod ciśnieniem światła).

Ogólnie rzecz biorąc, zainteresowanie teorią panspermii nie wygasło do dziś.

5. TEORIA A. I. OPARYNA.

Pierwszą teorię naukową dotyczącą pochodzenia żywych organizmów na Ziemi stworzył radziecki biochemik A. I. Oparin (ur. 1894). W 1924 roku opublikował prace, w których nakreślił idee dotyczące tego, jak życie mogło powstać na Ziemi. Zgodnie z tą teorią życie powstało w specyficznych warunkach starożytnej Ziemi i Oparin uważa je za naturalny skutek chemicznej ewolucji związków węgla we Wszechświecie.

Według Oparina proces, który doprowadził do powstania życia na Ziemi, można podzielić na trzy etapy:

1. Pojawienie się substancji organicznych.

2. Tworzenie biopolimerów (białek, kwasów nukleinowych, polisacharydów, lipidów itp.) z prostszych substancji organicznych.

3. Pojawienie się prymitywnych, samoreprodukujących się organizmów.

Teoria ewolucja biochemiczna To ma największa liczba zwolenników wśród współczesnych naukowców. Ziemia powstała około pięciu miliardów lat temu; Początkowo temperatura jego powierzchni była bardzo wysoka (4000 - 80000C). Gdy ostygło, uformowało się twarda powierzchnia (skorupa Ziemska- litosfera). Atmosfera, która pierwotnie składała się z lekkich gazów (wodór, hel), nie mogła być skutecznie zatrzymywana przez niewystarczająco gęstą Ziemię i gazy te zostały zastąpione cięższymi gazami: parą wodną, dwutlenek węgla, amoniak i metan. Kiedy temperatura na Ziemi spadła poniżej 1000C, para wodna zaczęła się skraplać, tworząc światowe oceany. W tym czasie, zgodnie z ideami A. I. Oparina, miała miejsce synteza abiogeniczna, czyli w pierwotnych oceanach lądowych nasyconych różnymi prostymi związki chemiczne„w pierwotnej zupie” pod wpływem ciepła wulkanicznego, wyładowań atmosferycznych, intensywnego promieniowania ultrafioletowego i innych czynników środowiskowych rozpoczęła się synteza bardziej złożonych związków organicznych, a następnie biopolimerów. Powstawaniu substancji organicznych sprzyjał brak organizmów żywych - konsumentów materii organicznej - oraz główny ... utleniacz ... - ... tlen. Złożone cząsteczki aminokwasów losowo łączyły się w peptydy, które z kolei tworzyły oryginalne białka. Z tych białek zsyntetyzowano pierwotne żywe stworzenia o mikroskopijnych rozmiarach.

Najtrudniejszy problem w nowoczesna teoria ewolucja to przekształcanie złożonych substancji organicznych w proste żywe organizmy. Oparin uważał, że decydującą rolę w przemianie materii nieożywionej w żywą odgrywają białka. Najwyraźniej cząsteczki białek, przyciągając cząsteczki wody, tworzyły koloidalne kompleksy hydrofilowe. Dalsza fuzja takich kompleksów ze sobą doprowadziła do rozdzielenia koloidów środowisko wodne(koacerwacja). Na granicy między koacerwatem (z łac. coacervus – skrzep, kupa) a środowiskiem ułożyły się cząsteczki lipidów – prymitywna błona komórkowa. Przyjmuje się, że koloidy mogą wymieniać cząsteczki z otoczeniem (prototyp odżywianie heterotroficzne) i gromadzą pewne substancje. Inny typ cząsteczki zapewniał zdolność do samoreprodukcji.

System poglądów A. I. Oparina nazwano „hipotezą koacerwatu”.

Teoria została potwierdzona, z wyjątkiem jednego problemu, który przez długi czas przymykał oko na prawie wszystkich ekspertów w dziedzinie pochodzenia życia. Jeśli spontanicznie, w wyniku losowych syntez bez matrycy w koacerwacie, powstały pojedyncze udane konstrukcje cząsteczek białka (na przykład skuteczne katalizatory, które zapewniają przewagę temu koacerwatowi we wzroście i reprodukcji), to w jaki sposób można je skopiować w celu dystrybucji w koacerwacie? , a tym bardziej na transmisję do potomnych koacerwatów? Teoria ta nie była w stanie zaoferować rozwiązania problemu dokładnego odtwarzania - w obrębie koacerwatu iw pokoleniach - pojedynczych, losowo pojawiających się efektywnych struktur białkowych.

6. WSPÓŁCZESNE POGLĄDY NA POCHODZENIE ŻYCIA NA ZIEMI.

Teoria AI Oparyna i inne podobne hipotezy mają jedną istotną wadę: nie ma ani jednego faktu, który potwierdzałby możliwość abiogenicznej syntezy na Ziemi choćby najprostszego żywego organizmu z nieożywionych związków. W licznych laboratoriach na całym świecie podjęto tysiące prób takiej syntezy. Na przykład amerykański naukowiec S. Miller, opierając się na założeniach dotyczących składu pierwotnej atmosfery Ziemi, przepuszczał wyładowania elektryczne przez mieszaninę metanu, amoniaku, wodoru i pary wodnej w specjalnym urządzeniu. Udało mu się uzyskać molekuły aminokwasów - tych podstawowych "cegiełek" składających się na podstawę życia - białek. Eksperymenty te powtarzano wielokrotnie, niektórym naukowcom udało się uzyskać dość długie łańcuchy peptydów (prostych białek). Lecz tylko! Nikomu nie udało się zsyntetyzować nawet najprostszego żywego organizmu. Obecnie wśród naukowców popularna jest zasada Rediego: „Żywi – tylko z żywych”.

Załóżmy jednak, że takie próby zakończą się kiedyś sukcesem. Czego dowodzi takie doświadczenie? Tyle tylko, że do syntezy życia potrzebny jest ludzki umysł, złożona zaawansowana nauka i nowoczesna technologia. Nic z tego nie istniało na pierwotnej Ziemi. Co więcej, synteza złożonych związków organicznych z prostych jest sprzeczna z drugą zasadą termodynamiki, która zabrania przejścia układów materialnych ze stanu bardziej prawdopodobne do stanu mniejszego iw tym kierunku nastąpił rozwój od prostych związków organicznych do złożonych, a następnie od bakterii do człowieka. Tutaj nie widzimy nic prócz proces twórczy. Druga zasada termodynamiki jest niezmiennym prawem, jedynym prawem, którego nigdy nie kwestionowano, nie łamano ani nie obalano. Dlatego porządek (informacja genowa) nie może powstać samorzutnie z nieuporządkowania procesów losowych, co potwierdza teoria prawdopodobieństwa.

Ostatnio badania matematyczne zadały miażdżący cios hipotezie syntezy abiogenicznej. Matematycy obliczyli, że prawdopodobieństwo spontanicznego powstania żywego organizmu z martwych bloków jest praktycznie zerowe. Tak więc L. Blumenfeld udowodnił, że prawdopodobieństwo przypadkowego powstania podczas całego istnienia Ziemi co najmniej jednej cząsteczki DNA (kwas dezoksyrybonukleinowy jest jednym z najważniejszych części składowe kod genetyczny) to 1/10800 Pomyśl o znikomej ilości tej liczby! Rzeczywiście, w jej mianowniku jest liczba, w której po jedynki jest ciąg 800 zer, a liczba ta jest niewiarygodnie wiele razy większa całkowity wszystkie atomy we wszechświecie. Współczesny amerykański astrofizyk C. Wickramasinghe tak obrazowo wyraził niemożność syntezy abiogenicznej: „Szybciej huragan, który przetacza się przez cmentarzysko starych samolotów, złoży zupełnie nowy superliner z kawałków złomu, niż życie powstanie z jego składników w wyniku przypadkowego procesu”.

Zaprzeczyć teorii syntezy abiogenicznej i danych geologicznych. Bez względu na to, jak głęboko zagłębimy się w historię geologiczną, nie znajdziemy śladów „epoki azoicznej”, czyli okresu, w którym życie na Ziemi nie istniało.

Teraz paleontolodzy w skałach, których wiek sięga 3,8 miliarda lat, czyli blisko czasu powstania Ziemi (według ostatnich szacunków 4-4,5 miliarda lat temu), znaleźli skamieniałości raczej złożonych stworzeń - bakterii, niebiesko-zielonych alg, prostych grzybów. V. Vernadsky był pewien, że życie jest geologicznie wieczne, to znaczy, że w historii geologicznej nie było epoki, w której nasza planeta była martwa. „Problem abiogenezy (spontanicznego generowania organizmów żywych)” – pisał naukowiec w 1938 r. – „pozostaje bezowocny i paraliżuje naprawdę zaległe prace naukowe”.

Ziemska forma życia jest niezwykle blisko spokrewniona z hydrosferą. Świadczy o tym przynajmniej fakt, że woda jest główną częścią masy każdego organizmu lądowego (na przykład człowiek składa się z ponad 70% wody, a organizmy takie jak meduza - 97-98%). Oczywiście życie na Ziemi powstało dopiero wtedy, gdy pojawiła się na niej hydrosfera, a zgodnie z informacjami geologicznymi działo się to niemal od początku istnienia naszej planety. Wiele właściwości organizmów żywych wynika właśnie z właściwości wody, podczas gdy sama woda jest związkiem fenomenalnym. Tak więc, według P. Privalova, woda jest systemem kooperacyjnym, w którym każde działanie jest rozprowadzane drogą „przekaźnikową” na tysiące odległości międzyatomowych, to znaczy „działanie dalekie”.

Niektórzy naukowcy uważają, że cała hydrosfera Ziemi jest w istocie jedną gigantyczną „cząsteczką” wody. Ustalono, że wodę można aktywować naturalnymi polami elektromagnetycznymi pochodzenia ziemskiego i kosmicznego (w szczególności sztucznymi). Niezwykle interesujące było odkrycie przez francuskich naukowców „pamięci wody”. Być może fakt, że ziemska biosfera jest pojedynczym superorganizmem, wynika z tych właściwości wody? Przecież wszystkie organizmy są częściami składowymi, „kroplami” tej supermolekuły ziemskiej wody.

Chociaż nadal znamy tylko ziemskie organizmy białkowo-nukleinowo-wodne, nie oznacza to, że inne jego formy nie mogą istnieć w bezkresnym Kosmosie. Niektórzy naukowcy, zwłaszcza amerykańscy, G. Feinberg i R. Shapiro, modelują takie hipotetycznie możliwe warianty:

plazmoidy - życie w atmosferach gwiazd dzięki siłom magnetycznym związanym z grupami ruchomych ładunków elektrycznych;

radiobes - życie w obłokach międzygwiazdowych oparte na agregatach atomów znajdujących się w różnych stanach wzbudzenia;

lawaboby - życie oparte na związkach krzemu, które mogą istnieć w jeziorach stopionej lawy na bardzo gorących planetach;

ptactwo wodne - życie, które może istnieć przy niskie temperatury na planetach pokrytych „zbiornikami” ciekłego metanu i czerpać energię z przemiany ortowodoru w parawodór;

termofagi to rodzaj życia kosmicznego, które czerpie energię z gradientu temperatury w atmosferze lub oceanach planet.

Oczywiście takie egzotyczne formy życia istnieją jak dotąd tylko w wyobraźni naukowców i pisarzy science fiction. Niemniej jednak możliwość rzeczywistego istnienia niektórych z nich, w szczególności plazmoidów, nie jest wykluczona. Istnieją przesłanki, by sądzić, że na Ziemi, równolegle do „naszej” formy życia, istnieje inny jej rodzaj, podobny do wspomnianych plazmoidów. Należą do nich niektóre typy UFO (niezidentyfikowane obiekty latające), formacje podobne do piorunów kulistych, a także niewidoczne dla oka, ale utrwalone na kolorowej kliszy fotograficznej, latające w atmosferze „skrzepy” energii, które w niektórych przypadkach wykazywały rozsądne zachowanie.

Tak więc teraz istnieje powód, by twierdzić, że życie na Ziemi pojawiło się od samego początku jej istnienia i powstało, według C. Wickramasinghe, „z wszechprzenikliwego ogólnego systemu życia galaktycznego”.

WNIOSEK.

Czy mamy logiczne prawo do uznania fundamentalnej różnicy między żywymi a nieożywionymi? Czy są jakieś fakty w otaczającej nas przyrodzie, które przekonują nas, że życie istnieje wiecznie i ma z tym tak niewiele wspólnego przyroda nieożywiona które w żadnym wypadku nie mogłyby z niego powstać, wyróżniać się? Czy możemy uznać organizmy za formacje całkowicie, zasadniczo różne od reszty świata?

Biologia XX wieku pogłębił zrozumienie podstawowych cech żywych, ujawniając molekularne podstawy życia. U podstaw współczesnego biologicznego obrazu świata leży idea, że ​​żywy świat jest wielkim systemem wysoce zorganizowanych systemów.

Niewątpliwie nowa wiedza będzie włączana do modeli powstania życia i będą one coraz bardziej uzasadnione. Ale im bardziej jakościowo nowe różni się od starego, tym trudniej jest wyjaśnić jego pochodzenie.

Po zapoznaniu się z głównymi teoriami pochodzenia życia na Ziemi, teoria stworzenia wydała mi się osobiście najbardziej prawdopodobna. Biblia mówi, że Bóg stworzył wszystko z niczego. Zaskakująco, nowoczesna nauka przyznaje, że wszystko mogło powstać z niczego. „Nic” w terminologii naukowej nazywa się próżnią. Próżnia, czyli fizyka XIX wieku. uważana za pustkę, według współczesnych koncepcji naukowych, jest to szczególna forma materii, zdolna do „rodzenia” cząstek materialnych w określonych warunkach. Nowoczesny mechanika kwantowa przyznaje, że próżnia może wejść” stan podniecenia”, w wyniku czego może powstać w nim pole, az niego - substancja.

LITERATURA.

1. Bernal D. „Pojawienie się życia” Załącznik nr 1: Oparin A.I. „Pochodzenie życia”. - M.: "Mir", 1969.

2. Wernadski V.I. Żywa substancja. - M., 1978.

3. Naydysh V. M. Koncepcje współczesnych nauk przyrodniczych. - M., 1999.

4. Biologia ogólna./ wyd. N.D. Lisowa. - Mn., 1999.

5. Ponnamperuma S. "Pochodzenie życia". - M.: "Mir", 1977.

6. Smirnov I.N., Titov V.F. Filozofia. Podręcznik dla studentów wyższych uczelni instytucje edukacyjne. - M.: Rosyjska Akademia Ekonomiczna. Plechanow, 1998.