Гипотезы о предбиологической стадии живого

Введение

 

Проблема происхождения и эволюции жизни относится к наиболее интересным и в то же время наименее исследованным вопросам, связанным с философией и религией. Практически на протяжении почти всей истории развития научной мысли считалось, что жизнь - явление самозарождающееся. Здесь было много чисто умозрительных рассуждений, теологических и научных.

Вот основные теории, связанные с моделью развития Вселенной: 1) жизнь была создана Творцом в определенное время - креационизм; 2) жизнь возникла самопроизвольно из неживого вещества; 3) жизнь существовала всегда; 4) жизнь была занесена на Землю из Космоса; 5) жизнь возникла в результате биохимической эволюции.

 

Заключение

 

Среди умозрительных гипотез происхождения жизни известны: креационизм, самопроизвольное возникновение, вечное существование, панспермии, биохимическим путем. Часть из этих гипотез развивалась, используя научные данные.

Современные гипотезы происхождения жизни связаны с образованием в определенных условиях более сложно организованных органических молекул - коагулянтов, гелей и коацерватов. У этих коллоидных образований на поверхности могут происходить процессы, напоминающие метаболизм живых организмов, как считали Опарин и Холдейн. Коацерваты способны делиться на части, увеличиваться в размерах, поглощать более простые молекулы.

Сопоставление вероятности определенного сочетания 6000 нуклеотидов и времени, необходимого для этого, с временем существования Вселенной указывало на необходимость поиска более быстрых, скачкообразных механизмов образования нужных структур. Открытие генетического кода в середине 50-х годов стимулировало интенсивные биохимические исследования, тем более, что код был единым для всего, живого.

Эйген для ускорения эволюционного процесса выдвинул идею конкуренции гиперциклов химических реакций, которые ведут к образованию белковых молекул. Реакции, протекающие в «первичном бульоне», похожи на реакции Белоусова-Жаботинского.

Изучение процессов кристаллизации некоторых глин и сопоставление их с появлением усложняющихся структур в РНК-полимерах привело А. Кернса-Смита к гипотезе зарождения жизни в кристаллах глины.

предбиологический организм кристаллизация глина

Список литературы

1. Бабушкин А.Б. Современные концепции естествознания. Лекции по курсу. - СПб.: Издательство «Лань», 2001.

.   Дубнищева Т.Я. - Концепции современного естествознания. Учебник под ред. акад. М.Ф. Жукова. -3-е издание. - М.: ИКЦ «Маркетинг», Новосибирск: ООО «Издательство ЮКЭА», 2001. - 832 с.

.   Солопов Е.Ф. Концепции современного естествознания: учебное пособие для вузов. - М.: Владос, 1998.

.   Концепции современного естествознания. Учебник для вузов / Лаввриненко, В.П. Ратников, Г.В. Баранов и др. - 2-е изд., перераб. и доп. - М: ЮНИТИ-ДАНА, 2002. - 303 с.

Введение

 

Проблема происхождения и эволюции жизни относится к наиболее интересным и в то же время наименее исследованным вопросам, связанным с философией и религией. Практически на протяжении почти всей истории развития научной мысли считалось, что жизнь - явление самозарождающееся. Здесь было много чисто умозрительных рассуждений, теологических и научных.

Вот основные теории, связанные с моделью развития Вселенной: 1) жизнь была создана Творцом в определенное время - креационизм; 2) жизнь возникла самопроизвольно из неживого вещества; 3) жизнь существовала всегда; 4) жизнь была занесена на Землю из Космоса; 5) жизнь возникла в результате биохимической эволюции.

 

Гипотезы о предбиологической стадии живого

 

Согласно креационизму, возникновение жизни относится к определенному событию в прошлом, которое можно вычислить. В 1650 г. архиепископ Ашер из Ирландии вычислил, что Бог сотворил мир в октябре 4004 г. до н.э., а в 9 часов утра 23 октября и человека. Это число он получил из анализа возрастов и родственных связей всех упоминаемых в Библии лиц. Однако к тому времени на Ближнем Востоке уже была развитая цивилизация, что доказано археологическими изысканиями. Впрочем, вопрос сотворения мира и человека не закрыт, поскольку толковать тексты Библии можно по-разному.

Аристотель на основе сведений о животных, которые поступали от воинов Александра Македонского и купцов-путешественников, сформулировал идею постепенного и непрерывного развития живого из неживого и создал представление о «лестнице природы» применительно к животному миру. Он не сомневался в самозарождении лягушек, мышей и других мелких животных. Платон говорил о самозарождении живых существ из земли в процессе гниения.

В 1688 г. итальянский биолог Франческо Реди серией опытов с открытыми и закрытыми сосудами доказал, что появляющиеся в гниющем мясе белые маленькие черви - это личинки мух, и сформулировал свой принцип: все живое - из живого. В 1860 г. Пастер показал, что бактерии могут быть везде и заражать неживые вещества, для избавления от них необходима стерилизация, получившая название пастеризации.

Сторонники теории вечного существования жизни считают, что на вечно существующей Земле некоторые виды вынуждены были вымереть или резко изменить численность в тех или иных местах планеты из-за изменения внешних условий. Четкой концепции на этом пути не выработано, поскольку в палеонтологической летописи Земли есть некоторые разрывы и неясности. С идеей вечного существования жизни во Вселенной связана и следующая группа гипотез.

Теория панспермии (гипотеза о возможности переноса Жизни во Вселенной с одного космического тела на другие) не предлагает никакого механизма для объяснения первичного возникновения жизни и переносит проблему в другое место Вселенной. Либих считал, что «атмосферы небесных тел, а также вращающихся космических туманностей можно считать как вековечные хранилища оживленной формы, как вечные плантации органических зародышей», откуда жизнь рассеивается в виде этих зародышей во Вселенной.

Подобным образом мыслили Кельвин, Гельмгольц и др. В начале нашего века с идеей радиопанспермии выступил Аррениус. Он описывал, как с населенных другими существами планет уходят в мировое пространство частички вещества, пылинки и живые споры микроорганизмов. Они сохраняют свою жизнеспособность, летая в пространстве Вселенной за счет светового давления. Попадая на планету с подходящими условиями для жизни, они начинают новую жизнь на этой планете. Эту гипотезу поддерживали многие, в том числе русские ученые академики Сергей Павлович Костычев (1877-1931), Лев Семенович Берг (1876-1950) и Петр Петрович Лазарев (1878-1942).

Для обоснования панспермии обычно используют наскальные рисунки с изображением предметов, похожих на ракеты или космонавтов, или появления НЛО. Полеты космических аппаратов разрушили веру в существование разумной жизни на планетах солнечной системы, которая появилась после открытия Скиапарелли каналов на Марсе (1877).

Ловелл насчитал на Марсе 700 каналов. Сеть каналов охватывала все материки. В великое противостояние 1924 г. многие каналы были сфотографированы, и большинство ученых увидели в них доказательство существования разумной жизни. Фотоснимки 500 каналов зафиксировали и сезонные изменения цвета, которые подтвердили идеи советского астронома Гавриила Андриановича Тихова (1875-1960) о растительности на Марсе, поскольку озера и каналы имели зеленый цвет. Ценная информация о физических условиях на Марсе была получена советским космическим аппаратом «Марс» и американскими посадочными станциями «Викинг-1» и «Викинг-2». Так, полярные шапки, испытывающие сезонные изменения, оказались состоящими из водяного пара с примесью минеральной пыли и из твердой двуокиси углерода (сухого льда). Но пока следов жизни на Марсе не найдено.

Изучение поверхности с борта искусственных спутников позволило предположить, что каналы и реки Марса могли возникнуть в результате растапливания подповерхностного водяного льда в зонах повышенной активности или внутреннего тепла планеты или при периодических изменениях климата.

В представлениях о зарождении жизни в результате физико-химических процессов важную роль играет эволюция самой планеты. По мнению многих биологов, геологов и физиков, состояние Земли за время ее существования все время изменялось. В очень давние времена Земля была горячей планетой, ее температура достигала 5-8 тысяч градусов. По мере остывания планеты тугоплавкие металлы и углерод конденсировались и образовывали земную кору, которая не была ровной из-за активной вулканической деятельности и всевозможных подвижек формирующегося грунта. Согласно гипотезе Опарина (1923), атмосфера первичной Земли сильно отличалась от современной. Легкие газы - водород, гелий, азот, кислород, аргон и другие - не удерживались пока недостаточно плотной планетой, тогда как их более тяжелые соединения оставались (вода, аммиак, двуокись углерода, метан). Вода оставалась в газообразном состоянии, пока температура не упала ниже 100°С.

Химический состав нашей планеты сформировался в результате космической эволюции вещества солнечной системы, в ходе которой возникли определенные пропорции количественных соотношений атомов. Поэтому современные данные о соотношении атомов химических элементов оказываются важными. Космическое обилие кислорода и водорода выразилось в обилии воды и ее многочисленных окислов. Относительно более высокая распространенность углерода явилась одной из причин, определивших большую вероятность возникновения жизни. Обилие кремния, магния и железа способствовало образованию в земной коре и метеоритах силикатов. Источниками сведений о распространенности элементов служат данные о составе Солнца, метеоритов, поверхностей Луны и планет. Возраст метеоритов примерно соответствует возрасту земных пород, поэтому их состав помогает восстановить химический состав Земли в прошлом и выделить изменения, вызванные появлением жизни на Земле.