Происхождение жизни

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 13 Декабря 2010 в 21:55, контрольная работа

Описание работы

В своей работе я должна дать развернутое определение сущности жизни, затем последовательно раскрыть основную аргументацию каждой из обозначенных концепций происхождения жизни, оценив ее вклад в развитие биологии как науки.

Происхождение жизни, возникновение живых существ - одна из центральных проблем естествознания, которая представляет как познавательный, так и научный интерес.

Содержание работы

Введение…………………………………………………………………. 3

1.Определение сущности жизни……………………………………… 4
2.Концепции происхождения жизни…………………………………. 8
Заключение……………………………………………………………… 16

Список литературы…………………………………………………….. 17

Файлы: 1 файл

контр работа по КСЕ.docx

— 38.36 Кб (Скачать файл)

    После того как температура на поверхности  Земли стала ниже 1000С, начался период дождей, вследствие чего образовались моря и океаны. В горячей дождевой воде растворялись аммиак, углекислый газ, метан, а также соли и другие вещества, вымываемые из поверхностных слоев Земли. Благодаря отсутствию в первичной атмосфере кислорода и озона, обладающих способностью поглощать ультрафиолетовые лучи и ионизирующие излучения, эти богатые энергией виды излучений воздействовали на поверхность Земли с большой интенсивностью. Грозы были часты, необычны по силе. Под влиянием ультрафиолетовых лучей, проникающего излучения и электрических разрядов между веществами, растворенными в первобытном океане, должны были происходить химические реакции, в результате которых могли образовываться химические соединения.

    Первым  шагом на пути возникновения жизни  на Земле стал небиологический (абиогенный) синтез органических молекул из неорганических. Американский ученый С.Миллер и советские ученые А.Г.Пасынский и Т.Е.Павловская экспериментально доказали образование сложных органических соединений из неорганических веществ, которые могли находиться в водах первобытного океана, под влиянием электрических разрядов и ультрафиолетового излучения. Американские химики С.Фокс и К.Дозе показали, что в условиях, существовавших на первобытной Земле, мог происходить абиогенный синтез даже таких веществ, как белки. Органические вещества накапливались в воде первобытного океана. Они находились там в начале в виде очень разбавленного раствора.

    Вторым  шагом на пути возникновения жизни  на Земле был процесс концентрирования органических веществ. По предположению  академика А.И.Опарина он происходил в силу присущей всем высокомолекулярным веществам способности самопроизвольно  концентрироваться и образовывать так называемые коацерваты. Явление  коацервации состоит в том, что  при некоторых условиях (например, в присутствии электролитов) высокомолекулярные вещества отделяются от раствора, но не в форме осадка, а в виде более  концентрированного раствора, который  называется коацерватом. При встряхивании коацервата он разбивается на мелкие капельки.

    Исследования  А.И.Опарина показали, что капельки коацервата способны поглощать из окружающего раствора различные вещества. Это напоминает процесс питания. В результате поглощения веществ капельки коацервата увеличиваются в размерах. Внешне это сходно с процессом роста. Можно подобрать такие условия опыта, при которых вещества, поглощенные коацерватом, будут вступать между собой в реакцию, а продукты этой реакции выделяться из коацервата в окружающую среду. Это похоже на процесс выделения из клетки продуктов обмена веществ. По мнению А.И.Опарина, между капельками коацервата происходит даже нечто напоминающее борьбу за существование, в результате которой в целости остаются капельки более устойчивые, более приспособленные к окружающей среде.

    Однако, в коацерватах еще отсутствует главный признак живого организма – способность к самовоспроизведению молекул, входящих в их состав.

    Важнейшей ступенью к жизни явилось возникновение  молекул, способных к самовоспроизведению. Это, вероятно, простейшие полинуклеотиды. Сборка на молекуле такой же по составу и структуре другой молекулы означала возникновение нового принципа химического синтеза – матричного синтеза, столь характерного для живых систем.

    В процессе самовоспроизведения полинуклеотидных молекул в некоторых случаях  возникали мутации, т.е. новая молекула полинуклеотида не вполне точно копировала исходную. В дальнейшем происходило уже этой новой, измененной молекулы. Частота мутаций резко повышалась при воздействии излучений, особенно ионизирующих.

    Первобытными  организмы по способу питания  были настоящими гетеротрофами, так как они использовали уже готовые органические вещества. По мере размножения организмов запасы органических веществ в первичном океане иссякали. Началась борьба за пищу, в которой выживали более активные. Случайно приобретенные в результате наследственных изменений полезные в данных условиях признаки закреплялись отбором. По-видимому именно так в процессе исторического развития произошло превращение первичных организмов в современную клетку

    Крупным шагом на пути эволюции жизни было возникновение автотрофного питания. В условиях все уменьшающихся запасов органических соединений у некоторых организмов возникла способность к самостоятельному синтезу органических веществ из простых неорганических окружающей среды. Возник хемосинтез.

    Особенно  крупным прогрессивным изменением типа ароморфоза было возникновение  фотосинтеза, которое оказало громадное  влияние на дальнейшую эволюцию жизни. С развитием фотосинтеза и  появлением в атмосфере и воде свободного кислорода возник новый  путь освобождения энергии – кислородный  путь расщепления.

    Земля в период возникновения на ней  жизни подвергалась интенсивному воздействию  излучения Солнца, которое было губительно для всего живого. Поэтому жизнь  первоначально была возможна только в океане. Постепенно происходило накопление кислорода в атмосфере, часть его превращалась в озон, обладающий способностью интенсивно поглощать ультрафиолетовое и ионизирующее излучение. В результате стала возможна жизнь на суше. Жизнь «вышла» из воды и распространилась по всей поверхности Земли.

    г) концепция панспермии. Согласно ей, жизнь на Землю была занесена из космоса, поскольку в нем зародыши жизни и белковые элементы непрерывно переносятся с планеты на планету.

    Панспермия (внеземное происхождение жизни), как концепция возникла в XIX-XX веках из-за окончательного краха версии многократного самозарождения и нежелания научной общественности возвращаться к религиозным идеям Творца. Главное положение данной теории состоит в том, что некие «зародыши жизни» блуждают в космическом пространстве до тех пор, пока не попадают на подходящую по своим условиям планету – там они и дают начало биологической эволюции.

    Первое  детальное рассмотрение данного  процесса согласно Герману Ван Гельмгольцу (1821-1894) предполагает, что во Вселенной  существует много миров, несущих  жизнь. Они время от времени разрушаются  от столкновений с другими космическими телами и их обломки, содержащие некоторое  количество живых существ, рассеиваются в космическом пространстве.

    Далее данная концепция была тщательно  разработана в 1908 г. шведским химиком  Сванте Аррениусом (1859-1927). Он предполагал, что бактериальные споры или вирусы могли быть унесены с планет под воздействием электростатического электричества и далее могли перемещаться в пространстве под давлением света звезд. Потом данные споры оседали на частичках пыли и захватывались планетами уже другой звездной системы. Таким образом, жизнь могла перемещаться с одной планеты (звездной системы) на другую.

    Косвенным подтверждением данной теории на данный момент являются исследования химического  состава небесных тел, ежегодно падающих на Землю. В состав некоторых метеоритов входили простейшие аминокислоты.

    Еще одну версию предлагает наука об изучении неопознанных летающих объектов –  уфология. Если на данный момент человеческая цивилизация развивается эволюционным путем, то есть вероятность, что цивилизации неких разумных существ существовали (существуют) и до нас в других звездных системах. И при этом прогресс науки и техники у них мог уйти намного дальше, чем у нас. Соответственно и жизнь на нашей планете могла быть занесена извне некой внеземной цивилизацией. Несмотря на всю фантастичность данных положений, нельзя их отбрасывать на том основании, что это все плод воспаленного воображения законченных романтиков и ученые еще не получили ни одного подтверждения существования внеземного разума. Да и рассекреченные документы Пентагона, подтверждающие факт крушения некого иноземного аппарата в штате Невада и описывающие процесс изучения тел неких существ, найденных внутри корабля, фактически опровергают мнение об одиночестве человека во Вселенной.

    Однако  если жизнь на нашу планету была занесена с другой планеты, то как она появилась там? Эта теория не дает ответа.

    в) теория самозарождения (самоорганизация). Согласно этой концепции, жизнь произошла естественным путем в результате саморазвития химических и физических процессов.

    В античное время и в Средние  века были распространены взгляды о том, что живые организмы возникают из неживого материала. Вполне серьезно ученые считали, что лягушки в прудах возникают из ила, мухи – из грязи. Видный ученый средневековья Ван Гельмонт (1575 - 1640) в своей книге указывал на возможность зарождения мышей из грязного белья. Другой крупный ученый той же эпохи врач Парацельс (1485 - 1540) опубликовал способ искусственного изготовления человека («гомункулюса»).

    С развитием биологии, с усовершенствованием  методов исследований позиции ученых, утверждающих возможность самопроизвольного  зарождения жизни, были поколеблены. В 1661 г. итальянский врач Франческо Реди опубликовал результаты своих опытов. В каждый из восьми стеклянных сосудов он вложил свежее мясо. Четыре сосуда оставил открытыми, а  четыре плотно накрыл марлей. Через несколько дней в мясе, лежащем в открытых сосудах, появились черви (личинки мух). На мясе в сосудах, обвязанных марлей, червей не было. Следовательно, они зарождаются не из самого мяса (как было принято считать), а из яиц, отложенных мухами. Это был неотразимый удар по представлению о самопроизвольном зарождении. Взгляды о самопроизвольном зарождении, однако, держались еще долго, особенно в области микробиологии.

    Исключительный  интерес к проблемам самозарождения жизни побудил Парижскую Академию в 1860 г. назначить премию за ее решение. Премия была присуждена выдающемуся  французскому ученому-химику и бактериологу Луи Пастеру (1822 – 1895). Пастер поместил бульон в колбу с длинным горлышком  S-образной формы. Воздух в колбу проходил свободно, но микробы проникнуть в нее не могли, так как они оседали в S-образном колене горлышка. Затем Пастер прокипятил бульон, чтобы убить находящихся там микробов. Проходили месяцы, а содержимое колбы оставалось стерильным. Стоило, однако, колбу повернуть так, чтобы содержащийся в ней бульон обмыл S-образное колено горлышка и стек обратно в колбу, в ней вскоре начиналось гниение. Это происходило потому, что в бульон попадали микробы, находившиеся в S-образной части горлышка. Таким образом, невозможность самопроизвольного зарождения микроорганизмов была убедительно доказана.

    Работы  Пастера получили широкую известность  и всеобщее признание. Во многом этому  способствовало их огромное практическое значение. На их основе были разработаны методы стерилизации в области хирургии, а также консервной промышленности. 
 
 
 
 
 

    Заключение.

    Одним из наиболее трудных и в тоже время интересных в современном естествознании являетсявопрос о происхождении жизни на планете Земля. С тех пор, как человечество начало задаваться вопросом, откуда произошло все живое, прошло много лет, и за все это время рассматривалось множество предположений о зарождении жизни.

    Сложившиеся к настоящему времени представления  о происхождении жизни на Земле  не позволяют выделить одну определенную гипотезу возникновения жизни как  наиболее предпочтительную. Однако фундаментальный  антропный принцип дает возможность исключить из рассмотрения широкий круг представлений, исходящих из предположения о случайном характере этого процесса. За последние десять лет понимание происхождения жизни сделало огромные успехи. Остается надеяться, что следующее десятилетие привнесет еще больше понимания в эту проблему. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

    Список  литературы

 
  1. Концепции современного естествознания: Учебник  для вузов/ В.Н.Лавриненко, В.П.Ратников, Г.В.Баранов и др.; Под ред. Проф. В.Н.Лавриненко, В.П.Ратникова. – М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2002.
  2. Горелов А.А. Концепции современного естествознания: Учеб. пособие для ВУЗов. М: ООО «Издательство Астрель», 2003
  3. Лихин А. Ф. Концепции современного естествознания : учеб. — ТК Велби, Изд-во Проспект, 2006.
  4. Общая биология: Учеб. для 9-10 кл. сред. шк./Ю.И.Полянский, А.Д.Браун, Н.М.Верзилин и др.; Под ред. Ю.И.Полянского. – М.: Просвещение, 1987.
  5. Прохоров А. Л., "Возникновение жизни на Земле" по материалам статьи Ричарда Монастерски в журнале National Geographic, 1998 г.

Информация о работе Происхождение жизни