Эволюция теорий происхождения жизни

Содержание:

Введение……………………………………………………………………………….2

Концепции возникновения жизни……………………………………………………2

Проблема происхождения  жизни…………………………………………………….6

Эволюционная  теория Ч. Дарвина…………………………………………………...8

Теория  происхождения жизни на Земле  А. И. Опарина…………………………..11

Этапы химической и предбиологической  эволюции на пути к жизни…………...13

Современные теории биологической эволюции…………………………………...15

Заключение…………………………………………………………………………...16

Список литературы…………………………………………………………………..18 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Введение

   Одним из наиболее трудных и в тоже время  интересных в современном естествознании является вопрос о происхождении  жизни. Он труден потому, что, когда  наука подходит к проблемам развития как создания нового, она оказывается  у предела своих возможностей как отрасли культуры, основанной на доказательстве и экспериментальной проверке утверждений.

   Учёные  сегодня не в состоянии воспроизвести  процесс возникновения жизни  с такой же точностью, как это  было несколько миллиардов лет назад. 
Даже наиболее тщательно поставленный опыт будет лишь модельным экспериментом, лишённым ряда факторов, сопровождавших появление живого на Земле.

   Жизнь на Земле представлена громадным  разнообразием форм, которым присуща  возрастающая сложность строения и  функций. Всем живым организмам свойственны два признака: целостность и самовоспроизведение. В ходе индивидуального изменения (онтогенеза) организмы приспосабливаются к внешним условиям, а смена поколений приобретает эволюционно-исторический характер (филогенез). Организмы выработали способность к относительной независимости от внешней среды (автономность). Одно из главных свойств всякого живого организма — обмен веществ. Наряду с ним существенными признаками жизни являются раздражимость, рост, размножение, изменчивость, наследственность. Всякий живой организм как бы стремится к главному — воспроизведению себе подобных.

Концепции возникновения жизни

Существует  пять концепций возникновения жизни:

1. Креационизм. Утверждает, что жизнь была сверхъестественным существом, то есть богом;
2. Абиогенез. Жизнь возникала неоднократно из неживого вещества;
3. Теория биогенеза. Все живое происходит только от живого;
4. Теория стационарного состояния. Жизнь существовала всегда, и будет существовать вечно;
5. Концепция панспермии - внеземное происхождение жизни;
6. Биохимическая эволюция. Жизнь возникла в результате процессов, подчинившихся биохимическим явлениям. Автор теории Опарин

       А. И.

   Согласно  креационизму возникновение жизни  относится к определённому 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.

   С распространением христианства идеи самозарождения были объявлены еретическими, и долгое время о них не вспоминали. Гельмонт придумал рецепт получения мышей из пшеницы и грязного белья. Бэкон тоже считал, что гниение – зачаток нового рождения. Идеи самозарождения поддерживали Галилей, Декарт, Гарвей, Гегель, Ламарк.

   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: всё 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.

   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 оживлённой 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 населённых другими существами планет уходят в мировое пространство частички вещества, пылинки и живые споры микроорганизмов. Они сохраняют свою жизнеспособность, летая в пространстве Вселенной за счёт светового давления. Попадая на планету с подходящими условиями для жизни, они начинают новую жизнь на этой планете.

   Для обоснования панспермии обычно используют наскальные рисунки с изображением предметов, похожих на ракеты или космонавтов, или появления НЛО. Полёты космических аппаратов разрушили веру в существование разумной жизни на планетах солнечной системы.

   В конце 60-х годов вновь возрос интерес  к гипотезам панспермии. 
Так, геолог Б.И.Чувашов писал, что жизнь во Вселенной, по его мнению, существует вечно.

   При изучении вещества метеоритов и комет  были обнаружены многие 
«предшественники живого» – органические соединения, синильная кислота, вода, формальдегит, цианогены. Формальдегид, в частности, обнаружен в 60% случаев в 22 исследованных областях, его облака с концентрацией примерно 1 тысяча молекул в см³ заполняют обширные пространства. В 1975 г. предшественники аминокислот найдены в лунном грунте и метеоритах. Сторонники гипотезы занесения жизни из космоса считают их «семенами», посеянными на Земле.

   В представлениях о зарождении жизни  в результате физико-химических процессов  важную роль играет эволюция живой  планеты. По мнению многих биологов, геологов и физиков, состояние Земли за время её существования всё время изменялось. В очень давние времена Земля была горячей планетой, её 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. Атмосфера первичной Земли сильно отличалась от современной. Лёгкие газы – водород, гелий, азот, кислород, аргон и другие – не удерживались пока недостаточно плотной планетой, тогда как их более тяжёлые соединения оставались (вода, аммиак, двуокись углерода, метан). Вода оставалась в газообразном состоянии, пока температура не упала ниже 100^оС.

   Химический  состав нашей планеты сформировался в результате космической эволюции вещества солнечной системы, в ходе которой возникли определённые пропорции количественных соотношений атомов. Поэтому современные данные о соотношении атомов химических элементов оказываются важными. Космическое обилие кислорода и водорода выразилось в обилии воды и её многочисленных окислов. Относительно более высокая распространённость 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 распространённости 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.

   Научная постановка проблемы возникновения  жизни принадлежит Энгельсу, считавшему, что жизнь возникла не внезапно, а сформировалась в ходе эволюции материи.

   «Жизнь – есть способ существования белковых тел, существенным моментом, которого является постоянный обмен веществ с окружающей их внешней природой, причем с прекращением этого обмена веществ прекращается и жизнь, что приводит к разложению белка». Органический обмен веществ представляет единство двух процессов – ассимиляции и диссимиляции. Первый из них ведет ко всему новому и новому синтезу органической материи – построению самого живого тела и связанному с этим накоплению потенциальной энергии, заключенной в сложных органических веществах. Второй процесс ведет к разрушению органических веществ, при котором освобождается скрытая в них потенциальная энергия,  а продукты распада выводятся из организма и выделяются в окружающую среду.  Из органического обмена веществ вытекают все основные свойства живых тел: раздражимость, подвижность, рост, развитие, размножение, а также наследственность и изменчивость.

Проблема происхождения жизни

   В начале в науке вообще не существовало проблемы возникновения жизни. Допускалась возможность постоянного зарождения живого из неживого.

   Изучение  истории христианской религии показывает, что библейское представление о внезапном возникновении жизни создалось в результате наивных наблюдений окружающей природы и невежественного истолкования этих наблюдений. Точно так же и многие философы древней Греции, и в том числе Аристотель, признавали внезапное самозарождение живых существ, допуская, что черви, моллюски и насекомые развиваются из гниющего мяса и навоза под воздействием особого нематериального начала – жизненной среды.

   Представление о самопроизвольном зарождении насекомых, червей и других многоклеточных живых  существ были опровергнуты в середине 17 века работами итальянского ученого Франческо Реди. Поставив опыт, в котором мясо в глубоком сосуде было покрытом кисеей (тканью), Реди показал, что личинки мух развиваются не из гниющего мяса, а из яиц, отложенных самками насекомых.

   С открытием микроскопа и изучением  микроскопических живых существ  гипотеза самопроизвольного зарождения приняла иную форму. В 1745 году Нидгеем первый высказал мысль, что в сенных настоях сами собой развиваются мелкие организмы, инфузории, которых создает особая находящаяся сила произрастания.

   Спор  между естествоиспытателями по вопросу  о самопроизвольном зарождении микроскопических живых существ продолжался до 1862 года, когда эта гипотеза была опровергнута опытами Луи Пастера. Пастер показал, что даже самые малые формы организмов, а именно бактерии рождаются из спор, имеющих столь незаметные размеры, что создается иллюзия самозарождения. Вскоре после того как стали известны эти работы Пастера, начали развиваться гипотезы, утверждающей вечность жизни. К ним относятся гипотеза космических зачатков (космозеев) и гипотеза панспермии (всеобщих зачатков).

   Идею  космических зачатков высказал в 1865 году немецкий врач Г. Рихтер, утверждавший, что жизнь вечна и зачатки  ее могут переноситься с одной  планеты на другую. Находясь высоко в воздухе, зачатки организмов могут прилипать к пролетающим мимо них метеоритам и так попадают в мировое пространство. Метеорит, несущий на себе такие «космические зачатки», упав на поверхность какой-нибудь планеты, может явиться источником жизни на ней. Таким путем по Рихтеру, жизнь была занесена и на Землю.

   Гипотеза  панспермии была предложена в 1907 году шведским ученым Сванте Аррениусом. Он считал невозможным занос зачатков жизни на Земле с метеоритами, предполагая, что поверхность метеорита вследствие трения об атмосферу настолько раскаляется, что любые зародыши, находящиеся  на ней, должны потерять всхожесть.

   Обе гипотезы признают вечность жизни и  закрывают путь к материалистическому  решению проблемы ее возникновения  на Земле. Объяснить существование жизни на Земле с заносом зародышей с других планет – это значит отказаться от объяснения процесса, в результате которых возникла жизнь.

   Существует  также точка зрения, что жизнь  возникла чисто случайно и совершенно внезапно. Американский генетик Г. Меллер (лауреат Нобелевской премии) допускает, что живая молекула, способная размножаться, могла возникнуть вдруг, случайно в результате взаимодействия простейших веществ.