Основные естественнонаучные концепции происхождения жизни на земле. Сравнительная характеристика

Данная теория, вероятней  всего, появилась первейшей из всех существующих. До Библии существовали также и другие литературные источники (Веды - брахманизм, Авеста - зороастризм), в которых описывался процесс сотворения всего живого Богом. Основой данной теории является вера в Бога (Абсолют, Высшее существо), который обладает неограниченной силой и возможностью сотворить любой материальный объект, будь то человек или какое-либо животное или предмет. [4]

Вопрос о продолжительности  творения мира точно не определен  в креационизме, т.к. В Библии сказано, что Бог сотворил мир в шесть  дней. В Библии говорится: «В начале сотворил Бог небо и землю». На пятый день Бог сказал: «Да произведет вода пресмыкающихся, душу живую и птицы да полетят над землею по тверди небесной». На шестой день: «И сотворил Бог человека по образу Своему…» (Бытие, 1:2-31). [1]

Некоторые христианские теологи верят, что это были обычные  дни по 24 часа. Другие считают, что это образное выражение и на самом деле каждый день творения занимал тысячу лет. Достоинством данной теории является ее универсальность. Все события в мире (не только зарождение жизни) трактуются, как Воля Бога, и человеку нет нужды задумываться над причинами, порождающими тот или иной процесс.

 Но во всех случаях  рассуждения о происхождении  жизни основаны только лишь  на вере в библейские откровения, сомневаться в которых нельзя. Научные же истины в соответствии с принципом фальсификации всегда подвергаются сомнению.

Таким образом, концепция  креационизма, по существу, научной  не является, ведь она возникла в  рамках религиозного мировоззрения. Она  утверждает, что жизнь такова, какова она есть, потому что такой ее сотворил Бог. Тем самым практически  снимается вопрос о научном решении проблемы происхождения жизни, так как все религии требуют принимать это положение на веру, без доказательств. Несмотря на эти факты, данная модель происхождения жизни на земле весьма популярна. [6]

Концепция стационарного состояния

Сторонники теории вечного  существования жизни считают, что  Земля никогда не возникала, а  существовала вечно, и вместе с ней  всегда существовали различные виды живого. Но при этом некоторые виды животных вымерли, некоторые изменились, а некоторые остались прежними. Большая часть аргументов в пользу этой теории основана на исследованиях палеонтологов, выявивших исчезновение некоторых видов животных в процессе эволюции, отсутствие следов переходных звеньев между разными видами живого и все более высокими оценками возраста Земли. Вследствие этого авторы и сторонники этой модели говорят, что жизнь на Земле никогда не возникала, а существовала всегда. В разные геологические эпохи менялись лишь формы жизни. Еще они полагают, что и различные виды животных существовали всегда, что у каждого вида есть лишь две возможности существования: изменение численности или вымирание. [4]

Но ученые на сегодняшний день доказывают теорию Большого Взрыва, согласно которой  наша Вселенная возникла из точки  – некоего сильно сжатого вещества, обладающего бесконечно большой энергетической емкостью. И в настоящий момент все космические тела нашей Вселенной равномерно удаляются от некоего центра, что подтверждается эффектом Доплера и обнаруженным реликтовым излучением звезд. Следовательно, теория Большого Взрыва опровергает концепцию бесконечного существования жизни во Вселенной, указывая примерный возраст Вселенной 15 млрд. лет. И поэтому жизнь не могла существовать бесконечно, в том числе и до начала Вселенной. [7]

Итак, рассмотрев теорию стационарного состояния, можно сделать вывод, что ее также нельзя отнести к естественнонаучным, потому что вопрос о происхождении жизни в ней принципиально не стоит: жизнь рассматривается как вечно существующая.

Концепция самопроизвольного (спонтанного) зарождения жизни

Данная концепция также  зародилась давно и долгое время  была единственной альтернативной креационизму. Демокрит (460-370 гг. до н.э.) и Эпикур (341-270 гг. до н.э.) считали, что возникновение живых существ – естественный процесс, результат природных сил. Согласно Аристотелю (384-322 гг. до н.э.), организмы могут происходить от организмов, но вместе с тем могут возникать и от неживой материи.[6]

 Идея о самопроизвольном  зарождении жизни появилась в  результате повседневных наблюдений  за тем, как в мусорных кучах, гниющих отбросах постоянно появляются личинки, черви, мухи. Поскольку о существовании микроорганизмов в те далекие времена не было ничего известно, то считалось, что все низшие организмы появляются путём самозарождения. Ученые Средневековья, например, допускали, что рыбы могли зародиться из ила, мыши — из грязи, мухи — из мяса и т.д. Подобных взглядов придерживались многие известные ученые (Аристотель, Парацельс, Коперник, Галилей, Декарт и др.), благодаря авторитету которых концепция самопроизвольного зарождения жизни смогла существовать так долго».

Однако начиная с XVII в. стали накапливаться данные, противоречащие такому пониманию происхождения жизни. [8]

«В 1765 году Ладзаро Спалланцани провел следующий опыт: подвергнув мясные и овощные отвары кипячению в течение нескольких часов, он сразу же их запечатал, после чего снял с огня. Исследовав жидкости через несколько дней, Спалланцани не обнаружил в них никаких признаков жизни. Из этого он сделал вывод, что высокая температура уничтожила все формы живых существ, и что без них ничто живое уже не могло возникнуть.

В 1860 году проблемой происхождения  жизни занялся Луи Пастер. К этому времени он уже многое сделал в области микробиологии и сумел разрешить проблемы, угрожавшие шелководству и виноделию. Он показал также, что бактерии вездесущи и что неживые материалы легко могут быть заражены живыми существами, если их не стерилизовать должным образом.

В результате ряда экспериментов, в  основе которых лежали методы Спалланцани, Пастер доказал справедливость теории биогенеза и окончательно опроверг теорию спонтанного зарождения». [13]

Концепция самозарождения жизни, несмотря на свою ошибочность, сыграла позитивную роль в развитии естествознания, поскольку  опыты, призванные подтвердить ее, помогли получить богатый эмпирический материал для развивающейся биологической науки.

Концепция панспермии

Практически одновременно с опытами Пастера немецким ученым Г. Рихтером была высказана гипотеза о занесении живых существ  на Землю из космоса, получившая позднее название концепции панспермии. Согласно этой гипотезе жизнь в виде «семян» широко распространена в космосе, откуда зародыши простых организмов могли попасть в земные условия вместе с метеоритами и космической пылью и дать начало эволюции всего живого, породив таким образом все многообразие земной жизни. То есть данная теория допускала возможность возникновения жизни в разное время в разных частях Галактики и перенесения ее на Землю тем или иным способом. Основную идею концепции панспермии разделяли крупнейшие ученые конца XIX в. У. Томсон (барон Кельвин), Г. Гельмгольц, В.И. Вернадский и др. [5]

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. [6]

В 1908 году шведский химик С. Аррениус выдвинул схожую гипотезу происхождения  жизни из космоса. Он предположил, что  зародыши, из которых развивается  жизнь, всегда существуют в космическом пространстве, двигаясь там под влиянием световых лучей. Они могут оседать на поверхности планет, где потом из них развивается жизнь. Таким образом, Аррениус полагал, что жизнь на Земле возникла тогда, когда эти самые зародыши осели на ее поверхности.

Концепция панспермии была поддержана многими известными учеными, что способствовало ее широкому распространению. Довольно большое число сторонников  имеет эта концепция и в  наши дни. Так, американские астрономы, изучая газовую туманность, отстоящую от Земли на 25 тысяч световых лет, нашли в ее спектре следы аминокислот и других органических веществ. В начале 1980-х гг. американские исследователи обнаружили в Антарктиде осколок породы, выбитой когда-то с поверхности Марса крупным метеоритом. При помощи электронного микроскопа в этом камне были обнаружены окаменевшие останки микроорганизмов, похожие на земные бактерии. Это говорит о том, что в прошлом на Марсе существовала примитивная жизнь, может быть, она есть там и сейчас. [5]

Тем не менее, серьезных  аргументов в пользу концепции панспермии нет. При этом существуют серьезные доводы против нее. Дело в том, что, хотя спектр возможных условий для существования живых организмов достаточно широк, все же считается, что они должны погибнуть в космосе под действием ультрафиолетовых и космических лучей.

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.

Но было также много  противников данной теории, которые  пытались ее опровергнуть. «Так, А.И. Опарин показал, что эта теория, строго говоря, ничего не дает. Во всяком случае, она не имеет никакого отношения к происхождению жизни, ибо даже если удастся доказать, что жизнь была занесена на нашу планету извне, то это не освобождает нас от необходимости объяснить, как же она возникла изначально. Теория панспермии позволяет разрешить лишь проблему происхождения земной жизни, одновременно увеличивая сложность основной проблемы во много раз». [4]

Концепция случайного однократного происхождения жизни

В начале XX в. американский генетик Г. Меллер продолжил решение вопроса о происхождении жизни на земле. Он выдвинул гипотезу о случайном возникновении первичной молекулы живого вещества. Суть гипотезы заключается в предположении, что живая молекула, способная размножаться, могла возникнуть случайно в результате взаимодействия простейших веществ. Он считает, что элементарная единица наследственности - ген - является основой жизни. И жизнь в форме гена, по его мнению, возникла путем случайного сочетания атомных группировок и молекул, существовавших в водах первичного океана. Гипотеза случайного однократного появления жизни получила особенно широкое распространение среди генетиков после открытия роли ДНК в явлениях наследственности. [8]

Другая версия возникновения  жизни (Уильям Мартин из Университета Генриха Гейне в Дюссельдорфе и Майкл Рассел из Центра изучения окружающей среды, Университет Шотландии, Глазго) предполагает, что первые живые организмы на Земле могли появиться внутри камней, выстилающих дно океана. Более 4 миллиардов лет назад крошечные полости внутри минералов могли выступить в роли клеток. Ключевой момент в этой теории - отложения сульфида железа. В горячих источниках на морском дне это соединение образует "соты" с ячейками шириной в несколько сотых миллиметра. Данная версия предполагает, что возникновение клетки предшествовало возникновению белков и самореплицирующихся молекул. С притоком горячей воды в ячейки попадают ионы аммония и монооксид углерода, сульфид железа выступает в роли одного из катализаторов синтеза органических веществ из неорганических. Простые соединения концентрировались в "камерах" из сульфида железа, что могло привести к возникновению сложных молекул - белков и нуклеиновых кислот. Мартин и Рассел предполагают, что живые организмы покинули каменные ячейки, когда научились сами строить клеточную стенку. [2]

Можно привести еще не одну версию концепции происхождения  жизни на нашей Земле в результате химических процессов. И данная концепция  получила наиболее полную аргументацию на сегодняшний день. Однако, все  доказательства, приводящиеся в пользу данной концепции, являются только косвенными. Никому еще не удалось синтезировать хотя бы одну живую клетку из каких бы там ни было сложных химических элементов. Также следует отметить, что у данной естественнонаучной концепции происхождения жизни на Земле в настоящее время практически нет сторонников. [3]

Концепция биохимической эволюции. Теория А.И. Опарина

В начале XX века ученые были убеждены в том, что между органическими и неорганическими соединениями не существует никакой взаимосвязи. Они полагали, что органические соединения могут возникать только в живом организме, биогенно. Именно поэтому их назвали органическими соединениями в противоположность веществам неживой природы — минералам, которые получили название неорганических соединений. Считалось, что природа неорганических веществ совершенно иная, а поэтому возникновение даже простейших организмов из неорганических веществ принципиально невозможно. Однако, после того как из обычных химических элементов было синтезировано первое органическое соединение, представление о двух разных сущностях органических и неорганических веществ оказалось несостоятельным. В результате этого открытия возникли органическая химия и биохимия, изучающие химические процессы в живых организмах.