Происхождение жизни

       Пять  лет спустя независимо от Опарина сходные идеи были развиты английским ученым Дж. Холдейном. Общим во взглядах Опарина и Холдейна является попытка объяснить возникновение жизни в результате химической эволюции на первичной Земле. Оба они подчеркивают огромную роль первичного океана как огромной химической лаборатории, в которой образовался «первичный бульон», а кроме того, и роль энзимов — органических молекул, которые многократно ускоряют нормальный ход химических процессов. В дополнение к этому Холдейн впервые высказывает идею, что первичная атмосфера на Земле, «вероятно, содержала очень мало или вообще не содержала кислорода».

      В 1952 г. Гарольд Юри (1893-1981) самостоятельно пришел к выводу, что атмосфера  молодой Земли имела восстановленный  характер, то есть к завершению процесса формирования Земля имела сильно восстановленную атмосферу, так как ее основными составляющими были водород и полностью восстановленные формы углерода, азота и кислорода: метан, аммиак и пары воды. Гравитационное поле Земли не могло удержать легкий водород, — и он постепенно улетучился в космическое пространство. Вторичным следствием потери свободного водорода было постепенное окисление метана до диоксида углерода, а аммиака — до газообразного азота, которые через определенное время превратили атмосферу из восстановительной в окислительную. Юри предполагал, что именно в период улетучивания водорода, когда атмосфера находилась в промежуточном окислительно-восстановительном состоянии, на Земле могло образоваться в больших количествах сложное органическое вещество. По его оценкам, океан, по-видимому, представлял тогда собой однопроцентный раствор органических соединений. В результате возникла жизнь в ее самой примитивной форме.

       Исходным пунктом анализа А.И. Опарина и его последователей и сторонников является материалистический подход к пониманию сущности живого. «Жизнь, - писал Опарин, - материальна по своей природе…..Это особая, качественно отличная от неорганического мира форма движения материи.» Гипотеза А.И.Опарина способствовала конкретному изучению происхождения простейших форм жизни. Она положила начало физико-химическому моделированию процессов образования молекул аминокислот, нуклеиновых оснований, углеводородов в условиях предполагаемой первичной атмосферы Земли.

 

  Теория самозарождения

 

        Уверенность в возможности  самозарождения живых существ мы находим у всех народов и во все времена, начиная с глубокой древности и заканчивая нашими днями.  Теория спонтанного зарождения жизни восходит к Эмпедоклу и Аристотелю, которые считали, что определенные «частицы» вещества содержат некое «альтернативное начало», которое при определенных условиях может создать живой организм. В своих сочинениях Аристотель не только описывал различные случаи самозарождения. Особенно важным является то, что он дал этому явлению известное теоретическое обоснование, создал саму теорию самозарождения. С течением времени, по-видимому, его взгляды несколько изменились, но в конечном итоге, они послужили основой идеалистических представлений о происхождении жизни. Воззрения Аристотеля оказали громадное влияние на всю дальнейшую историю вопроса о происхождении жизни. Он своим непререкаемым авторитетом подтвердил данные непосредственных, наивных наблюдений и почти на 2000 лет предопределил дальнейшую судьбу учения о самозарождении.  

        Эта теория была  распространена в Древнем Китае, Вавилоне и Египте в качестве противопоставления креационизму, с которым она существовала. Вообще, для истории проблемы самозарождения весьма характерным является то, что у самых разнообразных народов, живших в разное время и стоявших на разных ступенях культуры, мы находим указания о самопроизвольном возникновении почти всегда одних и тех же организмов – червей, зарождающихся в навозе и гниющем мясе, светляков, родящихся от искр костров, наконец, это лягушки мыши, возникающие из росы и влажной земли. Всюду, где человек сталкивался с внезапным и массовым появлением живых существ, он рассматривал его как самозарождение жизни. Вера в самозарождение у древних народов не являлась  выводом из того или иного миропонимания. Самозарождение живых существ было для них просто очевидным, эмпирически установленным фактом, под который уже в дальнейшем подводилось то или иное теоретическое обоснование. В течение всех средних веков вера в самопроизвольное самозарождение нераздельно господствовала над умами людей.

        До середины XVII века сама возможность самозарождения живых существ никем не подвергалась сомнению. Спор между мистическими учениями средневековья и бурно развивающимся материализмом шел только в направлении теоретической трактовки этого явления: рассматривать ли самозарождение как проявление «духовного начала» или как естественные процесс самоформирования живых существ. Однако все более и более расширяющиеся и уточняющиеся исследования живой природы начинают колебать уверенность в достоверности самого «факта» самозарождения. Поворотным путем в этом отношении справедливо считаются опыты итальянского естествоиспытателя и врача Франческо Реди. На его долю выпала честь впервые выступить с экспериментальными опровержениями веры в самопроизвольное зарождение, нераздельно господствовавшей многие столетия. Он предпринимает первые опыты по самозарождению. В 1668 году он доказал, что белые черви, которые встречаются в мясе, являются личинками мух; если мясо или рыбу закрыть и предотвратить доступ мух, то они, хотя и сгниют, но не произведут червей. Сегодня опыты Реди выглядят наивными, но они представляли собой первый прорыв фронта мистических представлений о формировании живых существ. Суть его исследований выражаются в известном «принципе Реди»: «Живое зарождается только из живого».

        Эти эксперименты, однако, не привели к отказу от идеи самозарождения, и хотя эта идея несколько отошла на задний план, она продолжала оставаться главной теорией в неклерикальной среде.

        В то время, как эксперименты Реди, казалось бы, опровергли спонтанное зарождение мух, первые микроскопические исследования Антона Ван Левенгука  усилии эту теорию применительно  к микроорганизмам. Сам Левенгук не выступал в споры между сторонниками биогенеза и спонтанного зарождения, однако его наблюдения под микроскопом, во время которых он увидел представителей почти всех в настоящее время классов микроорганизмов,  дали пищу для более глубокого и детального исследования этой сферы и в конце концов побудили других ученых поставить эксперименты для решения вопроса о возникновении жизни путем спонтанного зарождения.

        Представление о  самозарождении живых существ всегда выдвигалось по отношению к таким  организмам, которые на данной ступени развития являлись еще плохо изученными. Это имело место с различными рода червями и паразитами до опытов Реди. Так же обстояло дело и с бактериями до опытов Пастера. Даже в XX веке вновь была произведена попытка развить теорию самозарождения на базе открытых к этому времени, но еще плохо изученных ультрамикробов и фильтрующихся вирусов. Но со временем и эта попытка потерпела фиаско. Несмотря на то, что по мере уточнения методов научного исследования живой природы самозарождение постепенно отнесли к все более простым существам и доказали полную невозможность внезапного возникновения даже наиболее примитивных организмов,  само существование этой теории способствовало обращению к ней таких выдающихся ученых  и философов, как Г. Лейбница,  Ф Пуше, Луи Пастера, К.А. Тимирязева  и др. Их опыты, с помощью которых они пытались опровергнуть или подтвердить теорию самозарождения,  способствовали развитию таких наук, как химия, биология, микробиология, естествоиспытание.

 
 

Теория  панспермии

 

       Теория  панспермии – это вопрос о вечности жизни, который является неотъемлемым, обязательным следствием всех идеалистических учений. Идеализм противопоставляет бренному, материальному миру, где все имеет свое начало и свой конец, вечный, неизменный дух. Эта философия нашла свое развитие в учении о панспермии, согласно которому оплодотворяющее и одухотворяющее материю начало мыслилось в виде рассеянных повсюду, невидимых духовных зародышей жизни.

       Идея  о том, что заселенные зародышами жизни фрагменты звезд могли  встретиться с Землей и ее таким образом осеменить, была высказана еще в начале XIX века французом Е. Монливо. Позднее ее развил Г. Э. Рихтер. Исходя из представления, что в мировом пространстве везде носятся маленькие частицы твердого вещества (космозои), отделившиеся от небесных тел, указанный автор допускал, что одновременно с этими частицами, может быть, прилепившись к ним, носятся жизнеспособные зародыши микроорганизмов. Таким образом, эти зародыши могут переноситься с одного, заселенного организмами небесного тела, на другое, где жизни еще нет. Если на этом последнем уже создались благоприятные жизненные условия, в смысле подходящей температуры и влажности, то зародыши начинают прорастать, развиваться и являются впоследствии родоначальниками всего органического мира данной планеты. 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.

      Концепция панспермии связана с именами  таких выдающихся ученых как Г. Гельмгольц, С, Аррениус, У. Томпсон.. Эти исследователи полагали, что жизнь столь же вечна и повсеместна, как материя, и зародыши ее постоянно путешествуют по космосу; Аррениус, в частности, доказал путем расчетов принципиальную  возможность переноса бактериальных форм с планеты на планету под действием давления света; предполагалось также, что вещество Земли в момент ее образования из газопылевого облака уже было инфицировано входившим в состав последнего «зародышами жизни». Исключительная сложность строения даже наиболее простых организмов так поразила умы многих ученых, что они пришли к убеждению о существовании непроходимой пропасти между живым и неживым. Переход неживого в живое, организованное, казался им абсолютно невозможным ни в настоящем, ни в прошлом. “Невозможность самозарождения, в какое бы то ни было время,- говорил известный английский физик В. Томсон,- нужно считать так же прочно установленной, как закон всемирного тяготения”.

      Наиболее  ярким выразителем этого направления  являлся наш знаменитый геофизик В.И. Вернадский. В своих трудах он развивал идею непреодолимого, материально-энергетического отличия живых тел от костной материи, т.к. первым присуще особое состояние пространства. Он указывал, что еще Пастер признавал возможность разного состояния космического пространства. Это состояние пространства, занятого тем или иным живым организмом, характеризуется, по Вернадскому, следующим образом: правые и левые формы одного и того же химического соединения оказываются химически идентичными в костных телах и различными в живых. Вследствие этого в продуктах, образующихся в результате биохимических процессов, это химическое неравенство резко проявляется – преобладают правые и левые изомеры. Далее Вернадский развивал ту мысль, что такое состояние пространства, занятого телом живого организма, создается в биосфере только от заранее существующих живых естественных тел, т.е. путем рождения. Поэтому и не удается воспроизвести синтез живого, так как в наших лабораториях для этого отсутствует необходимое условие – особое состояние пространства, асимметрия.

       Концепцию панспермии обычно упрекают в том, что  она не дает принципиального ответа на вопрос о путях происхождения  жизни и лишь отодвигает решение этой проблемы на неопределенный срок. При этом молчаливо подразумевается, что жизнь должна была произойти в некоторой конкретной точке Вселенной и далее расселяться по космическому пространству – подобно тому, как вновь возникшие виды животных и растений расселяются на Земле из района своего происхождения; в такой интерпретации гипотеза панспермии выглядит по сути просто уходом от решения поставленной задачи. Однако действительная суть этой концепции заключается вовсе не в романтических межпланетных странствиях «зародышей жизни», а в том, что жизнь как таковая просто является одним из фундаментальных свойств материи, и вопрос о «происхождении жизни»  стоит в том же ряду, что и, например, вопрос о «происхождении гравитации». Однако все попытки обнаружить живые существа (или их ископаемые остатки) вне Земли, и прежде всего в составе метеоритного вещества, так и не дали положительного результата. Это заставляет сделать вывод, что панспермия не дает удовлетворительного ответа на вопрос о возникновении жизни на Земле.

 

Заключение

 
 

       Имеем ли мы логическое право на признание  коренного различия между живым  и неживым? Есть ли в окружающей нас  природе такие факты, которые  убеждают нас в том, что жизнь  существует вечно и имеет так  мало общего с неживой природой, что ни при каких условиях, никогда не могла из нее образоваться, выделиться? Можем ли мы признать организмы образованиями совершенно, принципиально отличными от всего остального мира?

       Биология XX в. углубила понимание существенных черт живого, раскрыв молекулярные основы жизни. В основе современной биологической картины мира лежит представление о том, что мир живого - это грандиозная Система высокоорганизованных систем.

       Современное естествознание в виде большой совокупности наук (общей биологии, молекулярной биологии, биофизики и биохимии, и других научных дисциплин) постепенно, шаг за шагом раскрывают физико-химический механизм жизни, не отказываясь вместе с тем от качественной ее специфики, а напротив, все полнее и полнее учитывая отличие разрозненных физических и химических процессов от той целостной биологической системы, которая возникает в результате и объединения, совместного, кооперативного действия. Обращая главное внимание именно на такие процессы, науки типа синергетики помогают биологам, химикам и физикам объединить свои усилия в объяснении тайн жизни, ее возникновения и эволюции.

       Несомненно, в модели происхождения жизни  будут включаться новые знания, и  они будут всё более обоснованными. Но чем более качественно новое  отличается от старого, тем труднее объяснить его возникновение.

 
 
 
 

Литература:

 

1. Концепции современного естествознания. Под ред. Лавриненко В.Н. и Ратникова В  П. М., 2004

 

2. Фолсом  Клэр Э. Происхождение жизни. М., 1973

 

3. Вернадский  В.И. Начало и вечность жизни. М., 1989

 

4. Вернадский В.И. Живое вещество М., 1978

 

5. Опарин  А.И. Возникновение жизни на Земле М., 1957

 

6. Опарин  А.И. Жизнь, ее природа, происхождение и развитие М., 1968

 

7. Солопов Е.Ф. Концепции современного естествознания М., 2001