Pradinės nuomonės apie gyvybės atsiradimą žemėje. Gyvybės žemėje kilmė ir pradiniai vystymosi etapai Doktrinos apie gyvybės žemėje kilmę

Siųsti savo gerą darbą žinių bazėje yra paprasta. Naudokite žemiau esančią formą

Studentai, magistrantai, jaunieji mokslininkai, kurie naudojasi žinių baze savo studijose ir darbe, bus jums labai dėkingi.

Paskelbta http://www.allbest.ru/

Įvadas

1. Kreacionizmas

2. Spontaniškos kartos teorija

3. Pastovios būsenos teorija

4. Panspermijos teorija

5. Biocheminė evoliucija

Išvada

Įvadas

Žmoniją visada domino gyvybės Žemėje kilmės klausimas. Kaip Žemėje atsirado gyvybė?

Religija į šį klausimą atsako vienareikšmiškai: gyvybę sukūrė Dievas, Kūrėjas, Aukščiausiasis Protas. Ir kaip bus parodyta toliau, tai pateikia tam tikrų įrodymų. Tačiau religija nepateikia jokio atsakymo į klausimą: kaip tai buvo padaryta. Todėl mokslininkai suformulavo abiogeninės sintezės teoriją. Didelį indėlį kuriant ir plėtojant abiogeninės sintezės teoriją įnešė žymus sovietų mokslininkas, akademikas O. Oparinas. Abiogeninės sintezės teorija remiasi tuo, kad biologinės medžiagos buvo sukurtos kokiame nors pirmykštiame vandenyne iš neorganinių medžiagų, veikiant aukštai temperatūrai ir elektros iškrovoms (žaibams). Sudėtingos aminorūgščių molekulės atsitiktinai susijungė į peptidus, kurie savo ruožtu sukūrė originalius baltymus. Iš šių baltymų buvo susintetintos mikroskopinio dydžio pirminės gyvos būtybės.

Ši teorija turi trūkumą: nėra nei vieno fakto, kuris patvirtintų abiogeninės sintezės galimybę Žemėje net ir paprasčiausiam gyvam organizmui iš neorganinių junginių. Daugybė laboratorijų visame pasaulyje atliko daugybę tokios sintezės bandymų. Pavyzdžiui, buvo galima gauti aminorūgščių molekules, taip pat buvo galima gauti gana ilgas ir sudėtingas peptidų molekules - kelių aminorūgščių junginius, pirmuosius natūralius biopolimerus, tačiau niekam nepavyko dėl to gauti gyvos ląstelės. tokių eksperimentų.

Be to, pagal matematinę statistiką, gyvo organizmo savaiminio susidarymo iš neorganinių medžiagų tikimybė praktiškai lygi nuliui. Tikimybė atsitiktinai susiformuoti bent vienai DNR molekulei per visą Žemės egzistavimą yra 10-800. Abiogeninės sintezės teorija ir geologiniai duomenys prieštarauja. Kad ir kaip toli skverbtumėmės į geologinės istorijos gelmes, „azojaus eros“, ty laikotarpio, kai Žemėje nebūtų egzistavusi jokios organinės gyvybės, pėdsakų nerandame.

Dabar, atlikus paleontologinius tyrimus senovės uolienose, kurių amžius siekia 3,8 milijardo metų, o Žemės planeta gyvuoja apie 4,5 milijardo metų, rasta gana sudėtingų mikroorganizmų – bakterijų, melsvadumblių – iškastinių liekanų. , paprasti grybai. Abiogeninės sintezės problema yra gana sudėtinga ir turėtų būti laikoma tik viena iš gyvybės atsiradimo Žemės planetoje hipotezių.

V. Vernadskis taip pat turėjo savo požiūrį į gyvybės kilmę.

Jis buvo tikras, kad gyvybė yra geologiškai amžina, tai yra, geologijos istorijoje nebuvo eros, kai mūsų planeta būtų negyva. Vernadskis tikėjo, kad gyvybė yra toks pat amžinas kosmoso pagrindas, kaip materija ir energija. Remdamasis biosferos kaip žemiško, bet kartu ir kosminio mechanizmo idėja, Vernadskis susiejo jos formavimąsi ir evoliuciją su Kosmoso organizavimu. „Mums tampa aišku, – rašė jis, – kad gyvenimas yra kosminis reiškinys, o ne grynai žemiškas. Vernadskis daug kartų pakartojo šią mintį: „... Kosmose nebuvo gyvybės pradžios, kurią mes stebime, nes nebuvo šio Kosmoso pradžios. Gyvenimas yra amžinas, nes Kosmosas yra amžinas.

Vladimiras Vernadskis taip pat iškėlė kosminio gyvybės plitimo hipotezę, teigiančią, kad gyvybė smulkiausių sporų ir grybų pavidalu gali būti pernešta iš vienos planetos į kitą. Vernadskis manė, kad medžiagos dulkių dalelėse gali būti bakterijų sporų ir mikroorganizmų. Vėjo ir kitų atmosferos reiškinių įtakoje šie dulkių grūdeliai pakyla į aukštesnius atmosferos sluoksnius, kur juos surenka saulės vėjas ir palieka apgyvendintos planetos atmosferą. Saulės vėjo įtakoje dulkės gali keliauti aplink planetų sistemą, kol atsiduria kitos planetos gravitaciniame lauke.

Teorijos apie Žemės kilmę ir gyvybę joje, ir, tiesą sakant, visą Visatą, yra įvairios ir toli gražu nėra patikimos. Pagal pastovios būsenos teoriją, visata egzistavo amžinai. Remiantis kitomis hipotezėmis, Visata galėjo atsirasti iš daugybės neutronų dėl „Didžiojo sprogimo“, gimti vienoje iš juodųjų skylių arba ją sukūrė Kūrėjas. Priešingai populiariam įsitikinimui, mokslas negali paneigti tezės apie dieviškąjį Visatos sukūrimą, kaip ir teologinės pažiūros nebūtinai atmeta galimybę, kad gyvybė vystydamasi įgavo bruožų, kuriuos galima paaiškinti remiantis gamtos dėsniais. .

Tarp daugybės gyvybės atsiradimo Žemėje teorijų panagrinėkime pagrindines: gyvybę tam tikru metu sukūrė antgamtinė būtybė (kreacionizmas); gyvybė ne kartą kilo iš negyvos materijos (spontaniška karta); gyvybė egzistavo visada (stacionarios būsenos teorija); gyvybė į mūsų planetą atnešta iš išorės (panspermija); gyvybė atsirado dėl procesų, kurie paklūsta cheminiams ir fiziniams dėsniams (biocheminė evoliucija).

Pažvelkime į šias teorijas išsamiau.

1. Kreacionizmas

gyvybės kilmės teorija

Remiantis šia teorija, gyvybė atsirado dėl kažkokio antgamtinio įvykio praeityje; jos laikosi beveik visų labiausiai paplitusių religinių mokymų pasekėjai. 1650 m. Armago (Airija) arkivyskupas Usheris apskaičiavo, kad Dievas sukūrė pasaulį 4004 m. spalį prieš Kristų. e. O darbą baigė spalio 23 dieną 9 val., kurdamas žmogų. Ašeris šią datą gavo sudėjęs visų Biblijos genealogijoje minimų žmonių amžių – nuo ​​Adomo iki Kristaus („kas ką pagimdė“). Aritmetiniu požiūriu tai prasminga, tačiau tai reiškia, kad Adomas gyveno tuo metu, kai archeologiniai įrodymai rodo, kad Vidurio Rytuose buvo gerai išvystyta miesto civilizacija.

Tradicinis judėjų ir krikščionių požiūris į kūrybą, išdėstytas Pradžios knygoje, buvo ir tebėra prieštaringas. Nors visi tikintieji pripažįsta, kad Biblija yra Dievo sandora su žmonėmis, nesutariama dėl Pradžios knygoje minimos „dienos“ trukmės. Kai kurie mano, kad pasaulis ir visi jame gyvenantys organizmai buvo sukurti per šešias 24 valandų dienas. Jie atmeta visus kitus požiūrius ir visiškai pasikliauja įkvėpimu, kontempliacija ir dievišku apreiškimu. Kiti krikščionys Biblijos nelaiko moksline knyga ir mano, kad Pradžios knygoje visiems žmonėms suprantama forma pateikiamas teologinis apreiškimas apie visagalio kūrėjo sukurtas visas gyvas būtybes. Jiems gyvų būtybių kūrimo aprašymas yra labiau susijęs su atsakymu į klausimą „kodėl?“, o ne „kaip? Jei mokslas, ieškodamas tiesos, plačiai naudoja stebėjimus ir eksperimentus, tai teologija tiesą supranta per dieviškąjį apreiškimą ir tikėjimą. Tikėjimas pripažįsta dalykus, kuriems nėra jokių įrodymų moksline šio žodžio prasme, t. y. logiškai negali būti prieštaravimo tarp mokslinio ir teologinio pasaulio sukūrimo paaiškinimo, nes šios dvi mąstymo sferos yra viena kitą paneigiančios.

Laikoma, kad dieviškojo pasaulio kūrimo procesas įvyko vieną kartą, todėl yra neprieinamas stebėti; to pakanka, kad visa dieviškosios kūrybos samprata išeitų už mokslinės diskusijos ribų. Mokslas nagrinėja tik tuos reiškinius, kuriuos galima stebėti, todėl niekada negali paneigti ar įrodyti šios sampratos.

2. Spontaniškos kartos teorija

Ši teorija buvo paplitusi senovės Kinijoje, Babilone ir Egipte kaip alternatyva kreacionizmui, su kuriuo ji egzistavo. Aristotelis (384 – 322 m. pr. Kr.), dažnai vadinamas biologijos pradininku, laikėsi spontaniškos kartos teorijos. Remdamasis savo pastebėjimais, jis toliau plėtojo šią teoriją, sujungdamas visus organizmus į ištisinę seriją - „gamtos kopėčias“ (scala naturae).

Šiuo teiginiu Aristotelis palaikė ankstesnius Empedoklio teiginius apie organinę evoliuciją. Remiantis Aristotelio spontaniškos susidarymo hipoteze, tam tikros materijos „dalelės“ turi tam tikrą „aktyvųjį pradą“, kuris tinkamomis sąlygomis gali sukurti gyvą organizmą. Aristotelis buvo teisus manydamas, kad šis principas yra apvaisintame kiaušinyje, tačiau jis klaidingai manė, kad jis yra saulės šviesoje, purve ir pūvančioje mėsoje. Plintant krikščionybei, spontaniškos kartos teorija buvo netinkama; ją priėmė tie, kurie tikėjo raganavimu ir t. t. Tačiau ši idėja dar daugelį šimtmečių egzistavo kažkur fone.

Van Helmontas (1577 – 1644), labai garsus ir sėkmingas mokslininkas, aprašė eksperimentą, kurio metu neva per dvi savaites sukūrė peles. Reikėjo tik nešvarių marškinių, tamsios spintos ir saujos kviečių. Jis manė, kad žmogaus prakaitas yra veiklioji medžiaga.

1688 metais Florencijoje gyvenęs italų biologas ir gydytojas Francesco Redi griežčiau pažvelgė į gyvybės atsiradimo problemą ir suabejojo ​​spontaniškos kartos teorija. Redi nustatė, kad ant pūvančios mėsos atsirandantys baltieji kirminai yra musių lervos. Atlikęs daugybę eksperimentų, jis gavo duomenų, patvirtinančių mintį, kad gyvybė gali kilti tik iš ankstesnio gyvenimo (biogenezės samprata).

Tačiau šie eksperimentai nepadėjo atsisakyti spontaniškos kartos idėjos ir, nors ji šiek tiek nublanko į antrą planą, ji ir toliau buvo pagrindinė teorija ne dvasininkų sluoksniuose.

Nors atrodė, kad Redi eksperimentai paneigė spontaniškos generacijos teoriją, ankstyvieji Antonie van Leeuwenhoek mikroskopiniai tyrimai sustiprino šią teoriją, taikomą mikroorganizmams. Pats Leeuwenhoekas nesileido į diskusiją tarp biogenezės ir spontaniškos kartos šalininkų, tačiau jo stebėjimai po mikroskopu paskatino abi teorijas ir galiausiai paskatino kitus mokslininkus atlikti eksperimentus, siekiant išspręsti gyvybės atsiradimo per spontanišką generaciją klausimą.

1765 m. Lazzaro Spalanzani atliko tokį eksperimentą: ilgai virinęs mėsos ir daržovių sultinius, tuoj pat juos sandariai uždarė ir nukėlė nuo ugnies. Po kelių dienų ištyręs skysčius, Spalanzani gyvybės ženklų nerado. Iš to jis padarė išvadą, kad aukšta temperatūra žudo visas gyvas būtybes, o be jų negalėtų atsirasti nieko gyvo.

1860 metais Louisas Pasteuras ėmėsi gyvybės kilmės problemos. Iki to laiko jis jau buvo daug nuveikęs mikrobiologijos srityje ir sugebėjo išspręsti problemas, kurios kėlė grėsmę ūkiui ir vyno gamybai. Jis taip pat parodė, kad bakterijos yra visur ir kad negyvos medžiagos gali būti lengvai jomis užterštos, jei jos nėra tinkamai sterilizuotos.

Atlikęs daugybę eksperimentų, pagrįstų Spalanzani metodais, Pasteuras įrodė biogenezės teorijos pagrįstumą ir galiausiai paneigė spontaniškos generacijos teoriją.

Tačiau patvirtinus biogenezės teoriją iškilo dar viena problema. Jei gyvam organizmui atsirasti būtinas kitas gyvas organizmas, tai iš kur atsirado pats pirmasis gyvas organizmas? Ar tai buvo pirminė spontaniška karta?

3.Stacionarios būsenos teorija

Remiantis šia teorija, Žemė niekada neatsirado, o egzistavo amžinai, ji visada yra pajėgi palaikyti gyvybę, o jei keisdavosi, keisdavosi labai mažai. Rūšys taip pat egzistavo visada.

Žemės amžiaus įvertinimai labai skyrėsi – nuo ​​maždaug 6000 metų pagal arkivyskupo Ussher skaičiavimus iki 5000 * 10 6 metų pagal šiuolaikinius skaičiavimus, pagrįstus radioaktyvaus skilimo greičiu. Pažangesni datavimo metodai suteikia vis aukštesnius Žemės amžiaus įverčius, o tai leidžia pastovios būsenos teorijos šalininkams manyti, kad Žemė egzistavo amžinai. Pagal šią teoriją rūšys taip pat niekada neatsirado, jos egzistavo visada ir kiekviena rūšis turi tik dvi alternatyvas – arba skaičiaus pasikeitimą, arba išnykimą.

Šios teorijos šalininkai nepripažįsta, kad tam tikrų fosilijų liekanų buvimas ar nebuvimas gali rodyti tam tikros rūšies atsiradimo ar išnykimo laiką, ir kaip pavyzdį pateikia skiltelinių žuvų atstovą – koelakantą. Pastovios būsenos teorijos šalininkai teigia, kad tik ištyrus gyvas rūšis ir palyginus jas su iškastinėmis liekanomis galima padaryti išvadą apie išnykimą, ir net tada labai tikėtina, kad ji bus neteisinga. Naudodamiesi paleontologiniais duomenimis, patvirtindami pastovios būsenos teoriją, nedaugelis jos šalininkų iškastinių liekanų atsiradimą interpretuoja ekologiniu aspektu (populiacijos padidėjimas, migracija į palankias palaikų išsaugojimui vietas ir kt.). Daugelis argumentų už šią teoriją yra susiję su neaiškiais evoliucijos aspektais, tokiais kaip fosilijų įrašų lūžių reikšmė, ir būtent taip ji buvo išplėtota plačiausiai.

4. Panspermijos teorija

Ši teorija nesiūlo jokio mechanizmo, kuris paaiškintų pirminę gyvybės kilmę, bet iškelia idėją apie jos nežemišką kilmę. Todėl ji negali būti laikoma gyvybės atsiradimo teorija kaip tokia; tai paprasčiausiai perkelia problemą į kurią nors kitą visatos vietą.

Panspermijos teorija teigia, kad gyvybė galėjo atsirasti vieną ar kelis kartus skirtingu metu skirtingose ​​Galaktikos ar Visatos dalyse. Šiai teorijai pagrįsti naudojami daugkartiniai NSO stebėjimai, uolų paveikslai su objektais, primenančiais raketas ir „astronautus“, ir pranešimai apie tariamus susitikimus su ateiviais. Sovietų ir amerikiečių tyrimai kosmose rodo, kad tikimybė atrasti gyvybę Saulės sistemoje yra nereikšminga, tačiau jie nesuteikia jokios informacijos apie galimą gyvybę už šios sistemos ribų. Tiriant meteoritų ir kometų medžiagas, jose buvo aptikta daug „gyvybės pirmtakų“ – tokių medžiagų kaip cianogenai, vandenilio cianido rūgštis ir organiniai junginiai, kurie galėjo atlikti ant plikos Žemės nukritusių „sėklų“ vaidmenį. Buvo nemažai pranešimų apie primityvias gyvybės formas primenančių objektų aptikimą meteorituose, tačiau argumentai, palaikantys jų biologinę prigimtį, mokslininkams kol kas neatrodo įtikinami.

5. Biocheminė evoliucija

Tarp astronomų, geologų ir biologų visuotinai pripažinta, kad Žemės amžius yra maždaug 4,5–5 milijardai metų.

Daugelio biologų nuomone, anksčiau mūsų planetos būklė nebuvo labai panaši į dabartinę: tikriausiai paviršiaus temperatūra buvo labai aukšta (4000 - 8000 °C), o Žemei vėsstant anglis ir ugniai atsparesni metalai. kondensavosi ir suformavo žemės plutą; planetos paviršius tikriausiai buvo plikas ir nelygus, nes joje susidarė raukšlės ir įtrūkimai dėl vulkaninės veiklos, judėjimo ir plutos suspaudimo dėl aušinimo.

Manoma, kad planetos gravitacinis laukas, kuris dar nebuvo pakankamai tankus, negalėjo sulaikyti lengvųjų dujų: vandenilio, deguonies, azoto, helio ir argono, ir jos paliko atmosferą. Tačiau paprasti junginiai, kuriuose, be kita ko, yra šių elementų (vanduo, amoniakas, CO2 ir metanas). Kol Žemės temperatūra nukrito žemiau 100°C, visas vanduo buvo garų būsenoje. Atmosfera, matyt, „mažėjo“, ką liudija redukuotos formos metalų (pavyzdžiui, juodosios geležies) buvimas seniausiose kalvėse. Jaunesnėse uolienose yra oksiduotų metalų (Fe3+). Deguonies nebuvimas tikriausiai buvo būtina gyvybės atsiradimo sąlyga; Kaip rodo laboratoriniai eksperimentai, organinės medžiagos (gyvybės pagrindas) daug lengviau susidaro deguonies stokojančioje atmosferoje.

1923 metais A.I. Oparinas, remdamasis teoriniais samprotavimais, išreiškė nuomonę, kad iš paprastesnių junginių vandenyne gali susidaryti organinės medžiagos, galbūt angliavandeniliai. Energiją šiems procesams tiekė intensyvi saulės spinduliuotė, daugiausia ultravioletinė spinduliuotė, kuri nukrito į Žemę prieš susiformuojant ozono sluoksniui, kuris pradėjo gaudyti didžiąją jo dalį. Pasak Oparino, vandenynuose randamų paprastų junginių įvairovė, Žemės paviršiaus plotas, energijos prieinamumas ir laiko skalės rodo, kad organinės medžiagos palaipsniui kaupėsi vandenynuose ir sudarė „pirminę sriubą“, kurioje galėjo atsirasti gyvybė.

1953 m. Stanley Milleris, atlikdamas daugybę eksperimentų, imitavo sąlygas, kurios tariamai egzistavo primityvioje Žemėje. Jo sukurtoje instaliacijoje (1 pav.) jis sugebėjo susintetinti daug svarbios biologinės reikšmės medžiagų, įskaitant daugybę aminorūgščių, adenino ir paprastų cukrų, tokių kaip ribozė. Po to Orgelis iš Salko instituto panašaus eksperimento metu susintetino šešių monomerų vienetų ilgio nukleotidų grandines (paprastas nukleorūgštis).

Vėliau buvo pasiūlyta, kad pirminėje atmosferoje yra palyginti didelės koncentracijos anglies dioksidas. Naujausi eksperimentai, atlikti naudojant Millerio aparatą, kuriame buvo dedamas CO2 ir H2O mišinys ir tik nedidelis kiekis kitų dujų, davė tokius pačius rezultatus, kaip ir Milleris. Oparino teorija sulaukė plataus pripažinimo, tačiau ji neišsprendžia problemų, susijusių su perėjimu nuo sudėtingų organinių medžiagų prie paprastų gyvų organizmų. Būtent šiuo aspektu biocheminės evoliucijos teorija yra bendra schema, priimtina daugumai biologų.

Oparinas manė, kad lemiamas vaidmuo negyvus daiktus paverčiant gyvais tenka voverėms. Dėl baltymų amfoteriškumo jie geba sudaryti koloidinius hidrofilinius kompleksus – pritraukia vandens molekules, sukurdami aplink jas apvalkalą. Šie kompleksai gali atsiskirti nuo vandeninės fazės, kurioje jie yra suspenduoti, ir sudaryti savotišką emulsiją. Tokių kompleksų susiliejimas vienas su kitu lemia koloidų atskyrimą nuo terpės – procesas vadinamas koacervacija. Koloidų turintys koacervatai galėjo keistis medžiagomis su aplinka ir selektyviai kaupti įvairius junginius, ypač kristaloidus. Šio koacervato koloidinė sudėtis akivaizdžiai priklausė nuo terpės sudėties. „Sultinio“ sudėties įvairovė įvairiose vietose lėmė koacervatų sudėties skirtumus ir taip tiekė žaliavą „biocheminei natūraliai atrankai“.

Daroma prielaida, kad pačiuose koacervatuose į jų sudėtį įtrauktos medžiagos pateko į tolimesnes chemines reakcijas; šiuo atveju koacervatai sugeria metalų jonus ir formuoja fermentus. Lipidų molekulės išsirikiavo prie sąsajos tarp koacervatų ir terpės, todėl susidarė primityvi ląstelės membrana, kuri suteikė koacervatams stabilumo. Dėl jau egzistuojančios molekulės, galinčios savaime replikuotis, įtraukimo į koacervatą ir vidinio lipidais padengto koacervato persitvarkymo, gali atsirasti pirminė ląstelė. Padidėjus koacervatų dydžiui ir jų suskaidymui galėjo susidaryti identiški koacervatai, galintys sugerti daugiau terpės komponentų, kad šis procesas galėtų tęstis. Ši hipotetinė įvykių seka turėjo lemti primityvaus savaime besidauginančio heterotrofinio organizmo, kuris maitinosi pirmykščio sultinio organinėmis medžiagomis, atsiradimą.

Nors šiai gyvybės atsiradimo hipotezei pritaria daugelis mokslininkų, kai kuriems dėl to kyla abejonių dėl daugybės prielaidų ir prielaidų. Astronomas Fredas Hoyle'as neseniai pasiūlė, kad mintis, kad gyvybė atsirado dėl pirmiau aprašytų atsitiktinių molekulių sąveikos, yra „toks pat absurdiškas ir neįtikėtinas, kaip ir mintis, kad uraganas, einantis per šiukšlyną, gali paskatinti Boeing 747 surinkimą“.

Sunkiausia šiai teorijai paaiškinti gyvųjų sistemų gebėjimo daugintis atsiradimą. Hipotezės šiuo klausimu vis dar neįtikinamos.

Išvada

Darbe buvo nagrinėjamos pagrindinės gyvybės atsiradimo Žemėje teorijos. Šiuo metu neįmanoma vienareikšmiškai interpretuoti gyvybės atsiradimo tik kaip kūrimo akto ar kaip evoliucijos proceso. Nes yra įrodymų ir vienai, ir antrai teorijai. Norint tiksliai nustatyti, kaip atsirado gyvybė, reikia daugiau tyrimų. Tik juos įgyvendinus bus galima nustatyti, kuri iš šių teorijų yra teisinga. Galbūt bus sukurta vieninga gyvybės atsiradimo teorija, kuri apims šias dvi teorijas.

Žmonija vis dar vieniša, kitų protingų civilizacijų Visatoje dar nepavyko rasti. Tačiau šios paieškos truko vos kelis dešimtmečius. Tobulėjant technologijoms ir matematiniam aparatui, šios paieškos tęsis ir, ko gero, ateityje jas vainikuos sėkmė. Tada bus rastas dar vienas įrodymas, kad žmonija nėra viena visatoje ir kad gyvybės evoliucijos teorija yra teisinga. Bet tai įvyks ateityje. Kas prasidės rytoj...

Daugelis šių „teorijų“ ir jų siūlomi paaiškinimai apie esamą rūšių įvairovę naudoja tuos pačius duomenis, tačiau pabrėžia skirtingus jų aspektus. Mokslinės teorijos gali būti labai fantastiškos, viena vertus, ir labai skeptiškos. Priklausomai nuo jų autorių religinių pažiūrų, teologiniai svarstymai taip pat gali rasti vietą šioje sistemoje. Vienas pagrindinių nesutarimų net ikidarvinizmo laikais buvo mokslo ir teologinių pažiūrų į gyvenimo istoriją santykio klausimas.

Naudotos literatūros sąrašas

1. Žiryakovas V. G. Organinė chemija. M. 2000.

2. Biologija. Red. D.K. Belyaeva M. 2006 m.

3. Šiuolaikinės gamtos mokslo sampratos. Red. V. N. Lavrienko M. 2007 m.

4. Ranovas V. A. Žemės istorijos puslapiai. M. 1988 m

5. Gindilis L.M. 1990. Andrejus Dmitrijevičius Sacharovas ir nežemiškų civilizacijų paieškos // Žemė ir Visata. 1990. N 6. P. 63-67.

6. Kardaševas N.S. 1975 // CETI (Communication with Extraterrestrial Civilizations) problema. M.: Mir, 1975. P.166-169.

7. Klimishyn A.V. Astronomija. M.: Nauka, 1992., 237 p.

8. Rodenkovo ​​K. M. Darvino teorija ir gyvybės Žemėje kilmė. M.: Nauka, 1988. 156 p.

9. Bendroji biologija. Vadovėlis universitetams. Red. Paramonova M. P. M.: Aukštoji mokykla, 2002. 378 p.

Paskelbta Allbest.ru

Panašūs dokumentai

pristatymas, pridėtas 2013-12-17


santrauka, pridėta 2010-11-19


Biocheminės evoliucijos hipotezės esmė, nežemiškos gyvybės kilmės (Panspermijos) prielaidos, stacionarios gyvybės būsenos teorija. Jų įkūrėjai ir rėmėjai. Krikščionių mokslininkų kreacionizmo filosofinės-teistinės sampratos šaltiniai ir srovės.

pristatymas, pridėtas 2011-02-27


Gyvybės atsiradimo Žemėje problema. Gyvybės egzistavimo galimybės kitose Visatos srityse. Kreacionizmas. Pastovios būsenos teorija, spontaniška generacija, panspermija. Šiuolaikinės pažiūros į gyvybės atsiradimą Žemėje.

santrauka, pridėta 2008-10-04


Evoliucijos teorijos yra gamtos mokslų idėjų ir sampratų apie laipsnišką Žemės biosferos, ją sudarančių biogeocenozių, atskirų taksonų ir rūšių vystymąsi sistema. Biocheminės evoliucijos, panspermijos, stacionarios gyvenimo būsenos, spontaniškos kartos hipotezės.

pristatymas, pridėtas 2012-08-03


Pagrindinių sąvokos „gyvenimas“ apibrėžimų palyginimas. Gyvybės Žemėje atsiradimo ir evoliucijos problemos analizė. Bendrosios šiuolaikinių gyvybės kilmės teorijų charakteristikos, taip pat jos formų evoliucijos procesas. Pagrindinių biologinės evoliucijos dėsnių esmė.

kursinis darbas, pridėtas 2010-10-04


Požiūriai į gyvybės kilmę ir jos raidą. Gamtos mokslo idėjos apie gyvybę ir jos raidą. Spontaniškos kartos teorija. Panspermijos teorija. Gyvenimas yra viena iš būties formų ir viena aukščiausių judėjimo formų.

kursinis darbas, pridėtas 2004-02-28


Gyvybės atsiradimo Žemėje paslaptis. Gyvybės atsiradimo Žemėje raida ir evoliucinės chemijos sampratų esmė. Akademiko Oparino teorijos biocheminės evoliucijos analizė. Proceso etapai, paskatinę gyvybės atsiradimą Žemėje. Evoliucijos teorijos problemos.

santrauka, pridėta 2012-03-23


Biblijos idėjos ir gamtos mokslų raida. Laiko ir amžinybės santykis kūrimo teorijoje. Gyvybės atsiradimo sampratos, jų atmainos ir ypatybės. Pagrindinės gamtos mokslų teorijos nuostatos, gyvybės atsiradimo Žemėje etapai.

kursinis darbas, pridėtas 2010-11-11


Gamtos mokslų teorijų apie gyvybės atsiradimą Žemėje esmė, jų paplitimas ir populiarumas dabartiniame etape, turinys ir pagrindinės nuostatos. Kreacionizmo ištakos, Oparino samprata ir perėjimo iš negyvos į gyvąją materiją etapai.

Būtinos sąlygos gyvybei atsirasti. Moksliniais duomenimis, Saulės sistemos planeta Žemė susidarė iš dujų-dulkių debesies maždaug prieš 4,5-5 mlrd. Tokia dujų-dulkių medžiaga šiuo metu randama tarpžvaigždinėje erdvėje.
Kad Žemėje atsirastų gyvybė, būtinos tam tikros kosminės ir planetinės sąlygos. Viena iš šių sąlygų yra planetos dydis. Planetos masė neturėtų būti per didelė, nes natūralių radioaktyviųjų medžiagų atominio skilimo energija gali sukelti planetos perkaitimą arba radioaktyvų aplinkos užteršimą. Bet jei planetos masė yra maža, ji nesugebės išlaikyti aplink save atmosferos. Taip pat būtina, kad planeta aplink žvaigždę judėtų žiedine orbita, leidžiančia nuolat ir tolygiai gauti reikiamą energijos kiekį. Gyvybės vystymuisi ir atsiradimui svarbus tolygus energijos srautas į planetą, nes tam tikromis temperatūros sąlygomis galimas gyvų organizmų egzistavimas. Taigi, pagrindinės gyvybės atsiradimo Žemėje sąlygos yra planetos dydis, energija ir tam tikros temperatūros sąlygos. Moksliškai įrodyta, kad tokios sąlygos egzistuoja tik Žemės planetoje.
Gyvybės kilmės klausimas jau seniai rūpėjo žmonijai, žinoma daug hipotezių.
Senovėje dėl mokslinių duomenų apie gyvybės kilmę trūkumo buvo įvairių požiūrių. Didysis savo laikų mokslininkas Aristotelis (IV a. pr. Kr.) laikėsi nuomonės, kad utėlė atsirado iš mėsos, vabzdys – iš gyvulių sulčių, o sliekas – iš purvo.
Viduramžiais, nepaisant mokslo žinių plėtimosi, buvo įvairių idėjų apie gyvybės kilmę. Vėliau, atradus mikroskopą, buvo patikslinti duomenys apie organizmo sandarą. Atitinkamai, atsirado eksperimentų, kurie sukrėtė idėjas apie gyvybės kilmę iš negyvosios gamtos. Tačiau iki XVII amžiaus vidurio. dar buvo daug spontaniškos kartos požiūrio šalininkų.
Norėdami suprasti gyvenimo paslaptis, anglų filosofas F. Bekonas (1561-1626) pasiūlė atlikti tyrimus stebėjimų ir eksperimentų forma. Mokslininko pažiūros turėjo ypatingą įtaką gamtos mokslų raidai.
XVII amžiaus viduryje. Italų gydytojas Francesco Redi (1626-1698) sudavė rimtą smūgį spontaniškos gyvybės atsiradimo teorijai tokiu eksperimentu (1668). Jis įdėjo mėsą į keturis indus ir paliko juos atidarytus, o kitus keturis indus uždengė mėsa marle. Lervos išsirita atviruose induose iš musių padėtų kiaušinėlių. Uždarame inde, kur musės negalėjo prasiskverbti, lervos neatsirado. Remdamasis šiuo eksperimentu, Redi įrodė, kad musės išsirita iš musių padėtų kiaušinių, t.y. musės savaime nesusigeneruoja.
1775 m. M. M. Terekhovskis atliko tokį eksperimentą. Sultinį supylė į du indus. Jis užvirino pirmąjį indą su sultiniu ir sandariai uždarė kamštį, kur vėliau nepastebėjo jokių pakitimų. M. M. Terekhovskis paliko antrąjį indą atvirą. Po kelių dienų jis atrado rūgštų sultinį atvirame inde. Tačiau tuo metu jie dar nežinojo apie mikroorganizmų egzistavimą. Remiantis šių mokslininkų idėjomis, gyvos būtybės atsiranda iš negyvų dalykų, veikiami antgamtinių „gyvybės jėgų“. „Gyvybės jėga“ negali prasiskverbti į uždarą indą, o išvirus ji miršta. Tokios pažiūros vadinamos vitalistinėmis (lot. vitalis – „gyvas, gyvybingas“).
Gyvybės atsiradimo Žemėje klausimu išryškėjo dvi priešingos nuomonės.
Pirmoji (abiogenezės teorija) – gyvi daiktai atsiranda iš negyvosios gamtos. Antrasis požiūris (biogenezės teorija) – gyvi daiktai negali atsirasti spontaniškai, jie atsiranda iš gyvų būtybių. Nesuderinama kova tarp šių pažiūrų tęsiasi iki šiol.
Norėdamas įrodyti spontaniškos gyvybės kartos neįmanomumą, prancūzų mikrobiologas L. Pasteur (1822-1895) atliko tokį eksperimentą I860 m. Jis modifikavo M. Terekhovskio eksperimentą ir panaudojo kolbą su siauru S formos kakleliu. L. Pasteuras užvirino maistinę terpę ir įdėjo į kolbą ilgu lenktu kaklu, į kolbą laisvai patekdavo oras. Tačiau mikrobai į jį patekti negalėjo, nes apsigyveno išlenktoje kaklo dalyje. Tokioje kolboje skystis ilgai išsilaikė be mikroorganizmų atsiradimo. Tokio paprasto eksperimento pagalba L. Pasteuras įrodė, kad vitalistų pažiūros klaidingos. Jis įtikinamai įrodė biogenezės teorijos teisingumą – gyvi daiktai atsiranda tik iš gyvų būtybių.
Tačiau abiogenezės teorijos šalininkai nepripažino JI eksperimentų. Pasteras.

Louis Pasteur (1822-1895). prancūzų mikrobiologas. Tyrinėjo rūgimo ir irimo procesus. Jis įrodė, kad neįmanoma spontaniškai generuotis mikroorganizmams. Sukūrė maisto pasterizavimo metodą. Įrodė infekcinių ligų plitimą per mikrobus.

Aleksandras Ivanovičius Oparinas (1894-1980). Garsus rusų biochemikas. Hipotezės apie organinių medžiagų atsiradimą abiogeninėmis priemonėmis įkūrėjas. Jis sukūrė gamtos mokslų teoriją apie gyvybės atsiradimą Žemėje. Evoliucinės biochemijos įkūrėjas.

Johnas Haldane'as (1892-1964). Garsus anglų biochemikas, genetikas ir fiziologas. „Pirmykštės sriubos“ hipotezės autorius, vienas iš populiacijos genetikos pradininkų. Jis turi daug darbų žmogaus mutacijų dažnio nustatymo ir matematinės atrankos teorijos srityje.

Kai kurie iš jų tvirtino, kad „yra kažkokia gyvybės jėga, o gyvybė Žemėje yra amžina“. Šis požiūris vadinamas kreacionizmu (lot. creatio – „kūrėjas“). Jos šalininkai buvo K. Linnaeus, J. Cuvier ir kiti.Jie teigė, kad gyvybės mikrobai į Žemę buvo atnešti iš kitų planetų per meteoritus ir kosmines dulkes. Šis požiūris moksle žinomas kaip panspermijos teorija (graikiškai pan – „vienybė“, sperma – „embrionas“). Pirmą kartą „Panspermijos teoriją“ 1865 m. pasiūlė vokiečių mokslininkas G. Richteris. Jo nuomone, gyvybė Žemėje atsirado ne iš neorganinių medžiagų, o per mikroorganizmus ir jų sporas buvo atnešta iš kitų planetų. Šiai teorijai pritarė garsūs to meto mokslininkai G. Helmholcas, G. Tomsonas, S. Arrheniusas, T. Lazarevas. Tačiau iki šiol nėra jokių mokslinių įrodymų apie mikroorganizmų patekimą į meteoritus iš tolimos kosmoso.
1880 metais vokiečių mokslininkas W. Preyeris pasiūlė gyvybės Žemėje amžinybės teoriją, kuriai pritarė garsus rusų mokslininkas V. I. Vernadskis. Ši teorija neigia skirtumą tarp gyvosios ir negyvosios gamtos.
Gyvybės kilmės samprata glaudžiai susijusi su žinių apie gyvus organizmus plėtimu ir gilinimu. Šioje srityje vokiečių mokslininkas E. Pflugeris (1875) tyrinėjo baltymines medžiagas. Ypatingą reikšmę jis skyrė baltymams, kaip pagrindiniam citoplazmos komponentui, bandydamas paaiškinti gyvybės kilmę materialistiniu požiūriu.
Didelę mokslinę reikšmę turi rusų mokslininko A.I.Oparino (1924) hipotezė, įrodanti gyvybės Žemėje atsiradimą abiogeniškai iš organinių medžiagų. Jo nuomones palaikė daugelis užsienio mokslininkų. 1928 metais anglų biologas D. Haldane'as padarė išvadą, kad organiniams junginiams susidaryti reikalinga energija yra ultravioletiniai Saulės spinduliai.

Jonas Bernalis (1901-1971). Anglų mokslininkas, visuomenės veikėjas. Šiuolaikinės gyvybės atsiradimo Žemėje teorijos įkūrėjas. Jis sukūrė darbus, tyrinėdamas baltymų sudėtį naudojant rentgeno spindulius.

Šiuo metu daugelis mokslininkų laikosi nuomonės, kad gyvybė pirmą kartą atsirado dėl aminorūgščių ir kitų organinių junginių išskyrimo jūros vandenyje.
Vitalizmas. Abiogenezė. Biogenezė. Kreacionizmas. Panspermija.

1. Remiantis abiogenezės teorija, gyvybė iš negyvos gamtos atsirado dėl cheminių junginių komplikacijos.
2. F. Redi eksperimentas įtikinamai įrodė spontaniškos kartos teorijos nenuoseklumą.
3. Vitalistinė teorija reiškia, kad gyvybė atsirado veikiama „gyvybinės jėgos“.
4. Remiantis panspermijos teorija, gyvybė Žemėje buvo atnešta iš kitos planetos, o ne iš organinių medžiagų.
5. Šiuolaikinis gyvybės apibrėžimas: „Gyvenimas yra atvira, savireguliuojanti ir savaime besidauginanti sistema, sukurta iš biopolimerų – baltymų ir nukleorūgščių“.
1. Kaip Aristotelis paaiškino gyvybės atsiradimą?
2. Ką reiškia panspermijos teorija?
3. Ką įrodė F. Redi eksperimentas?
1. Kokios sąlygos būtinos gyvybei atsirasti?
2. Kaip kreacionizmas paaiškina gyvybės kilmę?
3. Apibūdinkite L. Pasteur patirtį?
1. Kokie vienas kitam priešingi požiūriai paaiškina gyvybės atsiradimą?
2. Kokia E. Pflugerio tyrimo reikšmė?
3. Kokias hipotezes iškėlė A. I. Oparinas ir D. Haldane'as?

Parašykite esė ar pranešimą apie skirtingus požiūrius į gyvybės kilmę.

Gyvybės Žemėje idėja yra dviprasmiška. Yra keletas hipotezių apie gyvybės atsiradimą Žemėje.

Kreacionizmas – žemiškąjį gyvenimą sukūrė Kūrėjas. Dieviškojo pasaulio sukūrimo idėjos laikosi beveik visų labiausiai paplitusių religinių mokymų pasekėjai. Šiuo metu neįmanoma nei įrodyti, nei paneigti kreacionistinės koncepcijos.

Gyvybės amžinybės hipotezė – gyvybė, kaip ir pati Visata, visada egzistavo ir egzistuos amžinai, be pradžios ir pabaigos. Tuo pačiu metu atsiranda ir miršta atskiri kūnai ir dariniai – galaktikos, žvaigždės, planetos, organizmai, t.y. egzistavimas yra ribotas laike. Gyvybė gali plisti iš vienos galaktikos į kitą, ir ši idėja „atnešti“ gyvybę į Žemę iš kosmoso vadinama panspermija. Gyvenimo „amžinybės ir beprasmybės“ idėjos laikėsi daugelis mokslininkų, tarp jų S.P. Kostychevas, V.I. Vernadskis.

Hipotezė apie spontanišką gyvybės atsiradimą iš negyvos materijos. Idėjos apie spontanišką gyvybės kartą buvo reiškiamos nuo antikos laikų. Tūkstančius metų jie tikėjo galimybe nuolatinis spontaniškas gyvybės generavimas, laikydamas tai įprastu gyvų būtybių atsiradimo iš negyvos materijos būdu. Daugelio viduramžių mokslininkų nuomone, iš dumblo galėjo gimti žuvys, iš dirvos – kirminai, iš skudurų – pelės, iš supuvusios mėsos – musės.

XVII amžiuje Italų mokslininkas F. Redi eksperimentiškai įrodė, kad neįmanoma nuolat spontaniškai generuotis. Mėsos gabalėlius jis sudėjo į kelis stiklinius indus. Kai kuriuos jis paliko atvirus, o kai kuriuos uždengė muslinu. Musės lervos pasirodė tik atviruose induose, uždaruose jų nebuvo. Redi principas: „gyventi iš gyvenimo“. Nuolatinės savaiminės gyvų organizmų kartos versija galutinai paneigta XIX amžiaus viduryje. L. Pasteras. Eksperimentai įtikinamai parodė, kad šiuolaikinėje epochoje bet kokio dydžio gyvi organizmai kyla iš kitų gyvų organizmų.

Biocheminės evoliucijos hipotezė. Pagal idėjas, išsakytas XX a. XX amžiuje A.I. Oparinas, o vėliau ir J. Haldane'as, gyvybė, tiksliau, gyvi daiktai, atsirado iš negyvos medžiagos Žemėje. biocheminė evoliucija.

Gyvybės atsiradimo sąlygos biocheminės evoliucijos metu

Šiuo metu mokslininkai siūlo daugiau ar mažiau tikėtinus paaiškinimus, kaip pirminėmis Žemės sąlygomis iš negyvos medžiagos palaipsniui, žingsnis po žingsnio, išsivystė įvairios gyvybės formos. Šios sąlygos prisidėjo prie gyvybės atsiradimo per cheminę evoliuciją:

— pradinis gyvybės nebuvimas;

— junginių, turinčių redukuojančių savybių, buvimas atmosferoje (beveik visiškai nesant deguonies O 2);

— vandens ir maistinių medžiagų prieinamumas;

— energijos šaltinio buvimas (palyginti aukšta temperatūra, galingos elektros iškrovos, didelis UV spinduliuotės lygis).

Gyvybės atsiradimo mechanizmas

Žemės amžius yra apie 4,6–4,7 milijardo metų. Gyvenimas turi savo istoriją, kuri, remiantis paleontologiniais duomenimis, prasidėjo prieš 3–3,5 mlrd.

1924 m. rusų akademikas A.I. Oparinas iškėlė hipotezę apie gyvybės atsiradimo mechanizmą. Amerikos mokslininkai 1953 m S. Mileris Ir G. Jurijus eksperimentiškai patvirtino hipotezę apie organinių medžiagų (monomerų) susidarymą iš pirminėje Žemės atmosferoje esančių dujų.

Dabar yra gana daug neginčijamų įrodymų, kad pirminė atmosferaŽemė buvo be deguonies ir tikriausiai susidarė daugiausia iš vandens garų H 2 O, vandenilio H 2 ir anglies dioksido CO 2 su nedideliu kitų dujų (NH 3, CH 4, CO, H 2 S) mišiniu. Žemėje atsiradusi gyvybė pamažu pakeitė šias sąlygas ir transformavo viršutinių planetos apvalkalų chemiją.

Gyvybės Žemėje kilmė – smulkmenos besiklausantiems protams

Pagal A.I. biocheminė teorija. Oparina kai nėra deguonies ir gyvų organizmų, abiogeno buvo susintetinti paprasčiausi organiniai junginiai - monomerai, gyvosios medžiagos biologinių makromolekulių pirmtakai ir daugybė kitų organinių junginių.

Galimi energijos šaltiniai organinėms medžiagoms susidaryti nedalyvaujant gyviems organizmams, matyt, buvo elektros iškrovos, ultravioletinė spinduliuotė, radioaktyviosios dalelės, kosminiai spinduliai, į žemės atmosferą patenkančių meteoritų smūginės bangos ir intensyvios vulkaninės veiklos šiluma. Trūkstant deguonies, galinčio jas sunaikinti, taip pat gyviems organizmams, kurie juos naudotų maistui, abiogeniškai susidarė organinės medžiagos, susikaupusios Pasaulio vandenyne – “ pirmapradis sultinys».

Kitas žingsnis buvo didesnių formų formavimas polimerai iš mažų organinių monomerų, vėlgi nedalyvaujant gyviems organizmams. Amerikiečių mokslininkas S. Foxas įvairaus ilgio polipeptidus gavo kaitindamas sausų aminorūgščių mišinį. Jie buvo vadinami proteinoidais, t.y. baltyminės medžiagos. Matyt, primityvioje Žemėje tokie proteinoidai ir polinukleotidai su atsitiktine aminorūgščių ar nukleotidų seka gali susidaryti garuojant vandeniui rezervuaruose, likusiuose po atoslūgio.

Susidaręs polimeras gali turėti įtakos kitų polimerų susidarymui. Kai kurie proteinoidai, kaip ir fermentai, gali katalizuoti tam tikras chemines reakcijas: būtent šis gebėjimas tikriausiai buvo pagrindinis bruožas, nulėmęs tolesnę jų evoliuciją. Eksperimentai rodo, kad vienas polinukleotidas, atsirandantis iš nukleotidų mišinio, gali būti kito polinukleotido sintezės šablonas.

Polipeptidai dėl savo amfoteriškumo sudarė koloidinius hidrofilinius kompleksus (t.y. vandens molekulės, aplink baltymų molekules suformuodamos apvalkalą, jas išskyrė iš visos vandens masės). Šiuo atveju atskiri kompleksai buvo susieti vienas su kitu, dėl kurių susidarė lašeliai, izoliuoti nuo pirminės aplinkos koacervuoja, galintis sugerti ir selektyviai kaupti įvairius junginius. Natūrali atranka skatino stabiliausių koacervatinių sistemų išlikimą, galinčių dar labiau komplikuotis.

Tolesnis sudėtingų molekulių savaiminis organizavimas, atsiradęs dėl lipidų molekulių koncentracijos sąsajoje tarp koacervatų ir išorinės aplinkos, lėmė membraninio tipo pertvarų susidarymą. Į vidines koacervatų ertmes, kur molekulės gali prasiskverbti tik selektyviai, prasidėjo evoliucija nuo cheminių reakcijų iki biocheminių. Vienas iš svarbiausių šios teorijos etapų buvo polinukleotidų gebėjimo derinimas su fermentų baltymų kataliziniu aktyvumu.

Iš esmės susiformavo Oparino ir jo šalininkų požiūris holobiozės hipotezė : ikiląstelinio protėvio (bioido) struktūrinį pagrindą sudaro gyvybę primenančios atviros (koacervuotos) mikrosistemos, kaip ir ląstelinė, galinčios elementariai metabolizuoti dalyvaujant fermentiniam mechanizmui.. Pirminė baltyminė medžiaga.

Genobiozės hipotezė : pirminė buvo stambiamolekulinė sistema, panaši į geną, galinti savaime daugintis. RNR molekulė pripažįstama pirmine.

Pradiniai gyvybės vystymosi Žemėje etapai

Šiuolaikinė gyvybės Žemėje idėja kyla dėl to, kad pirmosios primityvios ląstelės atsirado Žemės vandens aplinkoje prieš 3,8 milijardo metų - anaerobiniai, heterotrofiniai prokariotai , jie valgė abiogeniškai susintetintas organines medžiagas arba mažiau pasisekusius savo brolius; energijos poreikiai buvo patenkinti fermentacijos būdu.

Didėjant heterotrofinių prokariotinių ląstelių skaičiui, organinių junginių atsargos pirminiame vandenyne buvo išeikvotos. Tokiomis sąlygomis organizmai gali autotrofija, t.y. į organinių org sintezę. medžiagos iš neorganinių. Matyt, pirmieji autotrofiniai organizmai buvo chemosintetinės bakterijos. Kitas etapas buvo reakcijų vystymas naudojant saulės šviesą - fotosintezė.

Pirmųjų fotosintetinių bakterijų elektronų šaltinis buvo vandenilio sulfidas. Daug vėliau melsvadumbliai (mėlynadumbliai) sukūrė sudėtingesnį elektronų gavimo iš vandens procesą. Deguonis pradėjo kauptis žemės atmosferoje kaip šalutinis fotosintezės produktas. Tai buvo būtina sąlyga atsiradimui evoliucijos eigoje aerobinis kvėpavimas. Galimybė sintetinti daugiau ATP kvėpavimo metu leido organizmams greičiau augti ir daugintis, taip pat padidinti jų struktūrų ir medžiagų apykaitos sudėtingumą.

Manoma, kad eukariotų protėviai buvo prokariotinės ląstelės. Pagal ląstelių teorija simbiogenezė Eukariotinė ląstelė yra sudėtinga struktūra, susidedanti iš kelių viena kitą papildančių prokariotinių ląstelių. Daugybė duomenų rodo, kad mitochondrijos ir chloroplastai, o galbūt ir žvyneliai, atsirado iš ankstyvųjų prokariotinių ląstelių, kurios tapo didesnės anaerobinės ląstelės vidiniais simbiontais.

Gilūs struktūros ir funkcionavimo pokyčiai žymiai padidino eukariotų evoliucines galimybes, kurios, atsiradusios vos prieš 0,9 milijardo metų, sugebėjo pasiekti daugialąstį lygį ir suformuoti modernią florą bei fauną. Palyginimui, reikėtų pasakyti, kad nuo pirmųjų prokariotinių ląstelių atsiradimo (prieš 3,8 milijardo metų) iki pirmųjų eukariotinių ląstelių atsiradimo praėjo 2,5 milijardo metų.

Gyvybės Žemėje kilmė: pagrindiniai biosferos vystymosi etapai

Gyvų organizmų įvairovė yra organizacijos ir

biosferos tvarumas

Šiuolaikinė biologinė įvairovė: Žemėje yra nuo 5 iki 30 milijonų rūšių. Biologinė įvairovė– dėl dviejų procesų – speciacijos ir išnykimo – sąveikos. Biologinė įvairovė yra vertingiausias „išteklius“ planetoje. Biologinė įvairovė apima dvi sąvokas: genetinę įvairovę arba genetinių savybių įvairovę tarp tos pačios rūšies individų ir rūšių įvairovę, arba skirtingų rūšių skaičių bendruomenėje arba visoje biosferoje. Biologinė įvairovė suteikia naujų maisto, energijos, žaliavų, cheminių medžiagų ir vaistų šaltinių. Genetinė įvairovė leidžia rūšims tobulėti, prisitaikyti, panaudoti reikiamus išteklius, rasti vietą Žemės biogeocheminiame cikle. Biologinė įvairovė yra gamtos draudimo nuo nelaimių polisas.

Biologinės įvairovės struktūra. Sistemos vienetai yra demes ir populiacijos. Gyventojų genofondas.

Biologinės įvairovės evoliucija. Skersinė evoliucinė tendencija – didėjanti įvairovė, kurį nutraukė staigus nuosmukis dėl masinio rūšių išnykimo.

Žmogaus poveikis biologinei įvairovei. Tiesioginė žala dėl žmogaus veiklos. Netiesioginė žala dėl poveikio, kuris sutrikdo subalansuotus santykius ir procesus ekosistemose.

Biologinės įvairovės išsaugojimas. Biologinės įvairovės inventorizavimas ir apsauga. Žmogaus teisių derinimas su gyvūnų teisėmis. Bioetika. Etikos principų ir ekonominių interesų derinys. Biologinės įvairovės išsaugojimas ir natūrali raida.

Biologinė įvairovė kaip poveikio rodiklis. Naudojami tiek atskiri biologinės įvairovės komponentai, tiek suminiai rodikliai. Funkcijos struktūros ar ekosistemos vystymosi sekos pažeidimas dažniausiai išreiškiamas biologinės įvairovės sumažėjimu.

Šiuo metu Žemėje aprašyta apie 3 milijonai gyvų organizmų rūšių. Šiuolaikinėje gyvųjų organizmų taksonomijoje yra tokia taksonų hierarchija: karalystė, padalijimas (gyvūnų taksonomijoje prieglauda), klasė, tvarka (tvarka gyvūnų taksonomijoje), šeima, gentis, rūšis. Be to, skiriami tarpiniai taksonai: super- ir subkaralystes, super- ir poskyriai ir kt.

BALTARUSIJAS RESPUBLIKOS ŠVIETIMO MINISTERIJOS

BSPU IM. M. TANKAS

SPECIALIOJO UGDYMO FAKULTETAS

DEFEKTOLOGIJOS PAGRINDŲ SKYRIUS

Esė

disciplinoje „Gamtos mokslas“

tema:

„Pagrindinės hipotezės apie gyvybės atsiradimą Žemėje“.

Atlikta:

101 grupės I kurso studentė

korespondencijos skyrius (biudžetinis

mokymo forma)

………Irina Anatoljevna

ĮVADAS………………………………………………………………………………..1

1. KREACIONIZMAS………………………………………………………….…….1

2. PASTOVIOS BŪKLĖS TEORIJA…………..……………….….2

3. SPONTANINĖS KARTOS TEORIJA…………..…3

4. PANSPERMIJOS TEORIJA………………………………………………………......7

5. A.I. OPARIN TEORIJA……………………………………………..……10

6. ŠIUOLAIKINIAI POŽIŪRIAI Į GYVYBĖS KILMĘ ŽEMĖJE……………………………………………………………………………………………………

IŠVADA………………………………………………………………..14

LITERATŪRA ………………………………………………………………………15

ĮVADAS

Gyvybės atsiradimo Žemėje problema ir jos egzistavimo galimybės kitose Visatos srityse jau seniai traukė tiek mokslininkų ir filosofų, tiek paprastų žmonių dėmesį. Pastaraisiais metais susidomėjimas šia „amžina problema“ labai išaugo.

Taip yra dėl dviejų aplinkybių: pirma, reikšmingos pažangos kai kurių materijos evoliucijos etapų, lėmusių gyvybės atsiradimą, laboratorinio modeliavimo, ir, antra, sparti kosmoso tyrimų plėtra, leidžianti tiesiogiai ieškoti bet kokių gyvybės formų. Saulės sistemos planetos tampa vis tikroviškesnės, o ateityje ir toliau.

Gyvybės kilmė yra vienas paslaptingiausių klausimų, į kurį vargu ar pavyks gauti išsamų atsakymą. Daugelis hipotezių ir net teorijų apie gyvybės atsiradimą, aiškinančių įvairius šio reiškinio aspektus, kol kas nepajėgia įveikti esminės aplinkybės – eksperimentiškai patvirtina gyvybės atsiradimo faktą. Šiuolaikinis mokslas neturi tiesioginių įrodymų, kaip ir kur atsirado gyvybė. Yra tik loginės konstrukcijos ir netiesioginiai įrodymai, gauti atliekant modelių eksperimentus, bei duomenys paleontologijos, geologijos, astronomijos ir kt.

Teorijos apie gyvybės kilmę Žemėje yra įvairios ir toli gražu nėra patikimos. Dažniausios gyvybės atsiradimo Žemėje teorijos yra šios:

1. Gyvybę konkrečiu laiku sukūrė antgamtinė būtybė (Kūrėjas) (kreacionizmas).

2. Gyvybė egzistavo visada (stacionarios būsenos teorija).

3. Gyvybė ne kartą kilo iš negyvos medžiagos (spontaniška generacija).

4. Gyvybė į mūsų planetą buvo atnešta iš išorės (panspermija).

5. Gyvybė atsirado dėl procesų, kurie paklūsta cheminiams ir fiziniams dėsniams (biocheminė evoliucija).

1. KREACIONIZMAS.

Kreacionizmas (iš lot. creaсio – kūryba) – filosofinė ir metodologinė samprata, kurios rėmuose visa organinio pasaulio, žmonijos, Žemės planetos, taip pat viso pasaulio įvairovė yra laikoma tyčia kažkokios superbūtybės sukurta. (Kūrėjas) arba dievybė. Šiam požiūriui nėra jokių mokslinių įrodymų: religijoje tiesa suvokiama per dieviškąjį apreiškimą ir tikėjimą. Manoma, kad pasaulio kūrimo procesas įvyko tik vieną kartą ir todėl yra neprieinamas stebėti.

Kreacionizmo teorijos laikosi beveik visų labiausiai paplitusių religinių mokymų pasekėjai (ypač krikščionys, musulmonai, žydai). Pagal šią teoriją gyvybės kilmė reiškia tam tikrą konkretų antgamtinį įvykį praeityje, kurį galima apskaičiuoti. 1650 m. Armago (Airija) arkivyskupas Usheris apskaičiavo, kad Dievas sukūrė pasaulį 4004 m. spalį prieš Kristų. e. ir baigė savo darbą spalio 23 dieną 9 val., kurdamas žmogų. Ašeris šią datą gavo sudėjęs visų Biblijos genealogijoje minimų žmonių amžių nuo Adomo iki Kristaus („kas ką pagimdė“). Aritmetiniu požiūriu tai prasminga, tačiau tai reiškia, kad Adomas gyveno tuo metu, kai, kaip rodo archeologiniai radiniai, Vidurio Rytuose jau egzistavo gerai išvystyta miesto civilizacija.

Tradicinis judėjų ir krikščionių požiūris į kūrybą, išdėstytas Pradžios knygoje, buvo ir tebėra prieštaringas. Tačiau egzistuojantys prieštaravimai nepaneigia kūrybos sampratos. Sukūrimo hipotezė negali būti nei įrodyta, nei paneigta ir visada egzistuos kartu su mokslinėmis gyvybės atsiradimo hipotezėmis.

Kreacionizmas laikomas Dievo kūryba. Tačiau šiuo metu kai kas tai vertina kaip labai išsivysčiusios civilizacijos, kuriančios įvairias gyvybės formas ir stebinčios jų raidą, veiklos rezultatą.

2. STACIONARIOS BŪSENOS TEORIJA.

Pagal šią teoriją Žemė niekada neatsirado, bet egzistavo amžinai; ji visada buvo pajėgi palaikyti gyvybę, o jei keisdavosi, tai labai mažai. Pagal šią versiją rūšys taip pat niekada neatsirado, jos egzistavo visada, ir kiekviena rūšis turi tik dvi galimybes – arba skaičiaus pasikeitimą, arba išnykimą.

Remiantis šiuolaikiniais skaičiavimais, remiantis radioaktyvaus skilimo greičiu, Žemės amžius yra 4,6 milijardo metų. Pažangesni datavimo metodai suteikia vis didesnius Žemės amžiaus įvertinimus, todėl pastovios būsenos teorijos šalininkai mano, kad Žemė egzistavo visada.

Šios teorijos šalininkai nepripažįsta, kad tam tikrų fosilijų liekanų buvimas ar nebuvimas gali rodyti tam tikros rūšies atsiradimo ar išnykimo laiką, ir kaip pavyzdį pateikia skiltelinių žuvų atstovą – koelakantą (coelacanth). Buvo manoma, kad skiltelinė žuvis (koelakantas) buvo pereinamoji forma nuo žuvies iki varliagyvių ir išnyko prieš 60-90 milijonų metų (kreidos periodo pabaigoje). Tačiau šią išvadą teko peržiūrėti, kai 1939 m. prie salos krantų. Pirmasis gyvas koelakantas buvo sugautas Madagaskare, o vėliau ir kiti egzemplioriai. Taigi koelakantas nėra pereinamoji forma.

Taip pat buvo rasta daug kitų išnykusiais laikomų gyvūnų, pavyzdžiui, lingula – mažas jūros gyvūnas, tariamai išnykęs prieš 500 milijonų metų, gyvas ir šiandien, kaip ir kitos „gyvos fosilijos“: solendonas – skroblas, tuatara – a. driežas. Milijonus metų jie nepatyrė jokių evoliucinių pokyčių.

Kitas klaidingo supratimo pavyzdys yra Archeopteryx – būtybė, jungianti paukščius ir roplius, pereinamoji forma roplius paverčiant paukščiais. Bet 1977 metais Kolorado valstijoje buvo aptiktos paukščių fosilijos, kurių amžius proporcingas ir net viršija Archeopterikso liekanų amžių, t.y. tai nėra pereinamoji forma.

Pastovios būsenos teorijos šalininkai teigia, kad tik ištyrus gyvas rūšis ir palyginus jas su iškastinėmis liekanomis galima padaryti išvadą apie išnykimą, ir net tada labai tikėtina, kad ji bus neteisinga. Naudodami paleontologinius duomenis pastovios būsenos teorijai paremti, jos šalininkai fosilijų atsiradimą interpretuoja ekologiniais terminais.

Pavyzdžiui, staigų iškastinės rūšies atsiradimą tam tikrame sluoksnyje jie paaiškina jos populiacijos padidėjimu arba judėjimu į palankias palaikų išsaugojimui vietas.

Daugelis argumentų už šią teoriją yra susiję su neaiškiais evoliucijos aspektais, tokiais kaip fosilijų įrašų lūžių reikšmė, ir būtent taip ji buvo išplėtota plačiausiai.

Pastovios būsenos hipotezė kartais vadinama eternizmo hipoteze (iš lot. eternus – amžina). Eternizmo hipotezę iškėlė vokiečių mokslininkas W. Preyeris 1880 m.

Preyerio pažiūroms pritarė akademikas Vladimiras Ivanovičius Vernadskis (1864–1945), biosferos doktrinos autorius. Vernadskis manė, kad gyvenimas yra tas pats amžinas kosmoso pagrindas, kuris yra materija ir energija. „Mes žinome ir žinome moksliškai, – tvirtino jis, – kad Kosmosas negali egzistuoti be materijos, be energijos. Ir ar pakanka materijos, net ir be gyvybės pasireiškimo, kad būtų galima sukurti Kosmosą, tą Visatą, kuri yra prieinama žmogaus protui? Į šį klausimą jis atsakė neigiamai, konkrečiai nurodydamas mokslinius faktus, o ne asmenines simpatijas, filosofinius ar religinius įsitikinimus. „...Galime kalbėti apie gyvybės amžinumą ir jos organizmų apraiškas, lygiai kaip apie dangaus kūnų materialaus substrato amžinumą, jų šilumines, elektrines, magnetines savybes ir apraiškas. Šiuo požiūriu gyvybės pradžios klausimas bus toks pat toli nuo mokslinių tyrimų, kaip materijos, šilumos, elektros, magnetizmo ir judėjimo pradžios klausimas.

Remdamasis biosferos kaip žemiško, bet kartu ir kosminio mechanizmo idėja, Vernadskis susiejo jos formavimąsi ir evoliuciją su Kosmoso organizavimu. „Mums tampa aišku, – rašė jis, – kad gyvenimas yra kosminis reiškinys, o ne grynai žemiškas. Vernadskis daug kartų pakartojo šią mintį: „... Kosmose nebuvo gyvybės pradžios, kurią mes stebime, nes nebuvo šio Kosmoso pradžios. Gyvenimas yra amžinas, nes Kosmosas yra amžinas.

3. SPONTANĖS KARTOS TEORIJA.

Ši teorija buvo paplitusi senovės Kinijoje, Babilone ir Egipte kaip alternatyva kreacionizmui, su kuriuo ji egzistavo. Visų laikų ir visų tautų religiniai mokymai gyvybės atsiradimą dažniausiai priskirdavo vienam ar kitam dievybės kūrybiniam veiksmui. Pirmieji gamtos tyrinėtojai šį klausimą taip pat sprendė labai naiviai. Aristotelis (384 – 322 m. pr. Kr.), dažnai minimas kaip biologijos pradininkas, laikėsi spontaniškos gyvybės atsiradimo teorijos. Net tokiam iškiliam antikos protui kaip Aristotelis nebuvo ypač sunku priimti mintį, kad gyvūnai – kirminai, vabzdžiai ir net žuvys – gali atsirasti iš dumblo. Priešingai, šis filosofas teigė, kad kiekvienas sausas kūnas, tapdamas šlapias, ir, atvirkščiai, kiekvienas šlapias kūnas, tapdamas sausas, pagimdys gyvūnus.

Gyvybės Žemėje kilmė yra vienas sudėtingiausių ir kartu aktualiausių bei įdomiausių šiuolaikinio gamtos mokslo klausimų.

Žemė tikriausiai susiformavo prieš 4,5–5 milijardus metų iš milžiniško kosminių dulkių debesies. kurio dalelės buvo suspaustos į karštą rutulį. Iš jo į atmosferą buvo išleisti vandens garai, o vanduo iš atmosferos krito ant lėtai vėstančios Žemės milijonus metų lietaus pavidalu. Žemės paviršiaus įdubose susiformavo priešistorinis vandenynas. Pirminė gyvybė jame atsirado maždaug prieš 3,8 milijardo metų.

Gyvybės atsiradimas Žemėje

Kaip atsirado pati planeta ir kaip joje atsirado jūros? Yra viena plačiai pripažinta teorija apie tai. Pagal ją Žemė susidarė iš kosminių dulkių debesų, kuriuose buvo visi gamtoje žinomi cheminiai elementai, kurie buvo suspausti į kamuolį. Iš šio raudonai įkaitusio rutulio paviršiaus išbėgo karšti vandens garai, apgaubdami jį ištisine debesų danga. Vandens garai debesyse lėtai atvėso ir virto vandeniu, kuris gausių nuolatinių liūčių pavidalu krito ant vis dar karšto, degančio. Žemė. Ant jo paviršiaus jis vėl virto vandens garais ir grįžo į atmosferą. Per milijonus metų Žemė palaipsniui prarado tiek šilumos, kad vėsdamas jos skystas paviršius pradėjo kietėti. Taip susiformavo žemės pluta.

Praėjo milijonai metų, o Žemės paviršiaus temperatūra dar labiau nukrito. Lietaus vanduo nustojo garuoti ir pradėjo tekėti į didžiules balas. Taip prasidėjo vandens įtaka žemės paviršiui. Ir tada dėl temperatūros kritimo kilo tikras potvynis. Vanduo, kuris anksčiau išgaravo į atmosferą ir virto jos komponentu, nuolat krito į Žemę, griaustant ir žaibuojant, iš debesų krito galingi liūtys.

Po truputį giliausiose žemės paviršiaus įdubose kaupėsi vanduo, kuris jau nespėjo visiškai išgaruoti. Jo buvo tiek daug, kad pamažu planetoje susiformavo priešistorinis vandenynas. Žaibas trenkė į dangų. Bet šito niekas nematė. Žemėje gyvybės dar nebuvo. Nuolatinis lietus pradėjo ardyti kalnus. Vanduo iš jų tekėjo triukšmingais upeliais ir audringomis upėmis. Per milijonus metų vandens srautai giliai ardė žemės paviršių, kai kur atsirado slėnių. Vandens kiekis atmosferoje sumažėjo, o vis daugiau kaupėsi planetos paviršiuje.

Ištisinis debesų sluoksnis plonėjo, kol vieną gražią dieną pirmasis saulės spindulys palietė Žemę. Nuolatinis lietus nustojo. Didžiąją dalį žemės dengė priešistorinis vandenynas. Iš viršutinių jo sluoksnių vanduo išplovė didžiulį kiekį tirpių mineralų ir druskų, kurios pateko į jūrą. Vanduo iš jo nuolat išgaravo, susidarė debesys, o druskos nusėdo, o laikui bėgant jūros vanduo laipsniškai druskėjo. Matyt, tam tikromis senovėje egzistavusiomis sąlygomis susidarė medžiagos, iš kurių susidarė ypatingos kristalinės formos. Jie augo, kaip ir visi kristalai, ir atsirado naujų kristalų, kurie į save pridėjo vis daugiau medžiagų.

Saulės šviesa ir galbūt labai stiprios elektros iškrovos šiame procese buvo energijos šaltinis. Galbūt iš tokių elementų atsirado pirmieji Žemės gyventojai – prokariotai, organizmai be susiformavusio branduolio, panašūs į šiuolaikines bakterijas. Jie buvo anaerobai, tai yra, kvėpavimui nenaudojo laisvo deguonies, kurio atmosferoje dar nebuvo. Maisto šaltinis jiems buvo organiniai junginiai, atsiradę vis dar negyvoje Žemėje dėl saulės ultravioletinės spinduliuotės, žaibo iškrovų ir ugnikalnių išsiveržimų metu susidariusios šilumos.

Tada gyvybė egzistavo plonoje bakterijų plėvelėje rezervuarų dugne ir drėgnose vietose. Ši gyvybės raidos era vadinama Archean. Iš bakterijų, o gal ir visiškai nepriklausomu būdu, atsirado mažyčiai vienaląsčiai organizmai – seniausi pirmuonys.

Kaip atrodė primityvi Žemė?

Greitai pereikime prie 4 milijardų metų senumo. Atmosferoje nėra laisvo deguonies, jis randamas tik oksiduose. Beveik jokių garsų, išskyrus vėjo švilpimą, lava trykštančio vandens šnypštimą ir meteoritų smūgius į Žemės paviršių. Jokių augalų, gyvūnų, bakterijų. Galbūt taip atrodė Žemė, kai joje atsirado gyvybė? Nors ši problema jau seniai rūpi daugeliui tyrinėtojų, jų nuomonės šiuo klausimu labai skiriasi. Uolos galėjo rodyti tuometines sąlygas Žemėje, tačiau jos buvo sunaikintos seniai dėl geologinių procesų ir žemės plutos judėjimo.

Gyvybės atsiradimo Žemėje teorijos

Šiame straipsnyje trumpai pakalbėsime apie kelias gyvybės atsiradimo hipotezes, atspindinčias šiuolaikines mokslo idėjas. Pasak žinomo gyvybės kilmės eksperto Stanley Millerio, apie gyvybės kilmę ir jos evoliucijos pradžią galime kalbėti nuo to momento, kai organinės molekulės savaime susiorganizavo į struktūras, gebančias daugintis. . Tačiau tai kelia kitus klausimus: kaip šios molekulės atsirado; kodėl jie galėjo daugintis ir burtis į tas struktūras, iš kurių atsirado gyvi organizmai; kokių sąlygų tam reikia?

Yra keletas teorijų apie gyvybės kilmę Žemėje. Pavyzdžiui, viena iš seniai egzistuojančių hipotezių sako, kad ji buvo atgabenta į Žemę iš kosmoso, tačiau įtikinamų įrodymų apie tai nėra. Be to, gyvybė, kurią žinome, stebėtinai pritaikyta egzistuoti būtent antžeminėmis sąlygomis, taigi, jei ji atsirastų už Žemės ribų, ji būtų buvusi antžeminio tipo planetoje. Dauguma šiuolaikinių mokslininkų mano, kad gyvybė atsirado Žemėje, jos jūrose.

Biogenezės teorija

Kuriant doktrinas apie gyvybės kilmę, reikšmingą vietą užima biogenezės teorija – gyvų būtybių atsiradimas tik iš gyvų būtybių. Tačiau daugelis mano, kad tai nepagrįsta, nes tai iš esmės priešpastato gyvąjį su negyvuoju ir patvirtina mokslo atmestą gyvenimo amžinybės idėją. Abiogenezė - gyvų būtybių atsiradimo iš negyvų dalykų idėja - yra pradinė šiuolaikinės gyvybės kilmės teorijos hipotezė. 1924 m. garsus biochemikas A. I. Oparinas pasiūlė, kad esant galingoms elektros iškrovoms žemės atmosferoje, kurią prieš 4–4,5 milijardo metų sudarė amoniakas, metanas, anglies dioksidas ir vandens garai, gali atsirasti paprasčiausi organiniai junginiai, būtini gyvenimą. Akademiko Oparino prognozė išsipildė. 1955 metais amerikiečių tyrinėtojas S. Milleris, leisdamas elektros krūvius per dujų ir garų mišinį, gavo paprasčiausias riebalų rūgštis, karbamidą, acto ir skruzdžių rūgštis bei keletą aminorūgščių. Taigi XX amžiaus viduryje pirmykštės Žemės sąlygas atkartojančiomis sąlygomis eksperimentiškai buvo vykdoma abiogeninė į baltymus panašių ir kitų organinių medžiagų sintezė.

Panspermijos teorija

Panspermijos teorija yra galimybė pernešti organinius junginius ir mikroorganizmų sporas iš vieno kosminio kūno į kitą. Tačiau tai visiškai neatsako į klausimą: kaip Visatoje atsirado gyvybė? Reikia pagrįsti gyvybės atsiradimą tame Visatos taške, kurios amžius, remiantis Didžiojo sprogimo teorija, ribojamas iki 12-14 milijardų metų. Iki to laiko nebuvo net elementariųjų dalelių. O jei nėra branduolių ir elektronų, nėra ir cheminių medžiagų. Tada per kelias minutes atsirado protonai, neutronai, elektronai ir materija pateko į evoliucijos kelią.

Šiai teorijai pagrįsti naudojami daugkartiniai NSO stebėjimai, uolų paveikslai su objektais, primenančiais raketas ir „astronautus“, ir pranešimai apie tariamus susitikimus su ateiviais. Tiriant meteoritų ir kometų medžiagas, jose buvo aptikta daug „gyvybės pirmtakų“ – tokių medžiagų kaip cianogenai, vandenilio cianido rūgštis ir organiniai junginiai, kurie galėjo atlikti ant plikos Žemės nukritusių „sėklų“ vaidmenį.

Šios hipotezės šalininkai buvo Nobelio premijos laureatai F. Crickas ir L. Orgelis. F. Crickas rėmėsi dviem netiesioginiais įrodymais: genetinio kodo universalumu: visų gyvų būtybių normalios apykaitos poreikiu molibdenu, kuris dabar planetoje yra itin retas.

Gyvybės atsiradimas Žemėje neįmanomas be meteoritų ir kometų

Teksaso technikos universiteto mokslininkas, išanalizavęs didžiulį kiekį surinktos informacijos, pateikė teoriją, kaip Žemėje gali susiformuoti gyvybė. Mokslininkas įsitikinęs, kad ankstyvųjų paprasčiausios gyvybės formų atsiradimas mūsų planetoje būtų buvęs neįmanomas be kometų ir ant jos nukritusių meteoritų. Mokslininkas pasidalino savo darbais 125-ajame kasmetiniame Amerikos geologijos draugijos susirinkime, vykusiame spalio 31 dieną Denveryje, Kolorado valstijoje.

Darbo autorius, Teksaso technikos universiteto (TTU) geomokslų profesorius ir universiteto paleontologijos muziejaus kuratorius Sankaras Chatterjee teigė, kad tokią išvadą padarė išanalizavęs informaciją apie ankstyvąją mūsų planetos geologinę istoriją ir palyginęs šią informaciją. duomenų su įvairiomis cheminės evoliucijos teorijomis.

Ekspertas mano, kad toks požiūris leidžia paaiškinti vieną labiausiai paslėptų ir nepilnai ištirtų laikotarpių mūsų planetos istorijoje. Daugelio geologų teigimu, didžioji dalis kosminių „bombardavimų“, kuriuose dalyvavo kometos ir meteoritai, įvyko maždaug prieš 4 milijardus metų. Chatterjee mano, kad ankstyviausia gyvybė Žemėje susiformavo krateriuose, paliktuose krentančių meteoritų ir kometų. Ir greičiausiai tai įvyko „vėlyvojo sunkaus bombardavimo“ laikotarpiu (prieš 3,8–4,1 mlrd. metų), kai smarkiai išaugo mažų kosminių objektų susidūrimas su mūsų planeta. Tuo metu buvo keli tūkstančiai kometų kritimo atvejų. Įdomu tai, kad šią teoriją netiesiogiai palaiko Nicos modelis. Pagal jį tikrasis kometų ir meteoritų, tuo metu turėjusių nukristi į Žemę, skaičius atitinka realų Mėnulyje esančių kraterių skaičių, kuris savo ruožtu buvo savotiškas mūsų planetos skydas ir neleido begalinio bombardavimo. jį sunaikinti.

Kai kurie mokslininkai teigia, kad šio bombardavimo rezultatas – gyvybės kolonizacija Žemės vandenynuose. Tačiau keli tyrimai šia tema rodo, kad mūsų planeta turi daugiau vandens atsargų nei turėtų. Ir šis perteklius priskiriamas kometoms, kurios atkeliavo pas mus iš Oorto debesies, kuris tariamai yra už vienerių šviesmečių nuo mūsų.

Chatterjee pabrėžia, kad šių susidūrimų sukurti krateriai buvo užpildyti ištirpusiu vandeniu iš pačių kometų, taip pat būtinų cheminių statybinių blokų, reikalingų paprastiems organizmams formuotis. Kartu mokslininkas mano, kad tos vietos, kuriose gyvybė neatsirado net po tokio bombardavimo, tiesiog pasirodė tam netinkamos.

„Kai Žemė susiformavo maždaug prieš 4,5 milijardo metų, ji buvo visiškai netinkama joje atsirasti gyviems organizmams. Tai buvo tikras verdantis ugnikalnių, nuodingų karštų dujų ir ant jo nuolat krintančių meteoritų katilas“, – cituodamas mokslininką rašo internetinis žurnalas „AstroBiology“.

„Ir po milijardo metų ji tapo tylia ir ramia planeta, turtinga didžiulių vandens atsargų, kurioje gyveno įvairūs mikrobų gyvybės atstovai – visų gyvų dalykų protėviai.

Gyvybė Žemėje galėjo atsirasti dėl molio

Grupė mokslininkų, vadovaujama Dan Luo iš Kornelio universiteto, iškėlė hipotezę, kad paprastas molis gali būti senovinių biomolekulių koncentratorius.

Iš pradžių mokslininkams nerūpėjo gyvybės kilmės problema – jie ieškojo būdo, kaip padidinti beląstelinių baltymų sintezės sistemų efektyvumą. Užuot leidę DNR ir ją palaikantiems baltymams laisvai plūduriuoti reakcijos mišinyje, mokslininkai bandė priversti juos į hidrogelio daleles. Šis hidrogelis, kaip kempinė, absorbavo reakcijos mišinį, sorbavo reikalingas molekules ir dėl to visi reikalingi komponentai buvo užfiksuoti mažame tūryje – panašiai, kaip vyksta ląstelėje.

Tada tyrimo autoriai bandė naudoti molį kaip nebrangų hidrogelio pakaitalą. Molio dalelės pasirodė panašios į hidrogelio daleles, tapdamos savotiškais mikroreaktoriais sąveikaujančioms biomolekulėms.

Tokius rezultatus gavę mokslininkai negalėjo neprisiminti gyvybės kilmės problemos. Molio dalelės, turinčios savo gebėjimą sorbuoti biomolekules, iš tikrųjų galėtų būti pirmieji bioreaktoriai pačioms pirmosioms biomolekulėms, kol jos dar neįgijo membranų. Šią hipotezę patvirtina ir tai, kad silikatai ir kiti mineralai iš uolienų, kad susidarytų molis, prasidėjo, geologiniais skaičiavimais, prieš pat, kaip teigia biologai, seniausios biomolekulės pradėjus jungtis į protoląsteles.

Vandenyje, o tiksliau tirpale, mažai kas galėtų nutikti, nes tirpale procesai yra absoliučiai chaotiški, o visi junginiai labai nestabilūs. Šiuolaikinis mokslas molį – tiksliau, molio mineralų dalelių paviršių – laiko matrica, ant kurios galėtų susidaryti pirminiai polimerai. Tačiau tai taip pat tik viena iš daugelio hipotezių, kurių kiekviena turi savo stipriąsias ir silpnąsias puses. Tačiau norint visu mastu imituoti gyvybės kilmę, iš tikrųjų reikia būti Dievu. Nors Vakaruose šiandien jau pasirodo straipsniai pavadinimais „Ląstelių konstrukcija“ arba „Ląstelių modeliavimas“. Pavyzdžiui, vienas paskutiniųjų Nobelio premijos laureatų Jamesas Szostakas dabar aktyviai bando sukurti veiksmingus ląstelių modelius, kurie dauginasi patys ir atgamina savo rūšį.

Spontaniškos kartos teorija

Spontaniškos gyvybės kilmės teorija buvo plačiai paplitusi senovės pasaulyje - Babilone, Kinijoje, Senovės Egipte ir Senovės Graikijoje (šios teorijos ypač laikėsi Aristotelis).

Senovės pasaulio ir viduramžių Europos mokslininkai manė, kad gyvos būtybės nuolat kyla iš negyvos medžiagos: kirminai iš purvo, varlės iš purvo, ugniagesiai iš ryto rasos ir kt. Taigi, žymus olandų mokslininkas XVII a. Van Helmontas savo moksliniame traktate gana rimtai aprašė patirtį, kai per 3 savaites jis gaudavo peles tiesiai iš nešvarių marškinių ir saujos kviečių užrakintoje tamsioje spintoje. Pirmą kartą italų mokslininkas Francesco Redi (1688) nusprendė plačiai paplitusią teoriją pritaikyti eksperimentiniam bandymui. Keletą mėsos gabalų jis įdėjo į indus ir kai kuriuos uždengė muslinu. Atviruose induose pūvančios mėsos paviršiuje pasirodė baltos kirmėlės – musių lervos. Muslinu padengtuose induose nebuvo musių lervų. Taigi F. Redi pavyko įrodyti, kad musių lervos atsiranda ne nuo pūvančios mėsos, o iš kiaušinėlių, kuriuos ant jos paviršiaus padeda musės.

1765 metais garsus italų mokslininkas ir gydytojas Lazzaro Spalanzani uždarytuose stikliniuose kolbose virė mėsos ir daržovių sultinius. Sultiniai sandariai uždarytose kolbose nesugesdavo. Jis padarė išvadą, kad aukšta temperatūra nužudė visus gyvus sutvėrimus, dėl kurių sultinys gali sugesti. Tačiau F. Redi ir L. Spalanzani eksperimentai įtikino ne visus. Vitalistai mokslininkai (iš lot. vita - gyvybė) manė, kad spontaniška gyvų būtybių generacija nevyksta virintame sultinyje, nes jame sunaikinama ypatinga „gyvybinė jėga“, kuri negali prasiskverbti į sandarų indą, nes yra pernešama per sultinį. oro.

Ginčai dėl spontaniškos gyvybės atsiradimo galimybės paaštrėjo dėl mikroorganizmų atradimo. Jei sudėtingi gyvi dalykai negali spontaniškai susikurti, galbūt mikroorganizmai gali?

Šiuo atžvilgiu 1859 m. Prancūzų akademija paskelbė skirianti premiją tam, kuris pagaliau išspręs spontaniškos gyvybės kartos galimybės ar neįmanomumo klausimą. Šį prizą 1862 m. gavo garsus prancūzų chemikas ir mikrobiologas Louisas Pasteuras. Kaip ir Spalanzani, maistinį sultinį jis virė stiklinėje kolboje, tačiau kolba buvo ne įprasta, o su 5 formos vamzdelio formos kakleliu. Oras, taigi ir „gyvybės jėga“, galėjo prasiskverbti pro kolbą, tačiau dulkės, o kartu ir ore esantys mikroorganizmai, nusėdo 5 formos vamzdelio apatinėje kojoje, o sultinys kolboje liko sterilus (1 pav. 2.1.1). Tačiau vos nulaužus kolbos kaklelį ar steriliu sultiniu išplovus 5 formos tūtelės blauzdą, sultinys ėmė greitai drumsti – jame atsirado mikroorganizmų.

Taigi Louiso Pasteuro darbų dėka spontaniškos kartos teorija buvo pripažinta nepagrįsta, o mokslo pasaulyje įsitvirtino biogenezės teorija, kurios trumpa formuluotė yra „visa gyva yra iš gyvų būtybių“.

Tačiau jei visi gyvi organizmai istoriškai numatomu žmonijos vystymosi laikotarpiu kilę tik iš kitų gyvų organizmų, natūraliai kyla klausimas: kada ir kaip Žemėje atsirado pirmieji gyvi organizmai?

Kūrimo teorija

Kreacionizmo teorija daro prielaidą, kad visi gyvi organizmai (arba tik paprasčiausios jų formos) buvo sukurti („sukurti“) kokios nors antgamtinės būtybės (dievybės, absoliučios idėjos, superproto, supercivilizacijos ir kt.) tam tikru laikotarpiu. Akivaizdu, kad tokio požiūrio nuo senų laikų laikėsi daugumos pirmaujančių pasaulio religijų, ypač krikščionių religijos, pasekėjai.

Kreacionizmo teorija ir šiandien yra gana plačiai paplitusi ne tik religiniuose, bet ir mokslo sluoksniuose. Paprastai jis naudojamas paaiškinti sudėtingiausius šiuo metu neišsprendžiamus biocheminės ir biologinės evoliucijos klausimus, susijusius su baltymų ir nukleorūgščių atsiradimu, jų tarpusavio sąveikos mechanizmo formavimu, atskirų kompleksinių organelių atsiradimu ir susidarymu arba organai (pvz., ribosoma, akis ar smegenys). Periodiniai „kūrybos“ aktai taip pat paaiškina aiškių pereinamųjų sąsajų su vienos rūšies gyvūnais nebuvimą
į kitą, pavyzdžiui, nuo kirminų iki nariuotakojų, nuo beždžionių iki žmonių ir kt. Reikia pabrėžti, kad filosofinis ginčas dėl sąmonės (viršproto, absoliučios idėjos, dievybės) ar materijos pirmumo yra iš esmės neišsprendžiamas, kadangi bet kokius šiuolaikinės biochemijos ir evoliucijos teorijos sunkumus bandoma paaiškinti iš esmės nesuvokiamais antgamtiniais kūrimo veiksmais. šie klausimai nepatenka į mokslinių tyrimų sritį, kreacionizmo teorija negali būti priskirta prie mokslinės teorijos apie gyvybės atsiradimą Žemėje.

Pastovios būsenos ir panspermijos teorijos

Abi šios teorijos reprezentuoja vienas kitą papildančius vieno pasaulio paveikslo elementus, kurių esmė tokia: visata egzistuoja amžinai, o gyvybė joje egzistuoja amžinai (stacionari būsena). Gyvybę iš planetos į planetą perduoda kosmose keliaujančios „gyvybės sėklos“, kurios gali būti kometų ir meteoritų dalis (panspermija). Panašios nuomonės apie gyvybės kilmę visų pirma laikėsi biosferos doktrinos įkūrėjas akademikas V.I. Vernadskis.

Tačiau pastovios būsenos teorija, kuri daro prielaidą be galo ilgą Visatos egzistavimą, nesutinka su šiuolaikinės astrofizikos duomenimis, pagal kuriuos Visata atsirado palyginti neseniai (maždaug prieš 16 milijardų metų) per pirminį sprogimą.

Akivaizdu, kad abi teorijos (panspermija ir stacionarios būsenos) visiškai nepaaiškina pirminės gyvybės atsiradimo mechanizmo, perkeliant ją į kitas planetas (panspermija) ar nustumiant laiku į begalybę (stacionarios būsenos teorija). .