Теория возникновения жизни

	Загрузить архив:
	Файл: ref-29493.zip (119kb [zip], Скачиваний: 240) скачать

План

1.Введение

2. Теория креационизма

3. Теория самопроиз­вольного зарождения жизни

4. Теория стационарного состояния

5. Теория панспермии

6. Концепция биохимической эволюции

7. Заключение

8.Список используемой литературы

Введение

Теории, касающиеся возникновения Земли и жизни на ней, да и всей Вселенной, разнообразны и далеко не достоверны. Согласно теории стационарного состояния, Вселенная существовала вечно. Согласно другим гипотезам, Вселенная могла возникнуть из сгустка нейтронов в результате «Большого взрыва», родилась в одной из черных дыр или же была создана Творцом. Вопреки бытующим представлениям, наука не может опровергнуть тезис о божественном сотворении Вселенной, так же как теологические взгляды не обязательно отвергают возможность того, что жизнь в процессе своего развития приобрела черты, объяснимые на основе законов природы.

Среди множества теорий возникновения жизни на Земле рассмотрим основные: жизнь была создана сверхъестественным существом в определенное время (креационизм); жизни возникала неоднократно из неживого вещества (самопроизвольное зарождение); внезапное возникновение жизни (теория панспермии); жизнь возникла в результате процессов, подчиняющихся химическим и физическим законам (биохимическая эволюция).

Рассмотрим эти теории подробнее.

Креационизм

Согласно этой теории, Вселенная возникла в результате целенаправленного разумного акта творения, возникновение в результате подобного акта основных высокоорганизованных форм жизни, изменения жизненных форм в пределах вида в результате взаимодействия с окружающей средой; ее придерживаются последователи почти всех наиболее распространенных религиозных учений. В 1650 г. архиепископ Ашер из г. Арма (Ирландия) вычислил, что бог сотворил мир в октябре 4004 г. до н. э. И закончил свой труд 23 октября в 9 утра, создав человека. Ашер получил эту дату, сложив возрасты всех людей, упоминающихся в библейской генеалогии – от Адама до Христа. С точки зрения арифметики это разумно, однако при этом получается, что Адам жил в то время, когда, как показывают археологические находки, на Ближнем Востоке существовала хорошо развитая городская цивилизация.

Креационная теория, отодвинутая на второй план в результате широкого распространения эволюционизма, получила "второе рождение" в наши дни, благодаря развитию науки и полученным ею новым фактам.

Креационная модель была основной в науке весь период ее существования, практически до начала нынешнего столетия. Учеными–креационистами были Коперник, Галилей, Ньютон, Паскаль, Линней, Пастер, Максвелл и многие другие.

Но к концу прошлого века, когда развитие социальных наук начало оказывать сильное влияние на естествознание, начался бурный рост разнообразных теорий, часто имеющих псевдонаучный характер. Наиболее революционной из них стала теория Дарвина, которая к тому же хорошо соответствовала весьма популярной в этот период в Европе времени социальной доктрине марксизма. Довольно быстро дарвинизм развивался и в странах Востока — этому благоприятствовала его непротиворечивость основным догматам восточных религий. Именно на основе работ Дарвина и его последователей и выросла теория эволюционного развития, быстро ставшая наиболее распространенной. В течение более полувека она практически полностью господствовала в науке.

И только несколько десятилетий назад новые научные открытия заставили многих ученых усомниться в возможности действия эволюционного механизма. Кроме того, если эволюционная теория имеет хоть какое–то объяснение процесса возникновения живой материи, то механизмы возникновения Вселенной просто остаются за рамками этой теории.

Существует и другое, не менее распространенное заблуждение, что креационизм — сугубо библейская теория, опирающаяся в своем развитии исключительно на веру. Действительно, Библия дает довольно четкую схему возникновения окружающего нас мира, которая совпадает с креационным учением. Тем не менее, креационизм является именно наукой, опирающейся на научную методологию и результаты научных экспериментов. Данное заблуждение вытекает прежде всего из–за очень поверхностного знакомства с теорией творения, а также из–за прочно сложившегося предвзятого отношения к этому научному течению. В результате этого многие люди намного более благожелательно относятся к совершенно ненаучным, не подтвержденным практическими наблюдениями и экспериментами теориям, таким, как например, фантастическая "теория контакта", допускающая возможность искусственного творения известной нам Вселенной "внешними цивилизациями".

Креационизм не решает проблемы узкой, сугубо специализированной области научных знаний. Каждая отдельная наука, изучающая свою часть окружающего нас мира, органично является частью научного аппарата креационизма, а полученные ею факты складывают целостную картину креационного учения.

Основная цель креационизма — способствовать познанию человеком окружающего мира научными методами и использовать это знание для решения практических нужд человечества.

Креационизм, как и любая другая наука, имеет свою философию. Философия креационизма — это философия Библии. И это многократно увеличивает ценность креационизма для человечества, которое уже успело на собственном примере убедится, как важна философия науки для предотвращения необдуманных последствий ее развития.

Креационизм является на сегодняшний день наиболее последовательной и непротиворечивой теорией возникновения окружающего нас мира. И именно его согласованность с многочисленными научными фактами самых разнообразных научных дисциплин делают его наиболее перспективной платформой для дальнейшего развития человеческого познания.

Теория самопроизвольного зарождения жизни

Эта теория была распространена вДревнемКитае,ВавилонеиЕгиптев качествеальтернативыкреационизму,скоторымонасосуществовала.

Аристотель(384–322гг.дон.э.),которогочастопровозглашают основателем биологии, придерживался теории спонтанного зарождения жизни.На основе собственных наблюдений он развивал эту теориюдальше,связываювсе организмы в непрерывный ряд – «лестницу природы».«Ибо природа совершает переход отбезжизненныхобъектовкживотнымс такой плавной последовательностью, поместивмеждунимисущества,которые живут,небудучиприэтомживотными,чтомеждусоседнимигруппами, благодаря их тесной близости, едва можно заметить различия» (Аристотель).

Этим утверждением Аристотель укрепил более ранние высказыванияЭмпедокла оборганическойэволюции.СогласногипотезеАристотеляоспонтанном зарождении,определенные«частицы»веществасодержатнекое«активное начало», которое приподходящихусловияхможетсоздатьживойорганизм. Аристотельбылправ,считая,чтоэтоактивноеначалосодержитсяв оплодотворенном яйце, но ошибочно полагал,чтооноприсутствуеттакжев солнечном свете, тине и гниющем мясе.

«Таковыфакты–живоеможетвозникатьнетолькопутемспаривания животных, но иразложениемпочвы.Такжеобстоитделоиурастений: некоторыеразвиваютсяизсемян,адругиекакбысамозарождаютсяпод действием всей природы, возникаяиз разлагающейсяземлиилиопределенных частей растений» (Аристотель).

Сраспространениемхристианстватеорияспонтанногозарожденияжизни оказалась не в чести:еепризналилишьте,ктоверилвколдовствои поклонялся нечистой силе, но эта идея все продолжала существовать где-тона заднем плане в течение еще многих веков.Ван Гельмот (1577 – 1644гг),весьмазнаменитыйиудачливыйученый, описал эксперимент, в котором он затринеделиякобысоздалмышей.Для этого нужны были грязная рубашка, темный шкафигорстьпшеницы.Активным началом в процессе зарождения мыши Ван Гельмот считал человеческий пот.В1688годуитальянскийбиологиврачФранческоРеди,жившийво Флоренции, подошел к проблеме возникновения жизниболеестрогоиподверг сомнению теорию спонтанного зарождения. Реди установил, что маленькиебелые червячки, появляющиеся на гниющем мясе,-этоличинкимух.Проведяряд экспериментов, он получил данные, подтверждающиемысльотом,чтожизнь может возникнуть только из предшествующей жизни (концепция биогенеза).

«Убежденность былабытщетой,еслибыеенельзябылоподтвердить экспериментом. Поэтому в серединеиюляявзялчетыребольшихсосудас широким горлом, поместил в один из них землю, в другой–немногорыбы,в третий – угрей из Арно, вчетвертый–кусокмолочнойтелятины,плотно закрыл их и запечатал. Затем я поместил то же самое в четыре другихсосуда, оставив их открытыми… Вскоре мясо и рыб в незапечатанных сосудахзачервили;можно было видеть, как мухи свободно залетают в сосуды и вылетаютизних. Но в запечатанных сосудах я не видел ни одного червяка,хотяпрошломного дней, после того как в них была положена дохлая рыба» (Реди).Эти эксперименты, однако, не привели к отказу от идеисамозарождения,и хотя эта идея несколько отошла на заднийплан,онапродолжалаоставаться главной теорией в неклерикальной среде.В то время как экспериментыРеди,казалосьбы,опроверглиспонтанное зарождение мух, первые микроскопические исследованияАнтонаванЛевенгука усилили эту теорию применительно к микроорганизмам. Сам Левенгук невступал в споры между сторонниками биогенеза и спонтанногозарождения,однакоего наблюдения под микроскопом давалипищуобеимтеориямивконцеконцов побудилидругихученыхпоставитьэкспериментыдлярешениявопросао возникновении жизни путем спонтанного зарождения.

В 1765 году Ладзаро Спалланцанипровел следующий опыт: подвергнув мясные и вовощные отвары кипячению в течениенесколькихчасов,онсразужеих запечатал, после чего снялсогня.Исследовавжидкостичерезнесколько дней, Спалланцани не обнаружил в них никаких признаков жизни.Изэтогоон сделал вывод, что высокая температура уничтожила все формы живыхсуществи что без них ничто живое уже не могло возникнуть.В 1860 году проблемой происхождения жизни занялсяЛуиПастер.Кэтому временион уже многое сделал вобластимикробиологииисумелразрешить проблемы,угрожавшиешелководствуивиноделию.Онпоказалтакже,что бактерии вездесущи и что неживые материалы легко могут быть зараженыживыми существами, если их не стерилоизовать должным образом.

Врезультатерядаэкспериментов,восновекоторыхлежалиметоды Спллнцани, Пастер доказал справедливостьтеориибиогенезаиокончательно опроверг теорию спонтанного зарождения.

Однако подтверждение теориибиогенезапородилодругуюпроблему.Коль скоро для возникновения живого организма необходимдругойживойорганизм, тооткудажевзялсясамыйпервыйживойорганизм?толькотеория стационарногосостояния не требует ответа на этот вопрос, а во всехдругих теориях подразумевается, что накакой-тостадииисториижизнипроизошел переход от неживого к живому. Было ли это первичным самозарождением?

Теория стационарного состояния

Согласно этой теории, Земля никогда не возникала, а существовала вечно, она всегда способна поддерживать жизнь, а если и изменялась, то очень мало. Виды также существовали всегда.

Оценки возраста земли сильно варьировали – от примерно 6000 лет по расчетам архиепископа Ашера до 5000 • 10 6лет по современным оценкам, основанным на учете скоростей радиоактивного распада. Более совершенные методы датирования дают все более высокие оценки возраста Земли, что позволяет сторонникам теории стационарного состояния считать, что Земля существовала вечно. Согласно этой теории, виды также никогда не возникали, они существовали всегда и у каждого вида есть лишь две альтернативы – либо изменение численности, либо вымирание.

Сторонники этой теории не признают, что наличие или отсутствие определенных ископаемых остатков может указывать на время появления или вымирания того или иного вида, и приводят в качестве примера представителя кистеперых рыб – латимерию. Сторонники теории стационарного состояния утверждают, что только изучая ныне живущие виды и сравнивая их с ископаемыми остатками, можно делать вывод о вымирании, да и в этом случае весьма вероятно, что он окажется неверным. Используя палеонтологические данные для подтверждения теории стационарного состояния, ее немногочисленные сторонники интерпретируют появление ископаемых остатков в экологическом аспекте (увеличение численности, миграции в места благоприятные для сохранения остатков и т. п.). Большая часть доводов в пользу этой теории связана с такими неясными аспектами эволюции, как значение разрывов в палеонтологической летописи, и она наиболее подробно разработана именно в этом направлении.

Теория панспермии

Эта теория не предполагает никакого механизма для объяснения первичного возникновения жизни, а выдвигает идею о её внеземном происхождении. Поэтому её нельзя считать теорией возникновения жизни как такового; она просто переносит проблему в какое-то другое место во Вселенной.

Теория панспермии утверждает, что жизнь могла возникнуть один или несколько раз в разное время и в разных частях Галактики или Вселенной. Для обоснования этой теории используется многократные появления НЛО («неопознанный летающий объект»), наскальные изображения предметов, похожих на ракеты и «космонавтов», а также сообщения якобы о встречах с инопланетянами.

Ярым сторонником этой теории был немецкий учёный Г. Рихтер (1865 г). Согласно Рихтеру, жизнь на Земле не возникала из неорганических веществ, а была занесена с других планет. В связи с этим, естественно возникал вопрос о том, насколько возможно такое перенесение жизни с одной планеты на другую через огромные пространства, их разделяющие.

Вопрос сводился к двум основным пунктам: при помощи каких сил может происходить перенос зародышей жизни с одной планеты на другую и могут ли эти зародыши сохранить жизнеспособность во время путешествия по космическому пространству.

Согласно представлениям этой теории в XIX веке, споры бактерий и других микроорганизмов могли быть занесены на Землю с метеоритами. Современные же сторонники теории панспермии полагают, что основная масса органических веществ, явившихся материалом, из которого возникали живые существа, доставлена на планету метеоритами.

Советские и американские исследования в космосе позволяют считать, что, вероятность обнаружить жизнь в пределах нашей Солнечной системы ничтожна, - однако они не дают никаких сведений о возможной жизни вне этой системы. При изучении материалов «предшественники живого» - такие вещества, как цианогены, синильная кислота и органические соединения, которые, возможно, сыграли роль «семян», падавших на голую Землю. Появился ряд сообщений о нахождении в метеоритах объектов, напоминающих примитивные формы жизни, однако доводы в пользу их биологической природы пока не кажутся учёным убедительными.

И так, мы увидели, что теория панспермии не может служить для решения вопроса о происхождении жизни, она лишь пытается объяснить появление жизни на Земле, но не её первое возникновение. В этом смысле она только отодвигает проблему, не разрешая её.

Биохимическая эволюция

Среди астрономов, геологов и биологов принято считать, что возраст Земли составляет примерно 4,5 – 5 млрд. лет.

По мнению многих биологов, в прошлом состояние нашей планеты было мало похоже на нынешнее: вероятно температура на поверхности была очень высокой (4000 - 8000°С), и по мере того, как Земля остывала, углерод и более тугоплавкие металлы конденсировались и образовали земную кору; поверхность планеты была, вероятно, голой и неровной, так как на ней в результате вулканической активности, подвижек и сжатий коры, вызванных охлаждением, происходило образование складок и разрывов.

Полагают, что гравитационное поле еще недостаточно плотной планеты не могло удерживать легкие газы: водород, кислород, азот, гелий и аргон, и они уходили из атмосферы. Но простые соединения, содержащие среди прочих эти элементы (вода, аммиак, CO2 и метан). До тех пор, пока температура Земли не упала ниже 100°C, вся вода находилась в парообразном состоянии. Атмосфера была, по видимому, «восстановительной», о чем свидетельствует наличие в самых древних горнах породах металлов в восстановленной форме (например, двухвалентное железо). Более молодые породы содержат металлы в окисленной форме (Fe3+). Отсутствие кислорода, вероятно, было необходимым условием для возникновения жизни; как показывают лабораторные опыты, органические вещества (основа жизни) гораздо легче образуются в атмосфере бедной кислородом.

В 1923 г. А.И. Опарин, исходя из теоретических соображений, высказал мнение, что органические вещества, возможно углеводороды, могли создаваться в океане из более простых соединений. Энергию для этих процессов поставляла интенсивная солнечная радиация, главным образом ультрафиолетовое излучение, падавшее на Землю до того, как образовался слой озона, который стал задерживать большую ее часть. По мнению Опарина, разнообразие находившихся в океанах простых соединений, площадь поверхности Земли, доступность энергии и масштабы времени позволяют предположить, что в океанах постепенно накопились органические вещества и образовался «первичный бульон», в котором могла возникнуть жизнь.

В 1953 г. Стэнли Миллер в ряде экспериментов моделировал условия, предположительно существовавшие на первобытной Земле. В созданной им установке (рис. 1) ему удалось синтезировать многие вещества, имеющие важное биологическое значение, в том числе ряд аминокислот, аденин и простые сахара, такие как рибоза. После этого Орджел в Институте Солка в сходном эксперименте синтезировал нуклеотидные цепи длиной в шесть мономерных единиц (простые нуклеиновые кислоты).

Позднее возникло предположение, что в первичной атмосфере в относительно высокой концентрации содержалась двуокись углерода. Недавние эксперименты, проведенные с использованием установки Миллера, в которую поместили смесь CO2 и H2O, и только следовые количества других газов, дали такие же результаты, какие получил Миллер. Теория Опарина завоевала широкое признание, но она не решает проблемы, связанные с переходом от сложных органических веществ к простым живым организмам. Именно в этом аспекте теория биохимической эволюции представляет общую схему, приемлемую для большинства биологов.

Опарин полагал, что решающая роль в превращении неживого в живое принадлежала белкам. Благодаря амфотерности белков они способны к образованию коллоидных гидрофильных комплексов – притягивают к себе молекулы воды, создающие вокруг них оболочку. Эти комплексы могут обособляться от водной фазы, в которой они суспендированы, и образовывать своего рода эмульсию. Слияние таких комплексов друг с другом приводит к отделению коллоидов от среды – процесс, называемый коацервацией. Богатые коллоидами коацерваты, возможно, были способны обмениваться с окружающей средой веществами и избирательно накапливать различные соединения, особенно кристаллоиды. Коллоидный состав данного коацервата, очевидно, зависел от состава среды.Разнообразие состава «бульона» в разных местах вело к различиям в составе коацерватов и поставляло таким образом сырье для «биохимического естественного отбора».

Предполагается, что в самих коацерватах входящие в их состав вещества вступали в дальнейшие химические реакции; при этом происходило поглощение коацерватами ионов металлов и образование ферментов. На границе между коацерватами и средой выстраивались молекулы липидов, что приводило к образованию примитивной клеточной мембраны, обеспечивавшей коацерватам стабильность. В результате включения в коацерват предсуществующей молекулы, способной к самовоспроизведению и внутренней перестройки покрытого липидной оболочкой коацервата, могла возникнуть первичная клетка. Увеличение размеров коацерватов и их фрагментация, возможно, вели к образованию идентичных коацерватов, которые могли поглощать больше компонентов среды, так, что этот процесс мог продолжаться. Такая предположительная последовательность событий должна была привести к появлению примитивного самовоспроизводящегося гетеротрофного организма, питавшегося органическими веществами первичного бульона.

Хотя эту гипотезу происхождения жизни признают очень многие ученые, у некоторых она вызывает сомнения из-за большого количества допущений и предположений.Астроном Фред Хойл недавно высказал мнение, что мысль о возникновении жизни в результате описанных выше случайных взаимодействий молекул «столь же нелепа и неправдоподобна, как утверждение, что ураган, пронесшийся над мусорной свалкой, может привести к сборке Боинга-747».

Самое трудное для этой теории – объяснить появление способности живых систем к самовоспроизведению. Гипотезы по этому вопросу пока малоубедительны.

Заключение

Многие из этих «теорий» и предлагаемые ими объяснения существующего разнообразия видов используют одни и те же данные, но делают упор на разные их аспекты. Научные теории могут быть сверхфантастическими с одной стороны, и сверхскептическими – с другой. Теологические соображения тоже могут найти себе место в этих рамках в зависимости от религиозных взглядов их авторов. Одним из главных пунктов разногласий, даже еще в додарвиновские времена, бал вопрос о соотношении между научными и теологическими взглядами на историю жизни.

Список использованной литературы

1. Жиряков В. Г. Органическая химия. М. 2000.

2. Биология. Под ред. Д. К. Беляева М. 2006.

3. Концепции современного естествознании. Под ред. В. Н. ЛавриенкоМ. 2018.

4. Кулев А.В. «Общая биология» 10 класс, методическое пособие. Санкт-Петербург: Паритет, 2001 год.

5. Опарин АИ. «Происхождение жизни». Москва: Молодая гвардия, 1954г.

6. Мэтьюс Руперт «Как начиналась жизнь». Из серии книг «Что было до нашей эры». Волгоград: «Книга», 1992 год.