Презентация по биологии «Гипотезы возникновения жизни на Земле»

Возникновение жизни на Земле Учитель биологии I квалификационной категории Мельник Надежда Викторовна По данным современной науки жизнь существует на Земле 2,5-3 миллиарда лет. Она заполняет все уголки нашей планеты – озера, реки, моря, океаны, горы, равнины, пустыни, даже воздух населен живыми существами. Предполагается, что за всю историю жизни на Земле существовало 4,5 миллиарда видов растений и животных. Много веков человечество волновали такие вопросы: 1.Как появилась наша планета – Земля? 2.Когда и как появилась на ней жизнь?3.Существуют ли другие формы жизни?4.Существует ли жизнь на других планетах? Тема урока: Возникновениежизни наЗемле. Цели и задачи урока. Знать сущность современных взглядов на происхождение Земли и появление жизни на ней.Развивать умение обобщать, выделять главное, делать логические выводы, конспектировать материал.Уметь применять знания по биологии, химии, физике, астрономии, обществознанию при объяснении вопросов происхождения жизни на Земле.Доказывать несостоятельность религиозных и идеалистических взглядов на происхождение Земли и жизни на ней. Что же такое жизнь?Что ассоциируется у вас с этим понятием? Жизнь - это «питание, рост и одряхление»(Аристотель)2. «стойкое единообразие процессов при различии внешних влияний» (Г. Тревиранус)3. «совокупность функций, сопротивляющихся смерти» (М. Биша)4. «химическая функция» (А. Лавуазье)5. «сложный химический процесс» (И.П. Павлов)6. «особая, очень сложная форма движения материи» (А.И. Опарин)7. «способ существования белковых тел, основным атрибутом которого является обмен веществ» (Ф. Энгельс) Как возникла жизнь? Что такое гипотеза? Чем гипотеза отличается от теории или закона? С какими гипотезами вы знакомы? Сравнительная характеристика основных гипотез происхождения жизни на Земле. Гипотеза Автор Основные положения Подтверждена экспериментально или опровергнута?Кем и когда? креационизм гипотеза стационарного состояния гипотеза панспермии самозарождение биохимическая эволюция Креационизм (божественная теория) Согласно данной гипотезы считается, что все живое на Земле создано Богом, небесным творцом. Сущность: жизнь возникла в результате сверхъестественного события в прошлом. Все живое и неживое создано богом. Никаких научных подтверждений этой точки зрения нет: в религии истина постигается через божественное откровение и веру. Процесс сотворения мира мыслится как имевший место лишь единожды и недоступный для наблюдения. Этого достаточно, чтобы вынести указанную концепцию за рамки научного исследования. Гипотеза стационарного состояния Согласно этой гипотезы, Земля никогда не возникала, а существовала вечно; она всегда была способна поддерживать жизнь, а если и изменялась, то очень незначительно. Согласно этой версии, виды также никогда не возникали, они существовали всегда, и у каждого вида есть лишь две возможности — либо изменение численности, либо вымирание.Однако гипотеза стационарного состояния в корне противоречит данным современной астрономии, которые указывают на конечное время существования любых звёзд и, соответственно, планетных систем вокруг звёзд.По современным оценкам, основанным на учете скоростей радиоактивного распада, возраст Земли, Солнца и Солнечной системы исчисляется ~4,6 млрд лет. Поэтому эта гипотеза обычно не рассматривается Академической наукой. Гипотеза панспермии Согласно данной гипотезы, в космосе блуждают некие «зародыши жизни» до тех пор, пока не попадают на подходящую по своим условиям планету. Там они дают начало биологической эволюции. Но при этом считается, что жизнь никогда и не возникала, а в виде материи или энергии существовала вечно.Основоположники: Герман Ван Гельмгольц1821 - 1894гг Уильям Томсон (позднее лорд Кельвин)1824 – 1907гг- самые знаменитыефизики ХIХ века Гипотеза самозарождения Гипотеза самозарождения жизни занимает центральное место в современной научной философии. Согласно этой гипотезы жизнь зарождается самопроизвольно из неживой материи. Древний мир. V век до н. э. Эмпедокл (греч. философ) -деревья несут яйца.IV век до н. э. Аристотель: -вши из мяса; -клопы из соков животных; -черви из ила. Средневековье. Мыши из пшеницы при помощи ферментаПриготовление человека из гниющих частей, жидкостей тела-крови и мочи.В. Гарвей (англ. ученый) провозглашает принцип «все живое из яйца», но допускает возможность самозарождения червей и насекомых. Самозарождение Опыт с сосудами (Ф. Реди): Открытый сосудс мертвым червем Закрытый сосудс мертвым червем Самозарождение Опыт с сосудами (Ф. Реди): Мухи откладывают яйца, из которых позже выведутся личинки В закрытом сосуде личинок не оказалось Открытый сосудс мертвым червем Закрытый сосудс мертвым червем Самозарождение Опыт с сосудами (Ф. Реди): Самозарождение Опыт с S-образной трубкой(Л. Пастер, Дж. Тиндаль): Споры микроорганизмов оседают на поверхности тонкой изогнутой трубки и не могут проникнуть в питательную среду. Хорошо прокипяченная питательная среда остается стерильной, в ней не наблюдается самозарождение микроорганизмов, хотя доступ воздуха был обеспечен. Самозарождение Опыт с S-образной трубкой(Л. Пастер, Дж. Тиндаль): Споры микроорганизмов оседают на поверхности тонкой изогнутой трубки и не могут проникнуть в питательную среду. Хорошо прокипяченная питательная среда остается стерильной, в ней не наблюдается самозарождение микроорганизмов, хотя доступ воздуха был обеспечен. После убирания S-образной трубки в сосуде из занесенных по воздуху спор образовываются микроорганизмы. Гипотеза биохимической эволюции(теория абиогенного синтеза А.И.Опарина 1923 г. ) Сущность гипотезы: биохимическая эволюция в условиях первичной Земли закономерно привела к абиогенному образованию органических молекул, которые через стадию коацерватов привели к появлению матричного синтеза и появлению первичных живых организмов. Земля – атомарное газовое облако Земля – раскаленное уплотненное тело (температура поверхности – более 10000 С) Охлаждение планеты Ливневые дожди Возникновение водоемов Комплекс условий Достаточно высокая температура поверхности планеты Активная вулканическая деятельность Грозовые электрические разряды Ультрафио-летовое излучение Синтез органических веществ из неорганических соединений, протекающий в водной среде Этапы возникновения и развития жизни на Земле 1 этап: Абиогенный синтез органических веществ- мономеров и биополимеров За счет энергии электрических разрядов, ультрафиолетовых лучей и радиоактивного излучения образовывались органические мономеры и полимеры 2 этап: Образование коацерватовСлияние органических комплексов и образование коллоидных растворов — коацерватов. 3 этап: Появление матричного синтеза (репликация РНК) В коацерватах началась эволюция молекул РНК, которые были первыми самореплицирующимися катализаторами. 4 этап: Появление белкового синтеза, контролируемого РНК Между нуклеотидами РНК и определенными аминокислотами появляется устойчивая связь. Данные объединения обеспечивали большую устойчивость и каталитическую эффективность 5 этап: Появление ДНКПроисходит объединение различных молекул РНК в одну молекулу и появляется необходимость в сохранении этой информации. Появляется ДНК. 6 этап: Обмен веществ пробионтовПервые пробионты были анаэробными гетеротрофами, затем появляются хемо- и фотосинтезирующие организмы Выводы: Итак, существует 5 основных гипотез происхождения жизни на Земле. Каждая из них имеет свои сильные и слабые стороны, но ни одна не дает точного ответа на вопрос о происхождении жизни. По нашему мнению наиболее убедительна гипотеза биохимической эволюции, но и она не до конца дает объяснения. Ведь для саморепродукции нуклеиновых кислот необходимы ферментные белки, а для синтеза белков – нуклеиновые кислоты. Таким образом, окончательного ответа на вопрос происхождения жизни на Земле так и не найдено. Гипотеза стационарного состояния жизни– жизнь существовала всегда.Гипотеза креационизма –жизнь была создана сверхъестественным существом.Гипотеза самозарождения – жизнь возникала неоднократно из неживого вещества. Гипотеза панспермии – жизнь занесена на нашу планету извне.Гипотеза биохимической эволюции – жизнь возникла в результате процессов, подчиняющихся химическим и физическим законам. К какой гипотезе возникновения жизни вы склоняетесь? Почему? «Жизнь – это вечное познание. Бери свой посох и иди». «Жизнь – возможность, используйте ее,Жизнь – красота, восхищайтесь ею,Жизнь – мечта, осуществите ее,Жизнь – игра, сыграйте ее».Мать Тереза. Д/З. разработайте и представьте схему преобразований на планете при абиогенном происхождении жизни.