Происхождение жизни на Земле

Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

Введение

1. Основные концепции жизни на Земле

2. История естествознания

3. Этапы эволюции

4. Развитие живых организмов на планете

5. Теория эволюции

6. Эволюционные концепции как альтернатива дарвинизму

Заключение

Список литературы

Введение

Рассмотрим один из наиболее трудных вопросов. Он труден потому, что когда наука подходит к проблемам развития как создания качественного нового, она оказывается у предела своих возможностей как отрасли культуры. С незапамятных времен происхождение жизни было загадкой для человечества. Способность задать себе вопрос «откуда мы» человек получил сравнительно недавно 7-8 тыс.лет назад, в начале нового каменного века (неолита).

До этого времени человек с трудом отделял себя от других животных, но постепенно он стал отграничивать себя от природы и своим внутренним духовным миром.

Вопрос о происхождении жизни на Земле принадлежит к числу наиболее сложных вопросов науки. Вокруг этого вопроса на протяжении многих веков развертывалась борьба.

Ученые сегодня не в состоянии воспроизвести процесс возникновения жизни с такой же точностью, как это было несколько миллиардов лет назад. Даже наиболее тщательно поставленный опыт будет лишь модельным экспериментом, лишенным рядом факторов, сопровождавших появление живого на Земле. Трудность методологическая - в невозможности проведения прямого эксперимента по возникновению жизни (уникальность этого процесса препятствует использованию основного научного метода). Вопрос о происхождении жизни интересен не только сам по себе, но и тесной связью с проблемой отличия живого от неживого, а также связью с проблемой эволюции, которые действовали при зарождении жизни. В чем сущность живого? Как и насколько действовали механизмы эволюции на земле?

1. Основные концепции жизни на земле

Есть несколько фундаментальных отличий в вещественном, структурном и функциональном планах. В вещественном плане в состав живого обязательно входят высокоупорядоченные макромолекулярные органические соединения, называемые биополимерами, - белки и нуклеиновые кислоты (ДНК и РНК). В структурном плане живое отличается от неживого клеточным строением. В функциональном плане для живых тел характерно воспроизводство самих себя.

Живые тела отличаются от неживых наличием веществ, способностью к росту и развитию, способностью к движению, раздражимостью и т.д. Неотъемлемое свойство живого- деятельность, активность.

Существует пять концепций возникновения жизни:

- креационизм это божественное сотворение живого. Процесс творения мира и всего живого, населяющего мир, описанный в Библии, происходил путем последовательных разделении и продолжался шесть дней. Оформление мироздания происходит в ответ на повеление Творца. Важнейший мотив библейского повествования о творении мира - постепенно становление творения, развитие. Утверждается то, что вся жизнь - из рук единого Творца и по его повелению. Научная картина мира и Библия не просто дают разные ответы - речь идет о разных ответах на разные же вопросы.

- концепция многократного самопроизвольного зарождения жизни из неживого вещества (Аристотель построил все известные тогда живые организмы в «лестницу природы» - в непрерывный ряд). С появлением и распространением христианства эта теория отошла на задний план, и ее придерживались в основном те, кто верил в нечистую силу и колдовство.

- концепция стационарного состояния, в соответствии с которой жизнь существовала всегда. Сторонники этой концепции придерживаются мнения о том, что нет ни начала, ни конца мироздания. Виды живых организмов в этой теории, существовали всегда, и если изменялись, то незначительно.

- концепция панспермии это внезапное происхождение жизни. Эта теория не может считаться в полной мере теорией возникновения жизни, поскольку в данном случае проблема возникновения жизни всего лишь переносится с Земли в другое место Вселенной, но сама проблема по-прежнему остается нерешенной.

- концепция происхождения жизни на Земле в историческом прошлом в результате процессов, подчиняющихся физическим и химическим законам. А.И.Опарин (1894-1980) его гипотеза от 1924 года. Самое трудное в ней - объяснить возникновение у живых систем способности и механизм воспроизведения себе подобных и наследования свойств, предыдущих поколений. Все попытки поиска ответа являются пока малоубедительными.

2. История естествознания

20 век привел к созданию первых научных моделей происхождения жизни. В 1924 г. в книге А.И.Опарина «Происхождения жизни» была впервые сформулирована естественнонаучная концепция, согласно которой возникновение жизни - результат длительной эволюции на Земле: сначала химической, затем биохимической. Эта концепция получила наибольшее признание в научной среде.

Естествознание в течении всей ее истории развивалось под влиянием двух философских идеологий: идеалистической и материалистической. У идеалистов сознание первично, а материя вторична. У материалистов материя первична, а сознание вторично.

Религиозные верования возникли в палеолите 40-20 тыс. лет до н.э. Материализм зародился в 7 веке до н.э., с развитием естественных наук. Основоположником является философ Фалес Милетский. Одновременно развивается диалектика - наука о развитии материального мира основатель Гераклит. Долгое время материализм опирался на метафизику - это наука о постоянстве и стабильности и неизменности материи.

В 1883г. Карл Маркс и Фридрих Энгельс совершили настоящую революцию в философии. Они удалили из материализма метафизику и заменили ее диалектикой, создав теорию диалектического и исторического материализма. Теория стала основой развития естественных наук. Теория исторического материализма изучает законы развития общества и разрабатывает законы, оптимального взаимодействия человека с природной средой.

В истории развития естествознания выделяют 4 периода:

- подготовительный (рабовладельческое общество с 1 по 8 вв. до н.э.)

- механистический (феодальное общество, средневековье с 1 по 17 вв. н.в.)

- новое время (капиталистическое общество с 18 по 19 вв.)

- новейшее время (социалистическое общество с 20 по 21 вв.)

3. Этапы эволюции

Этапы биохимической эволюции:

1. Синтез низкомолекулярных органических соединений из газов первичной атмосферы.

2. Полимеризация мономеров с образованием органических веществ, отделенных от внешней среды мембранами.

3. Образование обособленных систем органических веществ, отделенных от внешней среды мембранами.

4. Возникновение простейших клеток, обладающих свойствами живого, в том числе репродуктивным аппаратом, гарантирующим передачу дочерним клеткам всех химических и метаболических свойств родительских клеток.

Первые три этапа относят к периоду химической эволюции, с четвертого начинается биологическая эволюция.

Этапы биологической эволюции:

1. Появление в условиях Земли систем, способных к самовоспроизведению и гетеротрофному питанию. Возникновение первых безъядерных клеток.

2. Возникновение фотосинтезирующих механизмов у прокариотных организмов, что открывает возможность увеличение О2 биогенным путем.

3. Проявление эффекта Пастера означает повторный момент в эволюции: переход от ферментативного метаболизма к кислородному дыханию. В его начале возникают эукариотные клетки, которые резко повышают жизнеспособность организмов. Возникают объединения несколько клеток. Переход через точку Пастера оказал революционное влияние на эволюцию эукориотных организмов 1 млрд. лет назад.

4. Возникновение всех основных типов беспозвоночных животных и скелетных беспозвоночных животных.

С «кислородной революцией» связан и переход от прокариотов к эукариотам. Прокариоты - это простые, выносливые организмы, обладавшие высокой вариабельностью, способностью к быстрому размножению, легко приспосабливающиеся к изменяющимся условиям природной среды. Новая среда стабилизировалась. Изменились первичная атмосфера. Организмы генетически приспосабливались к новым условиям. На формирование генетической стабильности потребовалось 1,8 млрд. лет. У эукариотов ДНК стала собираться в хромосомы, а хромосомы сосредоточиваться в ядре клетки.

Ярчайшим событием в эволюции форм живого является выход растений и живых существ из воды и последующее образование большого разнообразия неземных растений и животных. Из них в дальнейшем и происходит высокоорганизованные формы жизни.

Переход к наземной среде обитания требовал соответствующих изменений. Новейшая эволюция эукаритов была связана с разделением на растительные и животные клетки. Важным этапом развития жизни и усложнения ее было возникновение примерно 900 млн. лет назад полового размножения. Оно состоит в механизме слияния ДНК двух индивидов и последующего перераспределения генетического материала, при котором потомство похоже на родителей, но не идентично им. Резко ускоряет эволюцию, позволяя быстрее и эффективнее приспосабливаться к изменениям окружающей среды.

Переход к семенному размножению связан с рядом эволюционных преимуществ. В дальнейшем происходит специализация опыления и распространение семян и плодов животными, усиление защиты зародыша от неблагоприятных условий, обеспечение пищей, образование покровов и т.д.

Значительным шагом в дальнейшем усложнении организации живых существ было появление примерно 700-800 млн. лет назад многоклеточных организмов с дифференцированным телом, развитыми тканями, органами, которые выполняли определенные функции.

Эволюция многоклеточных шла в направлении совершенствования способов передвижения и лучшей координации деятельности клеток, совершенствования способов дыхания и др. В протерозое и в начале палеозоя растения населяют в основном моря.

В конце ордовика в море появляются крупные плотоядные, достигавшие 10-11 м. в длину. Появляются и первые животные, имеющие скелеты, позвоночные. Это было значительной вехой в истории жизни на Земле. Дальнейшая эволюция позвоночных шла в направлении образования челюстных рыбообразных, которые быстро вытеснили большинство бесчелюстных. В девоне возникают и двоякодышащие т.о. появляются первые амфибии.

Образование насекомых свидетельствовало о том, что в ходе эволюции сложилось два разных способа решения задач укрепления тела и совершенствования форм отражения. Различие этих двух разных способов строения важнейших эволюционных задач в полной мере проявилось до перехода к жизни на суше.

В меловом периоде возникают гигантские растительноядные динозавры. Постепенно идет и завоевание воздушной среды. Пресмыкающиеся успешно осваивают воздушную среду. В конце мезозоя в условиях похолодания сокращаются пространства, занятые богатой растительностью. Это влечет за собой вымирание растительных динозавров.

Образование насекомых свидетельствовало о том, что в ходе эволюции сложилось два разных способа решения задач укрепления тела и совершенствования форм отражения. У позвоночных отмечается развитие головного мозга, и различие разных способов строения важнейших эволюционных задач в полной мере проявилось до перехода к жизни на суше.

В меловом периоде возникают гигантские растительноядные динозавры. Особенно интенсивно развиваются морские рептилии. Постепенно идет завоевание воздушной среды. И только в триасе появляются первые летающие ящеры. Пресмыкающиеся успешно осваивают воздушную среду.

В условиях похолодания исключительные преимущества получают теплокровные животные- птицы и млекопитающие. В палеоцене появляются первые хищные млекопитающие и все современные семейства.

4. Развитие живых организмов на планете

В кайнозое формируются те важнейшие тенденции, которые привели к возникновению человека. Это касается возникновения стадного образа жизни, который был ступенькой к возникновению социального общению. В неогене на обширных открытых пространствах саванн Африки появляются многочисленные виды обезьян. Так в биологическом мире возникли предпосылки возникновения Человека и мира культуры.

Геология и геохимия дали возможность определить время существования переходных форм между человеком и теми животными, от которых произошли люди. Археология раскрыла историю развития человеческого общества. Геология и геохимия дали возможность определить время существования переходных форм между человеком и теми животными, от которых произошли люди. Археология, изучая вещественные памятники древней материальной культуры человека, раскрывает историю развития человеческого общества.

Таким образом, можно выделить следующие основные этапы развития живой природы:

1. Появление простейших клеток - прокариотов.

2. Появление высокоорганизованных клеток - эукариотов.

3. Появление многоклеточных организмов на основе объединения клеток - эукариотов; функциональная дифференциация клеток в организмах.

4. Появление высших животных. Формирование у высших животных развитой нервной системы и мозга как объединяющего центра отдельных функций в сложные поведенческие реакции.

5. Появление человека и формирование разума.

6. Появление социальных систем и формирование общественного сознания.

5. Теория эволюции

В 19 веке была создана теория эволюции Ч. Дарвин (1809-1882) во время своего кругосветного плавания на корабле «Бигль» собрал множество данных, свидетельствующих о том, что виды нельзя считать неизменными. В 1778г. священник Т.Мальтус опубликовал «Трактат о народонаселении», в котором рисовал, к чему привел бы рост населения, если бы он ничем не сдерживался. Ч.Дарвин перенес его рассуждения на природу. При интенсивной конкуренции внутри популяции любые изменения, благоприятные для выживания в данных условиях они повышают способность, особей размножатся и оставлять потомство.

Другим основанием теории эволюции послужил принцип униформизма английского геолога Ч.Лайеля (1797-1875), в соответствии с которым медленные ничтожные изменения приводят к поразительным результатам, если происходят долго в одном направлении.

Теория эволюции сформулирована Ч.Дарвином в 1839 г. Наибольший вклад Дарвина в науку заключался не в том, что он доказал существование эволюции, а в том, что он объяснил, как она может происходить. В 1859 г. Ч.Дарвин опубликовал труд «Происхождение видов путем естественного отбора». Гипотеза Ч.Дарвина была основана на трех наблюдениях и двух выводах:

Наблюдение 1. Особи, входящие в состав популяции, обладают большим репродуктивным потенциалом.

Наблюдение 2. Число особей в каждой данной популяции примерно постоянно.

Вывод 1. Многим особям не удается выжить и оставить потомство. В популяции происходит «борьба за существование».

Наблюдение 3. Во всех популяциях существует изменчивость.

Вывод 2. В «борьбе за существование» те особи, признаки которых наилучшим образом приспособлены к условиям жизни, обладают «репродуктивным преимуществом» и производят больше потомков, чем менее приспособленные особи.

Вывод 2. Содержит гипотезу о естественном отборе, который может служить механизмом эволюции.

Решающий фактор, определяющий выживание, - это приспособленность к среде. Благоприятные изменения будут передаваться следующим поколениям, а неблагоприятные - элиминироваться отбором, так как они невыгодны организму. Действуя, таким образом, естественный отбор ведет к повышению «мощности» вида, а в филогенетическом плане обеспечивает его выживание.

6. Эволюционные концепции как альтернатива дарвинизму

Эволюционная концепция, предложенная Дарвином, не является единственной. Известны и другие - альтернативные концепции биологической эволюции, основанные на иных, чем у Дарвина, исходных посылках.

Л.С.Берг (биолог автор работ по теории эволюции, в которых подвергает сомнению ряд положений дарвинизма) предложил концепцию номогенеза - закономерной эволюции живого. Эту идею еще разрабатывал А.А.Любищев (много доказательных работ о том, что селекционизм не всегда пригоден для корректного анализа эволюционных процессов) который предложил концепцию математических закономерностей, которые определяют многообразие живых форм и тесно связана с идеей творения.

Концепция П.Тейяра де Шардена (теолог - философ создатель теории ноосферы) рассматривает эволюцию биосферы в целом - в рамках создания ноосферы и ее целенаправленного движения в некоторой финальной точке. Эволюционный процесс характеризуется первоначальной концентрацией жизни в некоторой активной зоне и последующим постепенным распространением на всю планету.

Практически все эволюционные концепции страдают неспособностью к научному предсказанию вместе с тем закон гомологических рядов, открытый Н.И.Вавиловым (биолог создатель научных основ селекции, сформировал закон гомологических рядов наследственной изменчивости у особей) позволил и позволяет предугадать находки новых растений - родственников культурных растений.

Следует признать, что претензии дарвинизма на единственно верную трактовку происхождения жизни явно неправомерны; дарвинисты присвоили исключительные полномочия выступать от имени эволюционизма, игнорируя гораздо более глубокие эволюционные концепции Ж.-Б.Ламарка, П.Тейяра де Шардена, К.Э.Бэра, Л.С.Берга, А.А.Любищева, и других.

Заключение

жизнь происхождение земля теория эволюция

На основе изученного материала можно сделать выводы, что жизнь одно из сложнейших явлений природы. Со времен глубокой древности она оказалась таинственной и неопознанной - вот почему по вопросам ее происхождения всегда шла острая борьба. С накоплением человеком знаний об окружающем мире, развитием естествознания изменялись взгляды на происхождение жизни, выдвигались новые гипотезы. Однако и сегодня этот вопрос остается открытым.

Современная эволюционная теория сложилась на основе теории Ч.Дарвина, есть еще концепция Ж.Б. Ламарка считается на сегодняшний день ненаучной. Но и концепцию Дарвина подвергли пересмотру, были выявлены в те времена неизвестные факторы, механизмы и закономерности эволюционного процесса и сформировались новые значительно отличающиеся от классической теории Дарвина. Тем не менее, несомненно, что современная теория эволюции является развитием основных идей Дарвина, остающихся до сих пор актуальными и продуктивными.

Из того, что мы рассмотрели о происхождении жизни на земле нам стало ясно, что процесс возникновения живых организмов из простых органических соединений был крайне длительным. Чтобы на Земле зародилась жизнь, понадобился длившийся много миллионов лет эволюционный процесс. На сегодняшний день эволюционная теория позволяет интегрировать достижения всех биологических дисциплин (определяя направления каждой из них), завтра - станет основой стратегии взаимоотношения развивающегося человечества и земли.

Список литературы

1. Зимин А.И. «Концепции современного естествознания», учебное пособие для вузов, М. 2007 г.

2. Горелов А.А. «Концепции современного естествознания», М. 2007г.

3. Сверлова Л.И. «Концепции современного естествознания», 2010г., Хабаровск

4. Тимерязев К.А. «Краткий очерк теории Дарвина, 2 изд., М., 1941г.

5. Общая биология.\ Под. ред. Н.Д. Лисова. - Мн., 1999г.

Размещено на Allbest.ru