Теории происхождения жизни на Земле
Наличие кодифицированных священных текстов, содержащих фрагменты, описывающие сотворение мира и человека, во многих религиях. Креационизм как реакция на научные представления об эволюции. Теория самопроизвольного зарождения жизни. Панспермия, абиогенез.
Рубрика | Биология и естествознание |
Вид | реферат |
Язык | русский |
Дата добавления | 14.07.2011 |
Размер файла | 30,7 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Введение
Жизнь -- одна из форм бытия и одна из высших форм движения. Однако при всей очевидности и наглядности феномена жизни познание сущности жизни, ее критериев, закономерностей развития -- дело чрезвычайно сложное. Показателем этой сложности служит факт, что до сих пор отсутствует определение жизни, которое удовлетворяло бы научным требованиям. Современная наука во взгляде на жизнь исходит из представлений о качественном отличии живого от неживого. Естественнонаучное познание жизни осуществляется по многим направлениям. Практически в него вовлечены все науки.
Философский интерес к проблеме жизни продиктован следующими обстоятельствами: во-первых, философским объяснением природы самого человека, что требует привлечения естественнонаучных представлений о жизни; во-вторых, необходимостью использования методологических принципов в ходе научного познания жизни; в-третьих, уяснением закономерностей структурно-функциональной организации живого. Важным результатом философского и естественнонаучного познания жизни является вывод о единстве жизни на Земле.
Проблема происхождения жизни на Земле и возможности ее существования в других областях Вселенной издавна привлекала внимание как ученых и философов, так и простых людей. За последние годы интерес к этой вечной проблеме значительно возрос. Это обусловлено двумя обстоятельствами: во-первых, значительными успехами в лабораторном моделировании некоторых этапов эволюции материи, проведшей к зарождению жизни, и, во-вторых, стремительным развитием космических исследований, делающих все более реальным непосредственный поиск каких-либо форм жизни на планетах Солнечной системы, а в будущем и за ее пределами.
1. Креационизм
Особенностью многих религий, в том числе монотеистических (христианства, иудаизма и ислама), является наличие кодифицированных священных текстов (соответственно Библия, Танах и Коран), содержащих в том или ином варианте фрагменты, описывающие сотворение мира и человека. Накопление данных различных наук (от астрономии до геологии и биологии), в особенности появление в XIX веке теории эволюции, привело к возникновению противоречия между буквальным прочтением этих текстов и научными данными и теориями. Результатом этого противоречия стал креационизм как совокупность телеологических концепций, являющихся религиозной реакцией на научные представления об эволюции живой и неживой природы. В рамках таких концепций фундаменталистские течения продолжали придерживаться буквальной интерпретации священных текстов, объявляя воззрения науки на происхождение мира и человека неверными, в то время как либеральные течения пытались найти компромисс между ними.
Согласно критерию научности К. Поппера, креационизм является не научной теорией, а философской концепцией и религиозной верой, так как введение непроверяемых научными методами понятий (таких, как Бог-Творец) не отвечает общепринятому принципу верифицируемости/фальсифицируемости и принципу Оккама.
По мнению большинства специалистов в области естественных наук, изучающих прошлое, буквальное толкование священных текстов разных религий о сотворении не только не научно, но и псевдонаучно, так как такое толкование противоречит массиву палеонтологических и биологических данных в части интерпретации биологической эволюции, а также геологическим и астрофизическим данным о возрасте Земли и астрономических объектов.
Христианский креационизм. В христианском креационизме существует множество различных течений, расходящихся в интерпретации естественнонаучных данных. По степени конфликта с научными воззрениями на прошлое Земли и Вселенной среди них различают:
Буквалистский (младоземельный) креационизм (Young-Earth Creationism) настаивает на буквальном следовании Книги Бытия Ветхого Завета, т. е. что мир был создан в точности так, как это описано в Библии -- за 6 дней и около 6000 (как утверждают некоторые протестанты, основываясь на Масоретском тексте Ветхого Завета) или 7500 (как утверждают некоторые православные, основываясь на Септуагинте) лет назад.
Метафорический (староземельный) креационизм (Old-Earth Creationism): в нём «6 дней творения» -- универсальная метафора, адаптированная к уровню восприятия людей с различным уровнем знаний; в действительности же одному «дню творения» соответствуют миллионы или миллиарды реальных лет. Среди метафорических креационистов в настоящее время наиболее часто встречаются: 1. Креационизм постепенного творения (Progressive creationism): согласно этой концепции, Бог непрерывно направляет процесс изменения биологических видов и их появления. Представители данного направления принимают геологические и астрофизические данные и датировки, однако полностью отвергают теорию эволюции и видообразование путём естественного отбора. 2.Теистический эволюционизм (эволюционный креационизм) признаёт теорию эволюции, однако утверждает, что эволюция является орудием Бога-Творца в осуществлении его замысла. Теистический эволюционизм принимает все или почти все идеи, общепринятые в науке, ограничивая чудесное вмешательство Творца такими не изучаемыми наукой актами, как сотворение Богом бессмертной души у человека (папа Пий XII), или трактуя случайность в природе как проявления божественного промысла (современный российский палеонтолог А. В. Гоманьков ).
Помимо разработки сугубо богословских идей, в креационизме предпринимается ряд попыток обосновать сотворенность мира, оставаясь в рамках научной методологии. Среди приверженцев такого подхода есть сторонники как буквального, так и метафорического креационизма.
«Intelligent Design» (креационизм сознательного или разумного замысла) утверждает, что сложность и целесообразность строения живых существ и экосистем объясняется сознательным замыслом творца или некоего «агента» лучше, чем ненаправленным процессом мутаций и естественного отбора. Представители креационизма сознательного замысла дистанцируются от религии, делая акцент на телеологических и телеономических аспектах концепции, однако само понятие замысла подразумевает наличие субъекта замысла, то есть Творца. Один из аргументов сторонников идей «разумного замысла» («аргумент точной настройки», англ. a fine-tuning argument) основывается на известной чувствительности Вселенной и жизни к малым изменениям мировых физических констант (Антропный принцип). Область допустимых значений констант оказывается очень узкой, и из малой вероятности «тонкой настройки» Вселенной делается вывод о её искусственности и о наличии Разумного Творца. Многие сторонники идеи разумного замысла подчёркивают, что, несмотря на то, что многочисленные свойства мира -- от определяющих физику фундаментальных взаимодействий до размеров и состава Солнца, Земли, а также радиуса земной орбиты -- благоприятны для поддержания жизни на Земле, некоторые законы природы (в частности, необходимость возникновения достаточно больших макромолекул или спонтанное нарушение хиральной чистоты биологически активных молекул) являются как раз «неблагоприятными» для возникновения живой материи из неживой (во всяком случае, детальные модели этого процесса в современной биологии не разработаны). Последователями идей «разумного замысла» предложено несколько критериев «искусственности» объекта, основанных на понятиях теории систем и теории информации («неупрощаемая сложность» М. Бихи, «специфическая сложность» В. Дембского). Поднимая важные научные и философские проблемы (в частности, как отличить объект, возникший в результате действия естественных причин, от артефакта, т. е. объекта, являющегося результатом вмешательства разумного начала, а также можно ли это сделать в принципе), указанные критерии пока не отвечают требованиям к необходимой понятийной и математической строгости и чёткости. В связи с этим идеи «разумного замысла» не получили признания в современной науке и критикуются научным сообществом как не соответствующие принципу Оккама, а их сторонники, как правило, не имеют каких-либо крупных достижений в эволюционной биологии и не пользуются авторитетом в научных кругах.
«Creation Science» («наука о творении», в русскоязычных источниках часто переводится как «научный креационизм») -- течение в креационизме, сторонники которого утверждают, что можно получить научные подтверждения библейского акта творения и, шире, библейской истории (в частности, Всемирного потопа), оставаясь в рамках научной методологии. Хотя в работах сторонников науки о творении часто встречается апелляция к проблемам сложности биологических систем, что сближает их концепцию с креационизмом сознательного замысла, сторонники науки о творении, как правило, идут дальше и настаивают на необходимости буквального прочтения Книги Бытия, обосновывая свою позицию как богословскими, так и научными аргументами. Фактическая обоснованность таких исследований практически единодушно отвергается современным научным сообществом, которое рассматривает «научный креационизм» как идеологически мотивированную лженауку.
Креационизм и христианские конфессии. Наиболее активны в пропаганде буквалистского креационизма фундаменталистские протестантские общины США. Напротив, большинство «старых», «исторических», протестантских церквей стран Европы придерживаются взглядов, близких к теистическому эволюционизму. Католическая церковь признала в энциклике папы Пия XII лат. Humani Generis, что теория эволюции может объяснять происхождение тела человека (но не его души), призвав, однако, к осторожности в суждениях и назвав теорию эволюции гипотезой. В 1996 г. папа Иоанн Павел II в послании к Папской академии наук подтвердил признание теистического эволюционизма как допустимой для католицизма позиции, заявив, что теория эволюции -- это более, чем гипотеза. Поэтому среди католиков буквальный, младоземельный, креационизм редок. Склоняясь к теистическому эволюционизму и к теории «разумного замысла», католицизм в лице своих высших иерархов, в том числе и избранного в 2005 г. папы Бенедикта XVI, тем не менее, безусловно отвергает эволюционизм материалистический.
Православные церкви единой официальной позиции по отношению к теории эволюции и, соответственно, креационизму в настоящее время не имеют. Некоторые группы православных верующих (например, «Православное общество защиты и раскрытия святоотеческого учения о сотворении мира»), тем не менее, настаивают на обязательности принятия всеми православными младоземельного креационизма (вплоть до отказа причащать сторонников теистического эволюционизма как еретиков).
Противники младоземельного креационизма (протоиерей Александр Мень, протоиерей Глеб Каледа, диакон Андрей Кураев, богослов А. И. Осипов и др.) в ответ на подобные аргументы возражают буквалистам, что древние Отцы Церкви жили в то время, когда науки как метода познания природы ещё не сущестовало, а новые авторы, в том числе и почитаемые как святые, -- принадлежат к консервативному крылу церковно-общественно мысли, представители которого отстаивали, кроме буквализма в понимании Шестоднева, ещё и ряд других спорных доктрин, не относящихся непосредственно к богословию (например, монархизм в политике).
Креационизм в иудаизме. Представители ортодоксального иудаизма отрицают теорию эволюции, настаивая на буквальном прочтении Торы, однако представители консервативного и реформированного иудаизма интерпретируют Тору символически и с начала XX века приняли теорию эволюции в том или ином виде. Таким образом, взгляды представителей ортодоксального иудаизма близки к фундаменталистскому креационизму, а консервативного и реформированного иудаизма - теистическому эволюционизму.
Креационизм в исламе. Благодаря тому, что в Коране, в отличие от Книги Бытия Ветхого Завета отсутствует подробное описание сотворения мира, буквалистский креационизм в мусульманском мире значительно менее распространен, чем в христианском. Ислам считает (в соответствии с текстом Корана), что люди и джинны созданы богом. Современные взгляды многих суннитов на теорию эволюции близки к эволюционному креационизму.
2. Теория самопроизвольного зарождения жизни
Данная концепция - самопроизвольное зарождение жизни из неживого вещества - зародилась в античные времена. Демокрит (460-370 гг. до н.э.) и Эпикур (341-270 гг. до н.э.) считали, что организмы могут происходить от организмов, но вместе с тем могут возникать и от неживой материи. Даже для такого выдающегося ума древности, каким являлся Аристотель, принять представление о том, что животные -- черви, насекомые и даже рыбы -- могли возникнуть из ила, не представляло особых затруднений.
Авторитет Аристотеля имел исключительное влияние на воззрения средневековых ученых. Мнение этого философа в их умах причудливо переплеталось с учением отцов церкви, зачастую давая нелепые и даже смешные на современный взгляд представления. Приготовление живого человека или его подобия, «гомункулуса», в колбе, при помощи смешения и перегонки различных химических веществ, считалось в средние века хотя и весьма трудным и беззаконным, но, без сомнения, выполнимым делом. Получение же животных из неживых материалов представлялось ученым того времени настолько простым и обычным, что известный алхимик и врач Ван-Гельмонт прямо дает рецепт, следуя которому можно искусственно приготовить мышей, покрывая сосуд с зерном мокрыми и грязными тряпками.
Ряд сочинений, принадлежащих к XVI и XVII вв., подробно описывает превращение воды, камней и других неодушевленных предметов в пресмыкающихся, птиц и зверей. Гриндель фон Ах даже приводит изображение лягушек, образующихся из майской росы, а Альдрованд дает рисунки, показывающие, каким образом птицы и насекомые родятся из веток и плодов деревьев.
Чем дальше развивалось естествознание, чем большее значение в деле познания природы приобретали точное наблюдение и опыт, а не одни только рассуждения, тем более сужалась область применения теории самопроизвольного зарождения. Уже в половине XVII в. доктор Реди простыми опытами доказал неосновательность мнений о самозарождении червей в гниющем мясе. Он покрывал мясо легкой кисеей и таким образом преграждал доступ к нему мухам, из яиц которых развиваются черви. При этом мясо загнивало, но образования червей никогда не происходило. Так же просто было опровергнуто мнение о самозарождении насекомых.
Таким образом, относительно живых существ, видимых простым глазом, предположение о самозарождении оказалось несостоятельным. Но в конце XVII в. Кирхером и Левенгуком был открыт мир мельчайших существ, невидимых простым глазом и различимых только в микроскоп. Этих «мельчайших живых зверьков» (так Левенгук называл открытые им бактерии и инфузории) можно было обнаружить всюду, где только происходило гниение, в долго стоявших отварах и Застоях растений, в гниющем мясе, бульоне, в кислом молоке, в испражнениях, в зубном налете. Стоит только поставить на некоторое время в теплое место скоропортящиеся и легко загнивающие вещества, как в них сейчас же развиваются микроскопические живые существа, которых раньше там не было. Невольно являлась мысль, что именно здесь, в гниющих отварах и настоях и происходит самозарождение живых микробов из неживой материи. Это мнение в середине XVIII в. получило сильное подтверждение в опытах шотландского священника Нидхэма. Нидхэм брал мясной бульон или отвары растительных веществ, помещал их в плотно закрывающиеся сосуды и короткое время кипятил. При этом, по мнению Нидхэма, должны были погибнуть все зародыши, новые же не могли попасть извне, так как сосуды были плотно закрыты. Тем не менее, спустя некоторое время в жидкостях появлялись микробы. Отсюда указанный ученый делал вывод, что он присутствует при явлении самозарождения.
Однако против этого мнения выступил другой ученый, итальянец Спалланцани. Повторяя опыты Нидхэма, он убедился, что более продолжительное нагревание сосудов, содержащих органические жидкости, совершенно их обеспложивает. Между представителями двух противоположных взглядов разгорелся ожесточенный спор. Спалланцани доказывал, что жидкости в опытах Нидхэма не были достаточно прогреты и там оставались зародыши живых существ. На это Нидхэм возражал, что не он нагревал жидкости слишком мало, а, наоборот, Спалланцани нагревал их слишком много и таким грубым приемом разрушал «зарождающую силу» органических настоев, которая очень капризна и непостоянна.
Таким образом, каждый из спорящих остался при своем мнении, и вопрос о самозарождении микробов в гниющих жидкостях не был разрешен ни в ту, ни в другую сторону в течение целого столетия. За это время было сделано немало попыток опытным путем доказать или опровергнуть самозарождение, но ни одна из них не привела к определенным результатам. Вопрос запутывался все больше и больше, и только в XIX в. он был окончательно разрешен благодаря исследованиям гениального французского ученого Пастера. Пастер прежде всего доказал крайне широкое распространение микроорганизмов. Рядом опытов он показал, что всюду, а в особенности около человеческого жилья, в воздухе носятся мельчайшие зародыши. Они так легки, что свободно плавают в воздухе, лишь очень медленно и постепенно опускаясь на землю.
Таинственное появление микроорганизмов в опытах предыдущих исследователей Пастер объяснял или неполным обеспложиванием среды, или недостаточной защитой жидкостей от проникновения зародышей. Если тщательно прокипятить содержимое колбы и затем предохранять его от зародышей, которые могли бы попасть с притекающим в колбу воздухом, то в ста случаях из ста загнивания жидкости и образования микробов не происходит.
Опыты Пастера с несомненностью показали, что самозарождения микробов в органических настоях не происходит. Все живые организмы развиваются из зародышей, т. е. берут свое начало от других живых существ.
3. Панспермия
Если попытаться кратко охарактеризовать панспермию, суть ее можно свести к следующему: существуют зародыши жизни, рассеянные по всей Вселенной и в принципе способные заселить любую планету, если условия на ней окажутся пригодными для развития жизни. Было бы крайне заманчиво объяснить происхождение жизни и на Земле именно таким образом-заражением нашей планеты микроорганизмами, либо случайно попавшими в момент наибольшего сближения с какой-то другой планетой или залетевшими с метеоритными частицами, либо специально посланными высокоразвитой цивилизацией. Идею панспермии высказывали еще Аристотель, а позднее Г. Лейбниц, но только в начале XX столетия от общефилософских рассуждений перешли к конкретным научным моделям.
Радиационная панспермия. В 1908 году известный шведский физико-химик С. Аррениус разработал концепцию одной из разновидностей панспермии, названную радиационной панспермией. По мысли ученого, в результате миграции по Вселенной, вызванной давлением солнечного света (или давлением света другой звезды), споры бактерий в итоге достигали и Земли. Аррениус предполагал, что споры термостойких бактерий, к примеру, могли попасть на Землю с Венеры в момент наибольшего сближения этих планет. Незадолго до этого известный русский физик П. Н. Лебедев экспериментально доказал наличие светового давления и продемонстрировал его действие на спорах плауна (ликоподий). Сторонниками радиационной панспермии были такие ученые, как Ферд. Кон, Ю. Либих, Г. Гельмгольц, Дж. Томсон и др. В настоящее время эту идею возрождают английские астрофизики Ф. Хойл и С. Викремасинг. Радиационную панспермию критиковали (К. Саган, И. С. Шкловский и др.) на том основании, что при длительной миграции по космосу споры бактерий должны получать дозы космических излучений, заведомо губительные для них. Сам же космический вакуум, как считалось, не препятствует пребыванию спор бактерий при температуре, близкой к абсолютному нулю, ибо в этих условиях они находятся в состоянии заторможенной жизнедеятельности (анабиоза) и оживают, лишь попав на Землю. Хойл и Викремасинг пытаются доказать, будто межзвездные пылинки не что иное, как бактерии, вирусы и водоросли, высушенные в естественных условиях. Между тем лабораторные исследования наглядно показали; в вакууме клетка взрывается, поскольку часть свободной внутриклеточной воды начинает испаряться необычайно быстро. Клеточная оболочка-мембрана состоит в основном из веществ, не пропускающих пары воды в вакуум. Поэтому внутри клетки, помещенной в вакуум, создается разрушающее ее избыточное давление, величина которого определяется только температурой клетки. А уже в начальной стадии космической миграции на орбите планеты клетки бактерий и их споры будут нагреваться излучением Солнца (звезды), что приведет к большим внутриклеточным давлениям, достаточным для разрушения даже жестких оболочек бактериальных спор.
По мнению большинства ученых, радиационная панспермия не может служить обоснованием происхождения жизни на Земле.
Литопанспермия (от греческого litos - камень) - это разновидность панспермии. Ее автор М. Кальвин предположил, что биологический материал мог попасть на Землю с метеоритными частицами. (Скажем, мельчайшая бактерия размером около 0,2 мкм могла бы попасть на Землю внутри микрометеорита, имеющего размер 0,6 мкм.) Изучением следов жизни в метеоритах занимались многократно. Но до сих пор никаких следов или останков живого в них достоверно не зафиксировано. Из биологически значимых обнаружили только ароматические вещества и жирные кислоты, а также другие серо- и хлоросодержащие органические вещества и различные аминокислоты.
Разновидность литопанспермии - гипотеза пометного происхождения жизни на Земле - изложена, например, в книгах Ф. Хойла и С. Викремасинга "Облако жизни" и "Болезни из космоса", опубликованных в 1978-1979 годах. Авторы доказывают, что многие земные глобальные эпидемии вирусного происхождения - пандемии (например, пандемия гриппа в 1918 году) наиболее убедительно объясняются, если допустить их космическое (кометное) происхождение. Бактерии и вирусы, образовавшиеся внутри комет, попадали (и, как полагают авторы, продолжают попадать) на Землю внутри микрометеоритов кометного происхождения.
Против кометного происхождения вирусов и бактерий много возражений. Так, Д. Тайлер, руководитель отделения Клинического исследовательского центра (Гарроу, Англия), в рецензии на книгу Ф. Хойла и С. Викремасинга пишет в журнале "Nature", что эпидемия "гонконгского" гриппа гораздо лучше объясняется индивидуальной способностью человека передавать вирус другим людям, чем рассеянием вирусов из космоса. К сожалению, литопанспермия не позволяет объяснить, каким образом Солнечная система захватывала метеоритное вещество из планетных систем других звезд (если такие имеются). Таким образом, литопанспермия фактически ограничивает масштабы миграции биологического материала размерами Солнечной системы.
Другая разновидность панспермии. Она связана с гипотезой, по которой Земля образовалась путем аккумуляции холодной космической пыли, в силу чего поверхность планеты не претерпевала значительного нагревания. Л. Берг, в частности, высказал предположение, что Земля "могла получить в наследство зародыши жизни или, быть может, уже готовый комплекс первичных организмов из космической пыли". Однако Л. М. Мухин и М. В. Герасимов в журнале "Доклады АН СССР" (1978 г.) убедительно показали недавно, что образование в космосе и транспортировка на Землю сложных органических молекул неповрежденными практически невероятны.
Направленная панспермия. В 1973 году известный английский физик Ф. Крик и американский биохимик Л. Оргел выдвинули предположение, что происхождение жизни на Земле - следствие целенаправленной деятельности внеземной цивилизации, существовавшей задолго до образования нашей планеты и с помощью космического аппарата пославшей на Землю "семена" жизни (Земля и Вселенная, 1979, № 1, с. 41- 45.- Ред.). По их мнению, один из аргументов в пользу космического происхождения земной жизни - наличие во всех ее формах редких для Земли металлов (в частности, молибдена). Как справедливо указал Л. М. Мухин (Земля и Вселенная, 1979, № 1, с. 41-45.- Ред.), этот аргумент ошибочен, ибо по концентрациям в земной коре или морской воде молибден не занимает никакого привилегированного положения среди других химических элементов, В качестве другого аргумента использована универсальность генетического кода для всего живого на Земле. Поскольку теории, объясняющей возникновение генетического кода, еще не существует, авторы постулировали происхождение всех форм жизни от одного-единственного микроорганизма, привезенного на Землю из космоса. Однако серьезных доводов в пользу посещений Земли инопланетянами в настоящее время нет. Вот почему ни доказать, ни опровергнуть эту теорию пока практически нельзя.
Все попытки обнаружить живые существа (или их ископаемые остатки) вне Земли, и прежде всего - в составе метеоритного вещества, так и не дали положительного результата. Неоднократно появлявшиеся сообщения о находках следов жизни на метеоритах основаны или на ошибочной интерпретации некоторых бактериоподобных неорганических включений, или на загрязнении "небесных камней" земными микроорганизмами. Метеоритное вещество оказалось достаточно богатым органикой, однако вся она не обладает хиральной чистотой; это последнее обстоятельство - весьма сильный довод против принципиальной возможности существования "межзвездной жизни". Таким образом, по крайней мере положение, касающееся повсеместности распространения жизни во Вселенной, не нашло подтверждения. Это заставляет сделать грустный вывод, что панспермия не дает удовлетворительного ответа на вопрос о возникновении жизни на Земле.
происхождение жизнь эволюция панспермия креационизм
4. Абиогенез
На сегодняшний момент существует много версий происхождения жизни на Земле в историческом прошлом в результате процессов, подчиняющихся физическим и химическим законам. Но начало данному направлению исследований положил русский ученый А.И. Опарин (1894-1980 гг.). Он предложил вариант возникновения жизни на Земле как следствия химических процессов, протекающих на ранней стадии формирования Земли. А.И. Опарин вводит понятие «первичного бульона», который состоял из воды и органических соединений, во множестве синтезирующихся и накапливающихся под воздействием восстановительной (мало кислорода) атмосферы молодой Земли. Энергию для данных реакций давала солнечная радиация, не сдерживаемая еще не оформившемся в то время озоновым слоем. Из данного бульона в результате химических процессов и появилась первая клетка, которая дала начало эволюции. Версия А.И. Опарина была в дальнейшем косвенно подтверждена многими опытами. В 1953 году С. Миллер, аспирант Университета Чикаго, провел успешный опыт по абиогенному синтезу. Он создал условия ранней Земли в лабораторной пробирке и в результате химической реакции получил набор аминокислот.
Для синтеза живого из неживого на начальном этапе в атмосфере и водоемах планеты должны присутствовать простые органические и неорганические соединения: C, C2, C3, CH, CN, CO, CS, HCN, CH3CH, NH, O, OH, H2O, S. Стэнли Миллер в своих знаменитых опытах по абиогенному синтезу смешал водород, метан, аммиак и водяные пары, потом пропускал нагретую смесь через электрические разряды и охлаждал. Через неделю в колбе образовалась коричневая жидкость, содержащая семь аминокислот, и в том числе глицин, аланин и аспарагиновую кислоту, входящие в состав клеточных белков. Эксперимент Миллера показал, как могла образоваться предбиологическая органика -- вещества, которые участвуют в синтезе более сложных компонентов клетки. С тех пор биологи считают этот вопрос решенным, несмотря на серьезную проблему. Дело в том, что абиогенный синтез аминокислот идет только в восстановительных условиях, вот почему Опарин полагал атмосферу ранней Земли метаново-аммиачной. Но геологи не согласны с таким выводом. Метану и аммиаку неоткуда взяться в большом количестве на Земле, считают специалисты. К тому же эти соединения очень неустойчивы и разрушаются под действием солнечного света, метаново-аммиачная атмосфера не могла бы существовать, даже если бы эти газы выделялись из недр планеты. По данным геологов, в атмосфере Земли 4,5 миллиарда лет назад преобладали углекислый газ и азот, что в химическом отношении создает нейтральную среду. Об этом свидетельствует состав древнейших горных пород, которые в тот период были выплавлены из мантии. Самые древние породы на планете возрастом 3,9 миллиарда лет обнаружили в Гренландии. Это так называемые серые гнейсы -- сильно измененные магматические породы среднего состава. Изменение этих горных пород шло миллионы лет под влиянием углекислых флюидов мантии, которые одновременно насыщали и атмосферу. В таких условиях абиогенный синтез невозможен. Проблему ранней атмосферы Земли пытается решить академик Э.М. Галимов, директор Института геохимии и аналитической химии им. В.И. Вернадского РАН. Он рассчитал, что земная кора возникла очень рано, в первые 50--100 миллионов лет после образования планеты, и была по преимуществу металлической. В таком случае мантия действительно должна была выделять метан и аммиак в достаточном количестве для создания восстановительных условий.
Другая версия возникновения жизни (Уильям Мартин из Университета Генриха Гейне в Дюссельдорфе и Майкл Рассел из Центра изучения окружающей среды, Университет Шотландии, Глазго) предполагает, что первые живые организмы на Земле могли появиться внутри камней, выстилающих дно океана. Более 4 миллиардов лет назад крошечные полости внутри минералов могли выступить в роли клеток. Ключевой момент в этой теории - отложения сульфида железа. В горячих источниках на морском дне это соединение образует "соты" с ячейками шириной в несколько сотых миллиметра. Данная версия предполагает, что возникновение клетки предшествовало возникновению белков и самореплицирующихся молекул. С притоком горячей воды в ячейки попадают ионы аммония и монооксид углерода, сульфид железа выступает в роли одного из катализаторов синтеза органических веществ из неорганических. Простые соединения концентрировались в "камерах" из сульфида железа, что могло привести к возникновению сложных молекул - белков и нуклеиновых кислот. Мартин и Рассел предполагают, что живые организмы покинули каменные ячейки, когда научились сами строить клеточную стенку.
Можно привести еще не одну версию концепции происхождения жизни на нашей Земле в результате химических процессов. И данная концепция получила наиболее полную аргументацию на сегодняшний день. Однако, все доказательства, приводящиеся в пользу данной концепции, являются только косвенными. Никому еще не удалось синтезировать хотя бы одну живую клетку из химических элементов.
Заключение
Таким образом, всё множество теорий и гипотез о возникновении жизни на Земле сводятся к двум взаимоисключающим друг друга точкам зрения:
биогенез: теория возникновения живого из живого;
абиогенез: возникновения живого из неживого.
Современная наука рассматривает абиогенное возникновение жизни на Земле, считая эту теорию наиболее вероятной.
Список используемой литературы
Бернал Д. "Возникновение жизни" Приложение №1: Опарин А.И. "Происхождение жизни" М., "Мир",1969.
http://www.medbiol.ru/medbiol/lifehist/000a2da3.htm
http://moscowaleks.narod.ru/galaxy004.html
http://www.sunhome.ru/philosophy/1733/p4
http://www.vokrugsveta.ru/vs/article/595/
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Содержание креационизма - философско-методологической концепции возникновения жизни. Основные идеи гипотез стационарного состояния, самопроизвольного зарождения и панспермии. Этапы появление живых организмов по концепции биохимической эволюции Опарина.
реферат [26,0 K], добавлен 19.11.2010Проблема происхождения жизни на Земле. Возможности существования жизни в других областях Вселенной. Креационизм. Теория стационарного состояния, самопроизвольного самозарождения, панспермии. Современные возрения на происхождение жизни на Земле.
реферат [2,5 M], добавлен 04.10.2008Характеристика основных гипотез о происхождении жизни: креационизм, абиогенез, гипотеза стационарного состояния (этернизм), панспермия, биохимическая эволюция (гипотеза Опарина). Спорные доказательства абиогенного механизма возникновения жизни (РНК-мира).
презентация [2,0 M], добавлен 08.06.2011Содержание и отличительные признаки теорий возникновения и развития жизни на Земле: самозарождения, биохимической эволюции, панспермии, стационарного состояния жизни, креационизма. Преимущества и недостатки каждой теории, история их становления.
презентация [224,2 K], добавлен 17.12.2013Взгляды на происхождение жизни и ее развитие. Естественнонаучные представления о жизни и ее эволюции. Теория самопроизвольного зарождения. Теория панспермии. Жизнь - одна из форм бытия и одна из высших форм движения.
курсовая работа [29,8 K], добавлен 28.02.2004Библейские представления и развитие естествознания. Взаимоотношение времени и вечности в теории сотворения. Концепции возникновения жизни, их разновидности и особенности. Основные положения естественнонаучной теории, этапы зарождения жизни на Земле.
курсовая работа [48,9 K], добавлен 11.11.2010Тайна появления жизни на Земле. Эволюция зарождения жизни на Земле и сущность концепций эволюционной химии. Анализ биохимической эволюции теории академика Опарина. Этапы процесса, приведшего к возникновению жизни на Земле. Проблемы в теории эволюции.
реферат [55,9 K], добавлен 23.03.2012Определение понятия жизни, живых и неживых тел. Безжизненность первого периода развития планеты. Донаучные представления о происхождении жизни, научные исследования ее происхождения, невозможности самопроизвольного зарождения в современную эпоху.
реферат [27,1 K], добавлен 07.10.2009Обзор теорий, касающихся происхождения Вселенной (модель расширяющейся Вселенной, модель Большого Взрыва, космическая пыль). Основные положения глобальной тектоники. Научные теории происхождения человека (эволюция, креационизм, внешнее вмешательство).
реферат [50,7 K], добавлен 01.02.2011Общее понятие про креационизм. Характеристика концепций: божественное сотворение всего живого; многократное самозарождение жизни. История возникновения панспермии как концепции. Вариант возникновения жизни на Земле как следствия химических процессов.
контрольная работа [192,5 K], добавлен 02.05.2009