Проблема происхождения жизни на Земле

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное агентство по образованию

ГОУ ВПО Омский государственный технический университет

Кафедра «Физики»

Реферат

по дисциплине «Концепции современного естествознания»

На тему: «Проблема происхождения жизни на Земле»

Выполнил: студент гр. ТД - 110

Богданова Е.В.

Проверил: доц. каф. физики

Сазанова Н.Г.

Омск - 2011

Содержание

Введение

1. Формирование представлений о сущности жизни

2. Проблема происхождения жизни

3. Теория происхождения жизни на Земле А.И. Опарина

Заключение

Список литературы

Введение

Жизнь -- одно из сложнейших явлений природы.

Со времен глубокой древности она казалась людям таинственной и непознаваемой. Приверженцы религиозных идеалистических взглядов считали жизнь духовным, нематериальным началом, возникшим в результате божественного творения. В средние века жизнь связывалась с присутствием в организмах некоей “жизненной силы”, недоступной для познания средствами науки и практики.

Одна из основных загадок человечества - проблема происхождения жизни на Земле, без её разрешения остаётся недоступной пониманию и самая сущность жизни.

Как бы глубоко и полно мы ни познавали вещество, структуры и процессы, лежащие в основе организации современных живых тел, мы никогда, исходя только из этого, не сможем ответить на вопрос, почему эта организация является именно такой, какая она есть, почему строение всех составляющих организм частей так совершенно приспособлено к выполняемым ими функциям, а весь организм, как единое целое, приспособлен к существованию в данных условиях внешней среды.

Изучение истории этой проблемы показывает, как в течение многих тысячелетий человеческая мысль шла к её разрешению извилистыми, а иногда и неверными путями.

На сегодняшний день в мире существует огромное количество теорий происхождения жизни, некоторые из них больше соответствуют правде, некоторые - меньше, но в каждой из них есть доля истины.

Тем не менее, эта величайшая загадка человечества еще не решена, до сих пор появляются новые теории, идут споры об их правильности, но мы все еще точно не знаем, насколько близки к истине. Пожалуй, это основная причина выбора мной именно этой темы реферата: самая таинственная и величайшая загадка человечества - загадка происхождения жизни все еще не решена, и каждому хочется найти на нее ответ.

1. Формирование представлений о сущности жизни

Идеалистическая концепция жизни, известная под названием виталистической, уходит своими корнями в глубь веков. Ее основоположником принято считать Аристотеля, утверждавшего, что «жизнь есть питание, рост и одряхление, причиной которых является энтелехия - принцип, имеющий цель в самом себе».

Витализм всегда представлял антинаучное течение в биологии, основным положением которого являлось признание особой жизненной силы или «души», свойственной всем телам живой природы. Жизненная сила, как особая нематериальная субстанция, считалась независимой от материального вида. Поэтому последовательные сторонники виталистической концепции считали ее проявлением божественного начала. Отсюда представление о бессмертии души, граничащие с религиозными верованиями в загробную жизнь.

В противовес витализму возник механистический взгляд на органическую природу, получившей широкое распространение в 18 веке под влиянием французских материалистов. Сторонники этого взгляда, делали попытку свести все жизненные процессы только к химическим и физическим изменениям. Отсюда возникло одностороннее представление об организмах как о телах, отличающихся от неживых тел не качественным своеобразием, а только сложностью строения. Такая концепция оказалось бессильной решить проблему сущности жизни, так как создатели ее не видели специфики живых тел природы.

Впервые принципы подхода к выяснению сущности жизни с позиций диалектического материализма были сформулированы Фридрихом Энгельсом в работах «Диалектика природы» и «Анти-Дюринг». Энгельс рассматривал жизнь как особую форму движения живой материи. С этой точки зрения представляется важным выяснить, в чем заключается единство неживой и живой материи.

Единство органической и неорганической природы доказывается прежде всего химическим анализом. Тела живой и неживой природы состоят из одних и тех же элементов, но в живых системах 98 % приходится на следующие четыре элемента: водород, углерод, кислород, азот; а тела неживой природы на 98 % состоят из железа, кремния, алюминия, магния.

Любой организм при построении своего тела зависит от неживой и живой природы. Организмы способны к автотрофному питанию, строят свое тело из веществ неорганической природы, остальные же используют продукты жизнедеятельности автотрофных форм.

Таким образом, в конечном счете, все живые тела получают необходимые для жизни элементы и энергию из неживой природы в сложном круговороте веществ и энергии. После смерти организмов, находившиеся в них элементы, вновь возвращаются в неорганическую среду.

Несмотря на единство, живая материя качественно своеобразна. Энгельс это своеобразие видел в том, что живые тела по химической природе являются белковыми телами, которым присущ обмен веществ с окружающей их природой. Отсюда вытекает определение жизни, формулированное Фридрихом Энгельсом в работе «Диалектическая природа»:

«Жизнь» - есть способ существования белковых тел, существенным моментом, которого является постоянный обмен веществ с окружающей их внешней природой, причем с прекращением этого обмена веществ прекращается и жизнь, что приводит к разложению белка».

Органический обмен веществ представляет единство двух процессов - ассимиляции и диссимиляции.

Первый из них ведет ко всему новому и новому синтезу органической материи - построению самого живого тела и связанному с этим накоплению потенциальной энергии, заключенной в сложных органических веществах.

Второй процесс ведет к разрушению органических веществ, при котором освобождается скрытая в них потенциальная энергия, а продукты распада выводятся из организма и выделяются в окружающую среду. Из органического обмена веществ вытекают все основные свойства живых тел: раздражимость, подвижность, рост, развитие, размножение, а также наследственность и изменчивость.

В неживой природе тоже идет процесс обмена веществ. Но он отличается от органического обмена на что указывал Фридрих Энгельс в работе «Анти-Дюринг»: «другие неживые тела тоже изменяются, разлагаются или комбинируются в ходе естественного процесса, но они при этом перестают быть тем, чем были раньше. Скала, которая подверглась выветриванию, уже больше не скала; метал в результате окисления, превращается в ржавчину. Но то, что в мертвых телах является причиной разрушения у белка становится основным условием существования. Как только в белковом теле прекращается это непрерывное превращение составных частей, эта постоянная смена питания и выделение, - с этого момента само белковое тело прекращает свое существование, оно разлагается, то есть умирает».

2. Проблема происхождения жизни

Проблема происхождения жизни являлась одной из самых дискуссионных проблем биологии. Изучение истории христианской религии показывает, что библейское представление о внезапном возникновении жизни создалось в результате наивных наблюдений окружающей природы и невежественного истолкования этих наблюдений. Точно так же и многие философы древней Греции, и в том числе Аристотель, признавали внезапное самозарождение живых существ, допуская, что черви, моллюски и насекомые развиваются из гниющего мяса и навоза под воздействием особого нематериального начала - жизненной среды.

Представление о самопроизвольном зарождении насекомых, червей и других многоклеточных живых существ были опровергнуты в середине 17 века работами итальянского ученого Франческо Реди. Поставив опыт, в котором мясо в глубоком сосуде было покрытом кисеей (тканью), Реди показал, что личинки мух развиваются не из гниющего мяса, а из яиц, отложенных самками насекомых.

С открытием микроскопа и изучением микроскопических живых существ гипотеза самопроизвольного зарождения приняла иную форму. В 1745 году Нидгеем первый высказал мысль, что в сенных настоях сами собой развиваются мелкие организмы, инфузории, которых создает особая находящаяся сила произрастания.

Спор между естествоиспытателями по вопросу о самопроизвольном зарождении микроскопических живых существ продолжался до 1862 года, когда эта гипотеза была опровергнута опытами Луи Пастера.

Пастер показал, что даже самые малые формы организмов, а именно бактерии, рождаются из спор, имеющих столь незаметные размеры, что создается иллюзия самозарождения. Вскоре после того как стали известны эти работы Пастера, начали развиваться гипотезы, утверждающей вечность жизни. К ним относятся гипотеза космических зачатков (космозеев) и гипотеза панспермии (всеобщих зачатков).

Идею космических зачатков высказал в 1865 году немецкий врач Г. Рихтер, утверждавший, что жизнь вечна и зачатки ее могут переноситься с одной планеты на другую. Находясь высоко в воздухе, зачатки организмов могут прилипать к пролетающим мимо них метеоритам и так попадают в мировое пространство. Метеорит, несущий на себе такие «космические зачатки», упав на поверхность какой-нибудь планеты, может явиться источником жизни на ней. Таким путем по Рихтеру, жизнь была занесена и на Землю.

Гипотеза панспермии была предложена в 1907 году шведским ученым Сванте Аррениусом. Он считал невозможным занос зачатков жизни на Земле с метеоритами, предполагая, что поверхность метеорита вследствие трения об атмосферу настолько раскаляется, что любые зародыши, находящиеся на ней, должны потерять всхожесть.

Обе гипотезы признают вечность жизни и закрывают путь к материалистическому решению проблемы ее возникновения на Земле. Объяснить существование жизни на Земле с заносом зародышей с других планет - это значит отказаться от объяснения процесса, в результате которых возникла жизнь.

Диалектическая точка зрения на происхождение жизни была сформулирована Энгельсом в «Диалектике природы». Она исходит из основного положения, что жизнь представляет особую форму движения материи.

Материя никогда не остается в покое, она постоянно движется, развивается. В своем развитии она переходит во все новые и новые, более сложные формы. Такой особо сложной формой движения материи является жизнь. Живое вещество возникло как определенный этап в историческом развитии материи. Процесс возникновения живого из неживого был историческим процессом, прошедшим ряд этапов.

3. Теория происхождения жизни на Земле А.И. Опарина

жизнь диалектический материализм виталистический опарин

Среди современных теорий происхождения жизни на Земле, наиболее обоснованной является теория академика А.И. Опарина. Согласно этой теории процесс, приведший к возникновению жизни на Земле, может быть разделен на три этапа:

Возникновение органических веществ.

Возникновение белков.

Возникновение белковых тел.

Астрономические исследования показывают, что как звезды, так и планетные системы возникли из газопылевого вещества. В некоторых случаях эта газопылевая материя объединяется в плотный, которые можно видеть невооруженным глазом. Химические исследования находящегося в галактике газопылевого вещества показали, что в нем наряду с металлами и их окислами обнаружено: водород, аммиак, вода и простейший углеводород - метан.

Второй этап - возникновение белков. Условия для начала процесса формирования белковых структур создались с момента создания первичного океана. Прежде всего в водной среде производные углеводородов могли подвергаться сложным химическим изменениям и превращениям. В результате такого усложнения молекул могли образоваться более сложные органические вещества, а именно углеводы.

Известно, что белковая молекула состоит из отдельных звеньев - аминокислот, которые соединены между собой при помощи полиптеидных связей. Показано, что в результате применения ультрафиолетовых лучей можно искусственно синтезировать не только аминокислоты, но и другие биохимические вещества.

Большой победой современной биохимии является первый полный синтез молекулы белков: синтезирован иксулин-гармон, управляющий углеводным обменом. Все эти эксперименты подтверждают правильность разбираемой теории.

Согласно теории Опарина, дальнейшим шагом по пути к возникновению белковых тел могло явиться образование коацерватных капель, т. е. капель микроскопического размера, выпадающих при смешении двух белковых растворов. Отсюда возникла новая закономерность уже биологического характера - естественный отбор коацерватных капель. Под влиянием естественного отбора качество организации белкового вещества все время менялось. В результате возникла та согласованность процессов синтеза и распада, которая привела к возникновению первых живых организмов.

Заключение

Вопрос зарождения жизни - один из самых животрепещущих вопросов в современной науке. Органическая жизнь прекрасно умеет воспроизводить себя, но ведь когда-то она должна была появиться из неживой, косной материи. Как это произошло - неясно до сих пор.

Все приведенные здесь теории и гипотезы являются лишь малой частью того огромного количества предполагаемых ответов на величайшую загадку человечества - загадку происхождения жизни на Земле, которые существуют на сегодняшний день в мире. Нам остается лишь надеяться на скорейшее разрешение этой проблемы. Возможно, найдя ответ на вопрос, мы откроем для себя другой мир, раскроем недостающие звенья в цепи появления и развития человечества, узнаем, наконец, свое прошлое. К сожалению, пока каждый человек может лишь выбирать, какой идее ему лучше придерживаться, что ему ближе.

На сегодняшний день наиболее реалистичной кажется теория Опарина-Холдейна, но никто не знает, насколько она правдоподобна. Ведь эволюционная теория Ч. Дарвина тоже была неопровержимой долгий промежуток времени, но сейчас существует огромное количество фактов и доказательств ее неправильности.

Несмотря на такое разнообразие и огромное количество различных гипотез и теорий о причине возникновения жизни на Земле, ни одна из них еще не доказана и не утверждена окончательно. Из этого следует, что в истории человечества до сих пор есть пробелы, остается очень много неизученного. Существуют такие тайны и загадки, смысл которых мы не можем постигнуть.

Список литературы

1. Концепции современного естествознания: Учебное пособие, Найдыш В.М., Гардарики, Москва, 1999

2. Рузавин Г.И. Концепции современного естествознания. Учебник. М.: «Глобус», 2006

3. Карпенков С.Х. Концепции современного естествознания. М.: «Наука», 2008

Интернет-источники:

1. http://www.i-u.ru/biblio/archive/grehem_est/02.aspx - Русский гуманитарный интернет-университет

2. http://evolution.powernet.ru/library/eskov/04.html - Теория эволюции как она есть.

3. http://www.bibliofond.ru - Библиотека научной и студенческой информации.

Размещено на Allbest.ru