История развития концепций происхождения и эволюции жизни на Земле в естествознании

Размещено на http://www.allbest.ru

Размещено на http://www.allbest.ru

Введение

Наука -- это форма духовной деятельности человека по получению нового знания о природе, обществе и самом знании. Наука разделена на множество отраслей знания (частных наук), которые различаются между собой тем, какую сторону действительности.

По предмету и методу познания можно выделить науки о природе -- естествознание, и обществе -- обществознание (гуманитарные, социальные науки), о познание, мышлении (логика, гносеология и др.). Отдельную группу составляют технические науки. В свою очередь каждая группа наук может быть подвергнута более подробному членению.

Наука представляет собой продукт развития мысли древних греков. Наука в древнегреческой культуре представляла собой целостную науку. Зачатки мышления, идущие в плане частных наук, появились под влиянием Аристотеля и его школы, таких великих врачей, как Гиппократ, Гален. Но это не нарушало целостность науки и картины мира. В эпоху христианского средневековья наука так же разрабатывалась как гармоническое целое. Только в конце средних веков произошла подмена понятия «наука» понятием «естествознание» Эта новая наука начала свое триумфальное шествие с эпохи Возрождения, когда была признана возможность математического описания результатов, полученных экспериментальным путем. Эта новая форма приобрела столь большое значение, что Кант оценивал частные науки в зависимости от степени применения в них математики. Под влиянием экспериментально-математической науки коренным образом изменилось мировоззрение европейца и усилилось его влияние на духовную жизнь остального мира. В особенности оно возросло благодаря подведению строгого строго научного фундамента под возникшую из медицины технику, которая базировалась до этого исключительно на ремесленном опыте.

С развитием новой науки возникла необходимость более глубокого разделения ее на специальные дисциплины, для более тщательного и глубокого изучения отдельных явлений и процессов определенной области действительности. Естественные науки, получившие свое гражданство с 18 в., -- это совокупность всех наук, занимающихся исследованием природы. Главные сферы естественных наук -- материя, жизнь, человек, Земля, Вселенная.

Взаимодействие естествознания и общества всегда было непростым. Сначала науку рассматривали как средство покорения природы. Использование достижений науки меняло само общество и его жизнь, прежде всего его экономику. Но, начиная со второй половины 20 века, в связи с угрозой ядерной и биологической войны появилось негативное отношение к науке.

Наука, и в том числе естествознание становиться для общества основой для практической деятельности. Со временем она становится производительной силой общества. От развития науки зависит развитие техники -- орудий труда, мастерства, умения. Для современного общества характерна все более крепнущая связь науки, техники и производства.

1. Развитие естествознания. Революция в науке

Научная революция - это специфическое явление, возникающее только в определенные периоды развития науки как средство разрешения ее внутренних противоречий, изменение ее содержания.

Можно привести пример двум глобальным революциям: революцию ХVI-XII и научную революцию ХХ века. Научная революция ХVI-XII веков представляет собой скачек в науках, изучающих механическую форму движения материи. Она ознаменовала становление классического естествознания.

В середине ХIХ века произошло несколько комплексных научных революций одновременно. Среди них особое значение имели революции связанные с открытием органической клетки, закона сохранения и превращения энергии, эволюционного учения Ч. Дарвина, периодической системы химических элементов. Сущность этих революций заключалась в рассмотрении предметов и явлений в процессе развития и во взаимосвязи.

Научные знания включаются практически во все сферы социальной жизни. Сама научная деятельность тесно связана с революцией в средствах массовой информации. Вместе с включением научных революций в конечный вариант исторической реконструкции приобретающей значение теории прошлого не как некоторые ошибки, зигзаги в сторону от генеральной линии развития науки, а как обладающей своей непреходящей значимостью особенностью. Рассматривая возникновение нового знания, но без разрушения старого. Прошлое не утрачивает своего своеобразия и не поглощается настоящим.

Целью научного познания является установление законов науки, адекватно отражающих действительность. Принято считать, что в природе действуют объективные закономерности - устойчивые, повторяющиеся связи между предметами и явлениями. Мы же познаем законы отражения этих объективных закономерностей в нашем сознании. Принято различать законы по степени их общности: менее общие (касающиеся ограниченной области знания, изучаемой конкретными науками); более общие (затрагивающие несколько областей знаний); всеобщие (фундаментальные законы бытия).

Также выделяют законы функционирования и законы развития. Законы должны относиться к любому объекту, изучаемому данной наукой, а также адекватно отражать предметы и явления и их свойства, которые изучаются данной наукой.

Понятие «алхимия» - средневековое донаучное направление химии - изыскание, ставило задачей превращение простых металлов в драгоценные (золото серебро) по средствам особого вещества «философского камня», на поиски которого и были направлены все усилия алхимиков.

«Астрология»- возникшее в глубокой древности, получившее развитие в средние века и вновь распространившимся в 20 веке это учение о связи расположения небесных тел и характерами и судьбами людей.

«Магия» - совокупность обрядов, связанных с верой в способность человека воздействовать на природу, людей, животных, богов; колдовство, волшебство; белая магия колдовство с помощью небесных сил, черная магия колдовство с помощью адских сил.

2. Концепции возникновения жизни на Земле

Одним из наиболее трудных и в тоже время интересных в современном естествознании является вопрос о происхождении жизни. Он труден потому, что, когда наука подходит к проблемам развития как создания нового, она оказывается у предела своих возможностей как отрасли культуры, основанной на доказательстве и экспериментальной проверке утверждений.

Учёные 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, лишённым ряда факторов, сопровождавших появление живого на Земле. Трудность методологическая - в невозможности проведения прямого эксперимента по возникновению жизни (уникальность этого процесса препятствует использованию основного научного метода).

Жизнь на Земле представлена громадным разнообразием форм, которым присуща возрастающая сложность строения и функций. Всем живым организмам свойственны два признака: целостность и самовоспроизведение. В ходе индивидуального изменения (онтогенеза) организмы приспосабливаются к внешним условиям, а смена поколений приобретает эволюционно-исторический характер (филогенез). Организмы выработали способность к относительной независимости от внешней среды (автономность). Одно из главных свойств всякого живого организма -- обмен веществ. Наряду с ним существенными признаками жизни являются раздражимость, рост, размножение, изменчивость, наследственность. Всякий живой организм как бы стремится к главному -- воспроизведению себе подобных.

Существует пять концепций возникновения жизни:

1) Жизнь была создана Творцом в определённое время - креационизм.

2) Жизнь возникла самопроизвольно из неживого вещества (её придерживался ещё Аристотель, который считал, что живое может возникать и в результате разложения почвы).

3) Концепция стационарного состояния в соответствии, с которой жизнь существовала всегда.

4) Концепция панспермии - внеземного происхождения жизни.

5) Концепция происхождения жизни на Земле в историческом прошлом в результате процессов подчиняющихся физическим и химическим законам.

Согласно креационизму возникновение жизни относится к определённому событию в прошлом, которое можно вычислить. В 1650 г. архиепископ Ашер из Ирландии вычислил, что Бог сотворил мир в октябре 4004 г. до н.э., а в 9 часов утра 23 октября и человека. Это число он получил из анализа возрастов и родственных связей всех упоминаемых в Библии лиц. Однако к тому времени на Ближнем Востоке уже была развитая цивилизация, что доказано археологическими изысканиями. Впрочем, вопрос сотворения мира и человека не закрыт, поскольку толковать тексты Библии можно по-разному.

Аристотель на основе сведений о животных, которые поступали от воинов Александра Македонского и купцов-путешественников, сформулировал идею постепенного и непрерывного развития живого из неживого и создал представление о «лестнице природы» применительно к животному миру. Он не сомневался в самозарождении лягушек, мышей и других мелких животных. Платон говорил о самозарождении живых существ из земли в процессе гниения.

С распространением христианства идеи самозарождения были объявлены еретическими, и долгое время о них не вспоминали. Гельмонт придумал рецепт получения мышей из пшеницы и грязного белья. Бэкон тоже считал, что гниение - зачаток нового рождения. Идеи самозарождения поддерживали Галилей, Декарт, Гарвей, Гегель, Ламарк.

В 1688 г. итальянский биолог Франческо Реди серией опытов с открытыми и закрытыми сосудами доказал, что появляющиеся в гниющем мясе белые маленькие черви - это личинки мух, и сформулировал свой принцип: всё живое - из живого. В 1860 г. Пастер показал, что бактерии могут быть везде и заражать неживые вещества, для избавления от них необходима стерилизация, получившая название пастеризации.

Теория панспермии (гипотеза о возможности переноса Жизни во Вселенной с одного космического тела на другие) не предлагает никакого механизма для объяснения первичного возникновения жизни и переносит проблему в другое место Вселенной. Либих считал, что «атмосферы небесных тел, а также вращающихся космических туманностей можно считать как вековечные хранилища оживлённой формы, как вечные плантации органических зародышей», откуда жизнь рассеивается в виде этих зародышей во Вселенной.

Подобным образом мыслили Кельвин, Гельмгольц и др. в начале нашего века с идеей радиопанспермии выступил Аррениус. Он описывал, как с населённых другими существами планет уходят в мировое пространство частички вещества, пылинки и живые споры микроорганизмов. Они сохраняют свою жизнеспособность, летая в пространстве Вселенной за счёт светового давления. Попадая на планету с подходящими условиями для жизни, они начинают новую жизнь на этой планете.

Эту гипотезу поддерживали многие, в том числе русские учёные академики Сергей Павлович Костычев (1877-1931), Лев Семёнович Берг (1876-1950) и Пётр Петрович Лазарев (1878-1942).

Для обоснования панспермии обычно используют наскальные рисунки с изображением предметов, похожих на ракеты или космонавтов, или появления НЛО. Полёты космических аппаратов разрушили веру в существование разумной жизни на планетах солнечной системы, которая появилась после открытия Скиапарелли каналов на Марсе (1877). Но пока следов жизни на Марсе не найдено.

В конце 60-х годов вновь возрос интерес к гипотезам панспермии. Так, геолог Б.И. Чувашов (Вопросы философии. 1966) писал, что жизнь во Вселенной, по его мнению, существует вечно.

При изучении вещества метеоритов и комет были обнаружены многие «предшественники живого» - органические соединения, синильная кислота, вода, формальдегид, цианогены. Формальдегид, в частности, обнаружен в 60% случаев в 22 исследованных областях, его облака с концентрацией примерно 1 тысяча молекул в кубическом сантиметре заполняют обширные пространства. В 1975 г. предшественники аминокислот найдены в лунном грунте и метеоритах. Сторонники гипотезы занесения жизни из космоса считают их «семенами», посеянными на Земле.

В представлениях о зарождении жизни в результате физико-химических процессов важную роль играет эволюция живой планеты. По мнению многих биологов, геологов и физиков, состояние Земли за время её существования всё время изменялось. В очень давние времена Земля была горячей планетой, её температура достигала 5-8 тысяч градусов. По мере остывания планеты тугоплавкие металлы и углерод конденсировались и образовывали земную кору, которая не была ровной из-за активной вулканической деятельности и всевозможных подвижек формирующегося грунта. Атмосфера первичной Земли сильно отличалась от современной. Лёгкие газы - водород, гелий, азот, кислород, аргон и другие - не удерживались пока недостаточно плотной планетой, тогда как их более тяжёлые соединения оставались (вода, аммиак, двуокись углерода, метан). Вода оставалась в газообразном состоянии, пока температура не упала ниже 100С.

Химический состав нашей планеты сформировался в результате космической эволюции вещества солнечной системы, в ходе которой возникли определённые пропорции количественных соотношений атомов. Поэтому современные данные о соотношении атомов химических элементов оказываются важными. Космическое обилие кислорода и водорода выразилось в обилии воды и её многочисленных окислов. Относительно более высокая распространённость углерода явилась одной из причин, определивших большую вероятность возникновения жизни. Обилие кремния, магния и железа способствовало образованию в земной коре и метеоритах силикатов. Источниками сведений о распространённости элементов служат данные о составе Солнца, метеоритов, поверхностей Луны и планет. Возраст метеоритов примерно соответствует возрасту земных пород, поэтому их состав помогает восстановить химический состав Земли в прошлом и выделить изменения, вызванные появлением жизни на Земле.

Научная постановка проблемы возникновения жизни принадлежит Энгельсу, считавшему, что жизнь возникла не внезапно, а сформировалась в ходе эволюции материи. В этом же ключе высказался и К.А. Тимирязев: «Мы вынуждены допустить, что живая материя осуществлялась так же, как и все остальные процессы, путём эволюции… Процесс этот, вероятно, имел место и при переходе из неорганического мира в органический» (1912).

Другое важнейшее утверждение -- клеточная теория. Эта теория говорит, что все живые организмы -- животные, растения и бактерии -- состоят из клеток и из продуктов их жизнедеятельности. Новые клетки образуются путем деления существовавших ранее.

Авторами этой теории обычно считают ботаника Маттиасса Шлейдена и зоолога Теодора Шванна, которые в 1838 г. впервые констатировали, что растения и животные представляют собой скопление клеток, расположенных в определенном порядке. Как это случалось и во многих других областях науки, Шлейден и Шванн, не будучи первыми авторами, провозгласившими некий принцип, тем не менее, сформулировали его столь ясно и убедительно, что идея приобрела популярность и, в конце концов, была принята большинством биологов того времени.

По современным представлениям, клетка -- это элементарная живая система, основа строения и жизнедеятельности всех животных и растений. Клетки могут существовать как самостоятельные организмы (например, простейшие, бактерии), так и в составе многоклеточных организмов, в которых имеются половые клетки, служащие для размножения. Размеры клеток варьируются в пределах от 0,1 -до- 0,25 мкм (некоторые бактерии) до 155 мм (яйцо страуса в скорлупе). Живой организм состоит из миллиардов самых разнообразных клеток. Их форма колеблется от совсем простой до самой причудливой, напоминающей паука, снежинку, звездочку и все что угодно. В каждой клетке различают две основных части: ядро и цитоплазму. Клетки растений, как правило, покрыты твердой оболочкой. Структурными элементами ядра клетки являются хромосомы, содержащие молекулы ДНК, в которых заключена наследственная информация организма.

3. Гипотеза происхождения жизни А.И. Опарина

Условие, при котором жизнь может возникнуть, - отсутствие свободного кислорода в атмосфере. Это важное открытие сделал русский ученый А.И. Опарин в 1924 г. (к такому же выводу в 1929 г. пришел английский ученый Дж.Б.С. Холдейн). А.И. Опарин высказал предположение, что при мощных электрических разрядах в земной атмосфере, которая 4-4,5 млрд. лет назад состояла из азота, водорода, углекислого газа, паров воды и аммиака, возможно, с добавкой синильной кислоты (ее обнаружили в хвостах комет), могли возникнуть простейшие органические соединения, необходимые для возникновения жизни. Поэтому возникающие на поверхности Земли органические вещества могли накапливаться, не окисляясь. И сейчас на нашей планете они накапливаются только в бескислородных условиях, так возникают торф, каменный уголь и нефть. Создатель материалистической гипотезы возникновения жизни на Земле, русский биохимик, академик Александр Иванович Опарин (1894-1980) посвятил всю свою жизнь проблеме происхождения живого.

Американский биолог Ж. Леб в 1912 г. первым получил из смеси газов под действием электрического разряда простейший компонент белков - аминокислоту глицин.

Возможно, кроме глицина он получил и другие аминокислоты, но в, то время еще не было методов, позволяющих определить их малые количества.

Открытие Леба прошло незамеченным, поэтому первый абиогенный синтез органических веществ (т.е. идущий без участия живых организмов) из случайной смеси газов приписывают американским ученым С.Миллеру и Г. Юри. В 1953 г. они поставили эксперимент по программе, намеченной Опариным, и получили под действием электрических разрядов напряжением до 60 тыс. В, имитирующих молнию, из водорода, метана, аммиака и паров воды под давлением в несколько Паскалей при t=80С сложную смесь из многих десятков органических веществ. Среди них преобладали органические (карбоновые) кислоты - муравьиная, уксусная и яблочная, их альдегиды, а также аминокислоты (в том числе глицин и аланин). Опыты Миллера и Юри были многократно проверены на смесях разных газов и при разных источниках энергии (солнечный свет, ультрафиолетовое и радиоактивное излучение и просто тепло). Органические вещества возникали во всех случаях. Полученные Миллером и Юри результаты побудили ученых различных стран заняться исследованиями возможных путей предбиологической эволюции. В 1957 году в Москве состоялся первый Международный симпозиум по проблеме происхождения жизни.

По данным, полученным в последнее время нашими учеными, простейшие органические вещества могут возникать и в космическом пространстве при температуре, близкой к абсолютному нулю. В принципе Земля могла бы получить абиогенные органические вещества и как приданое при возникновении.

В результате океан превратился в сложный раствор органических веществ (т.н. первичный океан), которым в принципе могли бы питаться анаэробные бактерии (организмы, способные жить и развиваться при отсутствии свободного кислорода и получающие энергию для жизнедеятельности за счет расщепления органических или неорганических веществ). Кроме аминокислот в нем были и предшественники нуклеиновых кислот - пуриновые основания, сахара, фосфаты и др.

Однако низкомолекулярные органические вещества еще не жизнь. Основу жизни представляют биополимеры - длинные молекулы белков и нуклеиновых кислот, слагающиеся из звеньев - аминокислот и нуклеотидов. Реакция полимеризации первичных звеньев в водном растворе не идет, так как при соединении друг с другом двух аминокислот или двух нуклеотидов отщепляется молекула воды. Реакция в воде пойдет в обратную сторону. Скорость расщепления (гидролиза) биополимеров будет больше, чем скорость их синтеза. В цитоплазме наших клеток синтез биополимеров - сложный процесс, идущий с затратой энергии АТФ. Чтобы он шел, нужны ДНК, РНК и белки, которые сами являются результатом этого процесса. Ясно, что биополимеры не могли возникнуть сами в первичном океане.

Возможно, первичный синтез биополимеров шел при замораживании первичного океана или же при нагревании сухого его остатка. Американский исследователь С.У. Фокс, нагревая до 130С сухую смесь аминокислот, показал, что в этом случае реакция полимеризации идет (выделяющаяся вода испаряется) и получаются искусственные протеиноиды, похожие на белки, имеющие до 200 и более аминокислот в цепи. Растворенные в воде, они обладали свойствами белков, представляли питательную среду для бактерий и даже катализировали (ускоряли) некоторые химические реакции, как настоящие ферменты. Возможно, они возникали в предбиологическую эпоху на раскаленных склонах вулканов, а затем дожди смывали их в первичный океан. Есть и такая точка зрения, что синтез биополимеров шел непосредственно в первичной атмосфере и образующиеся соединения выпадали в первичный океан в виде частиц пыли.

Следующий предполагаемый этап возникновения жизни - протоклетки. А.И. Опарин показал, что в стоящих растворах органических веществ образуются коацерваты - микроскопические «капельки», ограниченные полупроницаемой оболочкой - первичной мембраной. В коацерватах могут концентрироваться органические вещества, в них быстрее идут реакции, обмен веществ с окружающей средой, и они даже могут делиться, как бактерии. Подобный процесс наблюдал при растворении искусственных протеиноидов Фокс, он назвал эти шарики микросферами.

В протоклетках вроде коацерватов или микросфер шли реакции полимеризации нуклеотидов, пока из них не сформировался протоген - первичный ген, способный катализировать возникновение определенной аминокислотной последовательности - первого белка. Вероятно, первым таким белком был предшественник фермента, катализирующего синтез ДНК или РНК. Те протоклетки, в которых возник примитивный механизм наследственности и белкового синтеза, быстрее делились и забрали в себя все органические вещества первичного океана. На этой стадии шел уже естественный отбор на скорость размножения; любое усовершенствование биосинтеза подхватывалось, и новые протоклетки вытесняли все предыдущие.

Последние этапы возникновения жизни - происхождение рибосом и транспортных РНК, генетического кода и энергетического механизма клетки с использованием АТФ - еще не удалось воспроизвести в лаборатории. Все эти структуры и процессы имеются уже у самых примитивных микроорганизмов, и принцип их строения и функционирования не менялся за всю историю Земли. Поэтому заключительный этап происхождения жизни мы можем пока реконструировать только предположительно - до тех пор, пока его не удастся воссоздать в экспериментах.

Пока можно лишь утверждать, что на возникновение жизни в земном варианте потребовалось относительно мало времени - менее одного млрд. лет. Уже 3,8 млрд. лет назад существовали первые микроорганизмы, от которых произошло все многообразие форм земной жизни.

Жизнь возникла на земле абиогенным путем. В настоящее время живое происходит только от живого (биогенное происхождение). Возможность повторного возникновения жизни на земле исключена.

4. Поиск внеземных цивилизаций

На протяжении длительного времени, почти до начала 60-х годов, непосредственный интерес к проблеме поиска разумной жизни во Вселенной проявляли почти исключительно писатели-фантасты. Когда же эта проблема из ведения фантастов перешла в разряд фундаментальных проблем современного естествознания, она приобрела совершенно иной статус - научный. Общие рассуждения о возможных формах жизни и разума в иных космических цивилизациях сменились расчетами систем радиосвязи, применимых для расстояний в десятки и сотни световых лет, а также попытками оценить количество населенных миров в Галактике - во многом спорными, но, тем не менее, заслуживающими обсуждения. На современном этапе проблема поиска внеземных цивилизаций синтезирует в себе все научные дисциплины, созданные человечеством.

Направления поиска свидетельств существования антропоморфной цивилизации во Вселенной основываются на ряде теоретических положений:

- жизнь во Вселенной возникает непрерывно, начиная с образования звезд второго поколения, т.е. примерно в течение последних 12 млрд. лет;

- внеземные космические цивилизации возникают эволюционным путем непрерывно последние 8 млрд. лет;

- существует закон неограниченной экспансии разумной жизни, т.е. стремление исследовать и занять максимальное пространство.

Непрерывность возникновения жизни и цивилизаций во Вселенной, а также возможность производства неограниченных количеств энергии были главными теоретическими положениями, на которых строились выводы о существовании ярких свидетельств деятельности космических цивилизаций во Вселенной.

Утверждение об уникальности земной цивилизации фактически вступает в конфликт с приведенными доводами науки о множественности подходящих мест для возникновения и развития жизни во Вселенной и о большой вероятности возникновения там жизни путем той же биологической и химической эволюции.

И.М. Крейн полагает, что каждая космическая цивилизация должна себя вести, исходя из предположения, что во Вселенной есть и другие цивилизации. Самое главное не то, существуют они реально или нет, а как мы вписываемся в некую гипотетическую систему. Возможно, есть некоторые фундаментальные истины, понимания которых мы пока не достигли. А когда это произойдет - мы войдем в космическое сообщество, а фактически или условно - сути дела не меняет. Крейн, полагает, что причиной «молчания» космоса может быть следующее: любая сложная система живет по законам природы, возможно влияние одной (более развитой цивилизации) на развитие другой (менее развитой цивилизации) может привести к гибели последней. Такое мнение сложилось у автора на примере колонизации Америки европейцами - цивилизации индейцев фактически не существует. Возможно, был нарушен еще неоткрытый закон природы, запрещающий вмешательство одних цивилизаций в развитие других. Тогда вполне вероятно, что это может быть одной из основных причин «молчания» космоса.

Наиболее острым является вопрос о свидетельствах палеоконтакта, т.е. посещений в прошлом Солнечной системы и Земли кораблями развитых цивилизаций. Однако современная наука еще не располагает данными, позволяющими вести эффективный поиск «следов» возможных космических посещений. По мнению некоторых ученых, назрела необходимость сформировать специальное исследовательское направление - «палеовизитологию». В задачу этой науки должно входить создание теории предмета, разработка методологии методики поиска, осуществление практических поисков следов и другие необходимые исследования. Пока же изучение проблемы палеоконтактов ведется паранаучными методами.

В последнее время возникло еще одно, несколько экзотическое направление поиска ВЦ, которое базируется на предположении, что высокоразвитые ВЦ могут закладывать информацию в генетическую структуру определенных организмов (биологический канал связи). Эта мысль была высказана М.М. Агрестом, затем Г. Марксом, а также в работе японских авторов Х. Ёко и Т. Осимо. Г.М. Бескин считает, что некоторые сложные природные явления (типа солнечной активности) могут содержать информацию о деятельности ВЦ в закодированной форме.

В.Н. Комаров считает, что необходимо продолжать наблюдения, совершенствуя приемную аппаратуру и, расширяя круг возможных носителей космической информации, а также разрабатывать принципиально новые стратегии поисков внеземных цивилизаций.

5. Происхождение человека

С ХIХ века в науке господствует вытекающая из теории Дарвина концепция происхождения человека от высокоразвитых предков современных обезьян. Эта концепция в ХХ веке получила генетическое подтверждение, поскольку из всех животных по генетическому сходству ближе всех к человеку оказались шимпанзе.

Происхождение вначале века от обезьяны, ведущих древний образ жизни, предопределило ряд особенностей его строения, которые в свою очередь явились анатомической его особенности к труду и дальнейшей социальной эволюции. Для животных, обитающих на ветвях деревьев, лазающих и прыгающих с помощью хватательных движений, необходимо было соответствующие строение органов: в кисти первый палец противопоставлен остальным, развит плечевой пояс, позволяющий совершать движения с размахом 180 градусов, грудная летка становится широкой и уплощенной в спинном и брюшном направлении. Передвижение по деревьям в различных направлениях и различной скоростью, непрерывно меняющимися расстояниями, новой ориентировкой и новым прицелом перед прыжком привело к развитию двигательных отделов мозга. Необходимость точного определения расстояния при прыжках обусловило снижение глазниц в одной плоскости и появление бинокулярного зрения. А после наступления ледникового периода обезьянам, не отступившим к экватору с тропическими лесами, пришлось приспосабливаться к новым суровым условиям и вести жестокую борьбу за существование. Они могли выжить только благодаря стадному образу жизни и используя освободившиеся от передвижения руки. Решающим шагом на пути от обезьяны к человеку явилось прямое хождение.

Считают, что древние люди появились более 1-го миллиона лет назад и прошли эволюцию от питекантропа к неандертальцам (появились около 200 тысяч лет тому назад) и далее к нормальному - современному человеку, возникшему 40-50 тысяч лет назад. Хорошо развитый мозг, общественный характер труда привели к резкому уменьшению зависимость кроманьонца от внешней среды, к появлению абстрактного мышления и попытке отражения окружающей действительности в художественных образах - наскальных рисунках, резьбе по дереву и кости, а также появлению религии. Эти доказательства родства человека с животным миром считается достаточными для того, чтобы перестать обсуждать вопрос об инопланетянах предков человека или каких-то иных возможных появления разума на Земле.

6. Естественнонаучные представления о жизни и её эволюции

Дарвин вскрыл движущие силы эволюции живой природы. Он попытался понять и объяснить действительную природу внутренних противоречий органического мира. Его теория не только объясняет характер этих противоречий, но и указывает пути, по которым они разрешаются в мире животных и растений.

Значительное место во всех трудах Дарвина, и в частности, в «Происхождении видов», занимают доказательства самого факта органической эволюции.

Сейчас общепризнанно, что в основе всего живого лежат сходные химические соединения группы белков, среди которых особое положение имеют нуклеопротеиды. Это -- соединения белковых тел и нуклеиновых кислот. Нуклеопротеиды составляют основной компонент клеточного ядра растений и животных. Исследования в области молекулярной биологии показали, что нуклеиновые кислоты ответственны за многие важные процессы жизнедеятельности организмов. При этом особую роль играют макромолекулы дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК) и рибонуклеиновой кислоты. (РНК). Молекула ДНК во взаимодействии с другими субстанциями клетки определяет синтез белка и ферментов, регулирующих обмен веществ в организме. Белки и нуклеопротеиды (в особенности ДНК и РНК) являются обязательной составной частью всех биологических организмов. Следовательно, с точки зрения химической эволюции они лежат в основе жизни всех известных на Земле биологических форм.

Помимо этого между неживой и живой природой существует извечная, непрерывная связь. «Между косным и живым веществом есть -- непрерывная, никогда не прекращающаяся связь, которая может быть выражена как непрерывный биогенный ток атомов из живого вещества в косное вещество биосферы, и обратно. Этот биогенный ток атомов вызывается живым веществом. Он выражается в непрекращающемся никогда дыхании, питании, размножении и т.п.».

На единство живой природы указывает и дифференцированность тела животных и растений. Таким образом, единство мира организмов проявляется как в их химическом составе, так и в строении, и функционировании. Этот факт не мог ускользнуть от внимания естествоиспытателей. Идея сходства живых организмов привела Ж. Кювье к учению о типах животного царства. В дальнейшем она получила разработку в трудах К. Бэра, Э. Геккеля, А.О. Ковалевского, И.И. Мечникова, которые доказывали, что сходство животных не может быть объяснено иначе, как общностью их происхождения.

На единство органического мира указывает и существование так называемых промежуточных форм, к которым относятся животные и растения, занимающие переходное, промежуточное положение между крупными таксонами.

В органическом мире нет жестких границ между его подразделениями. В то же время границы между видами всегда реальны. Дарвин уделяет большое место проблеме вида и видообразования. Не случайно в заглавие его труда вынесены слова «происхождение видов». Как важнейшая единица систематизации вид занимает центральное место в эволюционной теории. Задачей эволюционной теории является объяснение механизма возникновения жизни и изменения реальных видов животных и растений, населяющих Землю.

Доказательством эволюции служит и сходство органов животных, выражающееся в их положении, соотношении в общем плане строения и в развитии из сходного зачатка зародыша. Сходные органы называются гомологичными органами. Эволюционная теория объясняет сходство органов общностью происхождения сравниваемых форм, тогда как сторонники креационистских концепций истолковывали это сходство, как волю творца, создававшего группы животных по определенному плану.

Подтверждением идеи эволюции является отражение истории развития организмов на их строении и на процессах зародышевого развития, а также географическое распространение организмов.

Особое место в разработке и углублении эволюционных представлений занимает генетика. Представления о неизменности генов начинают преодолеваться в 20--30-е годы XX века в связи с возникновением популяционной, эволюционной генетики. Выяснение структуры популяций позволило по-новому посмотреть на эволюционные процессы, разыгрывающиеся на популяционном уровне. Генетика дала возможность проследить основные этапы эволюционного процесса от появления нового признака в популяции до возникновения нового вида. Она принесла в исследование внутривидового, микроэволюционного уровня точные экспериментальные методы.

Элементарная единица наследственности -- ген, представляющий собой участок молекулы ДНК, который определяет развитие элементарных признаков особи. Элементарная эволюционная единица должна отвечать следующим требованиям: конечности деления; способности наследственного изменения в смене биологических поколений; реальности и конкретности существования в естественных условиях. Такой единицей эволюции считается популяция -- элементарная единица эволюционного процесса, а наследственное изменение популяции представляет собой элементарное эволюционное явление. Оно отражает изменение генотипической структуры популяции. Ген подвержен мутациям -- наследственным изменениям отдельных особей. Мутация -- дискретное изменение кода наследственной информации особи. Различают генные, хромосомные, геномные, а также внеядерные типы мутаций.

Процесс возникновения мутаций поддерживает очень высокую степень генетической разнородности природных популяций. Но, играя роль «поставщика» элементарного материала, сам мутационный процесс не направляет ход эволюционных изменений, он обладает вероятностным, статистическим характером.

Закономерности эволюции находят свое выражение в жизни отдельного индивида, но движущие силы эволюции содержатся внутри системы индивидов, в данном случае популяции. Разрешение противоречий популяции служит основой всей эволюции и при этом определяет преобразование организма как составной части популяции. Отношения между организмами в популяции носят сложный характер. Их изучение затрудняется тем, что помимо внутрипопуляционных взаимодействий организмы испытывают влияние со стороны других популяций, других видов и еще шире -- условий окружающей среды.

Заключение

естественнонаучный внеземной цивилизация

Как рисуют ученые будущее человечества...

Эволюция человека длилась около 17 миллионов лет, за этот период мы прошли путь от шимпанзе до первых пещерных людей, от homo erectus до homo sapiens. Но никто не говорит, что это наше последнее воплощение. Эволюция человека будет продолжаться с целым рядом радикальных изменений, ученые предсказывают, что через тысячу лет люди будут иметь только один цвет кожи - коричневатый, кофе с молоком, т.е. все различия между расами исчезнут. Но в еще более отдаленном будущем, через 100 тысяч лет, по мнению ученых, различия вновь проявятся, но в еще более драматичной форме: в 106000 году или позднее наши потомки разделятся на два "племени": элита высших существ - умных, здоровых, красивых, богатых, и подвид низших существ - глупых, хилых, страшных и бедных. Аналогичный сценарий предлагает профессор Оливер Карри, ученый из Центра натурфилософии и социальных наук в Лондонской экономической школе. В "Докладе об эволюции", ученый подсчитал, что в 3006 году улучшения в системе питания, медицины, а также достижения в области генной инженерии приведут к тому, что мы дорастем до 1 метра 90 см и будем жить в среднем 120 лет. К тому времени, отмечает профессор, наши предпочтения, подтолкнут эволюцию в направлении более красивого человечества, чем нынешнее, и еще более привлекательного. Привычка пережевывать все более легкую пищу сделает наши лица более круглыми и детскими. Но исчезновение таких болезней, как рак, может ослабить нашу иммунную систему, а возможность быстрее устанавливать и развивать отношения, благодаря высоким технологиям, может снизить нашу способность к общению и чувствам.

Эволюция- это бесконечная цепь событий без начала и конца.

Список литературы

1. Т.Я. Дубнищева «Концепция современного естествознания» учебник, М., 2000 г.

2. С.Х. Карпенков «Концепции современного естествознания». М., «Высшая школа» 2000 г.

3. А.А. Горелов «Концепции современного естествознания». М. «Центр» 1998 г.

4. Т.Г. Грушевская, Садохин П.П. - Концепции современного естествознания: Учеб. Пособие: Высшая школа, М.: 1998 г.

5. И.С. Шкловский "Вселенная, жизнь, разум". Москва: 1980 г.

Размещено на Allbest.ru