Возникновение жизни на Земле

Ознакомление с концепциями возникновения жизни. Исследование содержания теории стационарного состояния и биопоэза. Рассмотрение принципов гипотезы креационизма, панспермии, самозарождения. Изучение и характеристика основных этапов возникновения жизни.

Рубрика Биология и естествознание
Вид реферат
Язык русский
Дата добавления 15.06.2022
Размер файла 28,7 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/

Министерство науки и высшего образования Российской Федерации

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования

«Крымский федеральный университет имени В. И. Вернадского»

Реферат по дисциплине: «Учение о биосфере»

На тему: «Возникновение жизни на Земле»

Выполнил обучающийся 1 курса

Группы Уэ2-бс-о-21049

Мустафаев Э.Р.

Научный руководитель: Ковблюк Н.М.

Симферополь 2022

Содержание

Введение

1. Концепции возникновения жизни

2. Теория стационарного состояния

3. Гипотеза креационизма

4. Гипотеза панспермии

5. Гипотеза самозарождения

6. Теория биопоэза. Этапы возникновения жизни

Заключение

Список использованных источников

Введение

Нас окружает простой искусственный мир, созданный руками человека. Он далеко не совершенен, но понятен и привычен нам. Но любое творение человека не сравнится, и всегда уступит даже самой примитивной форме жизни. Её сложность поражает наше воображение. На каждый найденный наукой ответ природа преподносит над десяток задач посложнее. Должны пройти сотни, а может и тысячи лет, чтобы мы максимально сильно приблизились к ответу на главный вопрос биологии: как появилась жизнь на планете Земля и почему она такая разнообразная?

Землю населяют приблизительно 1,5 миллиона видов животных. Растений на Земле - около 500 тысяч видов. Одна из сокровенных тайн природы - загадка возникновения жизни. Когда возникла жизнь? Какие формы принимала? Всегда ли она была такой как сейчас?

Проблема возникновения самых первых живых организмов всегда волновала человека, порождая легенды и мифы. Однако с течением времени человечество от мифов переходит к первым-наивным, а подчас невероятным гипотезам. Гипотезы наших дней становятся все более научными, но всё также остаются гипотезами.

Чтобы разобраться в вопросе о возникновении жизни нам необходимо рассмотреть основные гипотезы возникновения жизни и познакомиться с современными подходами к данному вопросу, в том числе рассмотрим, как человечество отвечало на этот вопрос в разные эпохи.

1. Концепции возникновения жизни

По одному из определений сама жизнь - это есть способ существования белковых тел посредством обмена веществ, соответственно процесс биосинтеза белка является неотъемлемым вопросом в процессе изучения самого возникновения жизни. Но обязательно мы должны помнить о том, что живые системы обладают рядом свойств абсолютно не характерных для объектов неживой природы. Именно эти свойства позволяют нам говорить о том, что жизнь есть; о том, что она появилась; о том, что она будет существовать.

В настоящий момент нет четкого понимания и стопроцентного мнения о проблеме возникновения жизни на Земле.

Всё дело в том, что вопрос о происхождении жизни является очень сложным, а главное дискуссионным и почти невозможно прийти к единому ответу на вопрос: как же жизнь появилась на планете Земля? Более того, стоит упомянуть, что с развитием науки биология одна теория сменяла другую при этом многие гипотезы прошлых лет нам могут показаться даже смешными.

Все гипотезы происхождения жизни можно разделить на две основные группы. Одна из групп это гипотеза биогенеза, суть которой сводится к происхождению жизни от живого компонента (теория стационарного состояния, гипотеза креационизма, гипотеза панспермии).

Ей противопоставлена гипотеза абиогенеза, где указано происхождении жизни от неживого вещества (гипотеза самозарождения, теория биопоэза).

2. Теория стационарного состояния

Первая гипотеза, которая относится к теории биогенеза и имеет давнюю историю получила название теория стационарного состояния жизни или гипотеза вечности жизни суть ее сводится к тому, что жизнь на планете Земля существовала всегда. В.И. Вернадский был горячим сторонником этой гипотезы и всячески поддерживал её.

Согласно этой гипотезе жизнь существует столько же сколько существует наша вселенная. И во время появления нашей вселенной одновременно возникла и живая и неживая материя. «Зародыши жизни», как писал Вернадский, рассеянные во вселенной под давлением световых лучей переносятся с планеты на планету, попадая в благоприятные условия, они формируют там местные формы жизни.

Как и любая другая гипотеза она имеет свои слабые и сильные стороны, которые позволяли ей существовать на протяжении определенного времени.

Основа гипотезы: если взять за верное утверждение, что живые организмы могут происходить только от других живых организмов (а это определение мы можем найти даже в клеточной теории, где говорится, что клетка происходит только о клетки), то следует логичный вывод о том, что жизнь существовала всегда, иначе законы логики будут нарушаться.

Однако если мы возьмем и примем стационарное состояние жизни и примем то, что жизнь существовала всегда это вступит в разрез с некоторыми другими данными, которые были получены учеными. Так, например, нельзя говорить, что жизнь существовала вечно если основываться на данных о возрасте Земли, о времени ее появления и о том какие условия были на Земле в самые древние времена. Также это положение будет противоречить массе других знаний, доказательств о происхождении и развития жизни, например, палеонтологических или эмбриологических доказательств. Однако у приверженцев главной гипотезы есть свое мнение на этот счет. Они считают, что переоткрытие рыбы латимерии - представителя кистеперых, которая сначала считалась исчезнувшей ещё в конце мелового периода, а позже была найдена в районе Мадагаскара, как раз доказывает стационарное состояние жизни. То есть наши взгляды на вымирание животных несовершенны и возможно мы просто не знаем о том, что какие-то животные существуют и возможно они существовали и ранее в самые древние времена, а возможно даже всегда.

3. Гипотеза креационизма

Ещё одна гипотеза, наверное - самая древняя, которая неразрывно связана с развитием религии в нашем обществе -- это креационизм.

Согласно этой гипотезе жизнь и все населяющие виды живых организмов являются результатом творческого акта сверхъестественного существа - создателя, творца, Бога. Креационисты опираются на то, что устройство живых организмов настолько совершенны и настолько оно подходит под условия среды, в которой они находятся, что к каким-то случайным фактором относить эти вещи нельзя. Конечно, здесь есть чья-то задумка, чье-то вмешательство, конкретно вмешательство божественное. Но слабых мест в этой гипотезе немало. Нет смысла останавливаться на каждом из них; стоит отметить только то, что фактически эта теория не доказуема и научно проверить её нельзя. И в целом креационизм является вопросом веры, а не вопросом науки. Процесс божественного вторжения предполагается как имевшее место лишь один раз и поэтому его невозможно повторить или наблюдать. Этого достаточно для того, чтобы вынести эту гипотезу за пределы научного исследования. На сегодняшний день наука не рассматривает эту точку зрения поскольку креационизм не имеет доказательств, и сама вера этих доказательств не требует.

Однако стоит упомянуть, что современные креационисты во многом и часто соглашаются с процессами эволюции, с дарвинской биологией, но всё равно отводят место Богу. То есть именно божественное вмешательство привело к тому, что неживая природа перешла в живую природу. Но опять же это всего лишь гипотеза, малоподдерживаемая научным сообществом.

4. Гипотеза панспермии

В 1865 году немецкий ученый Г. Рихтер предложил гипотезу панспермии, она была окончательна сформулирована шведским ученым С. Аррениусом в 1895 году. Согласно данной гипотезе жизнь на нашу землю была занесена из космоса. Чуть позже появилась гипотеза направленной панспермии, сторонники которой утверждают, что Землю специально заселили жизнью некие внеземные существа.

Гипотеза панспермии имеет свои аргументы за и против. Аргументами за является то, что в материях метеорита были обнаружены органические вещества, но аргументов против гораздо больше в данной гипотезе.

Во-первых, ни один из известных нам живых организмов не выживет в условиях действия очень высокой радиации, вакуума, низких температур космоса. А во-вторых живые организмы должны были сгореть во время прохождения метеоритов через плотные слои атмосферы. Кроме того, на ближайших к нам планетах жизнь до сих пор не обнаружена, поэтому представить откуда могла бы прилететь к нам жизнь на метеорите пока не представляется возможным. Однако данная гипотеза полностью со счетов не сбрасывается и имеет своих сторонников в современной науке.

Гипотеза панспермии не отвечает на вопрос как зародилась жизнь на других планетах: если на землю она принесена из космоса, то как жизнь появилась в космосе.

На этот вопрос, в рамках гипотезы панспермии, может ответить вышеупомянутая гипотеза вечности жизни, которая была выдвинута Т. Прейером.

5. Гипотеза самозарождения

Первая научная точка зрения о возникновении жизни на нашей планете называют гипотезой самозарождения жизни. Эта гипотеза является очень древней и очень долго она противостояла гипотезе креационизма. Идеи происхождения живых существ из неживой материи были распространены еще в древнем Китае и Египте. И даже в начале XIII столетия люди, например, верили в то, что из плодов некоторых деревьев появляются ягнята. Считалось, что есть деревья, из плодов которых, упавших на землю, образуются птицы, а из упавших в воду - рыбы. Сторонником гипотезы самозарождения был Аристотель. Он утверждал, что угри родятся из ила, черви и насекомые - заводятся сами в почве. Из средних веков и эпохи возрождения сторонником этой гипотезы можно назвать алхимика Ван Гельмонта (XVII век). Он предлагал простой рецепт зарождения мышей: "Положи в горшок зерна, заткни его грязной рубашкой и жди. Через 21 день из испарений зерна и грязной рубашки зародятся мыши".

Однако с развитием науки появляются сомнения в данной гипотезе. Итак, рассмотрим два опыта, опровергающие теорию самозарождения.

Первый эксперимент был проведён в середине XVII века итальянским ученым Франческо Реди. Он экспериментировал с гниющим мясом и опровергал возможность самозарождения личинок мух в гниющем мясе. Для этого ему понадобилось 4 сосуда, которые ученый накрыл марлей и еще 4 сосуда он оставил открытыми, в каждый из сосудов он положил кусочки мяса. В открытых сосудах через несколько дней в мясе появились личинки мух, а в закрытых сосудах личинок мух не появилось. Таким образом Реди делает вывод: "Мухи не родятся из гниющего мяса. Личинки не заводятся сами собой в гниющем мясе. Они выводятся из яиц, отложенных туда мухами". Работы Реди положили начало теории биогенеза и привели ученых к идее о том, что жизнь может возникнуть только из предшествующей жизни.

Однако опыт Ф. Реди не поставил точку в опровержении гипотезы самозарождения. Сторонники этой гипотезы заявили, что раз мухи - это насекомые, то есть сложные живые организмы, то они не могут самозародиться. При этом они отметили, что мясо даже в закрытом сосуде было подвержено гниению. То есть в сосуде появились микроорганизмы, приведшие к разложению мяса. Отсюда следовал вывод: простейшие организмы могут самозарождаться.

Для того чтобы опровергнуть эту теорию, понадобилось еще почти 200 лет. Благодаря опытам великого французского биолога Луи Пастера удалось доказать, что не живое вещество, например, мясо легко заражается живым вездесущими бактериями, яйцами мух, плесневыми грибами и другими микроорганизмами. В своих опытах Пастер использовал колбы с длинным изогнутым S-образным горлышком, такое горлышко свободно пропускало воздух в колбу, но служило ловушкой для частиц пыли и микроорганизмов бактерии могли проникнуть в колбу и вызвать разложение находящегося в ней бульона только в том случае, когда горлышко в колбе было отломлено. Этими простыми опытами Луи Пастер неопровержимо доказал, что самозарождение в большинстве опытов происходит в результате попадание в стерилизованные питательные среды микроорганизмов из воздуха. Опыты Луи Пастера доказали несостоятельность идеи о самозарождении жизни и оставили открытым вопрос возникновения жизни на Земле.

6. Теория биопоэза. Этапы возникновения жизни

Первую строго научную гипотезу о том, как могла возникнуть жизнь из неживой материи, предложили советский ученный академик А.И. Опарин и английский ученый Джон С. Холдейн. Эта гипотеза была названа биохимической эволюцией.

Современная теория возникновения жизни основана на гипотезе биохимической эволюции, она базируется на идеях вышеназванных ученых, которые в начале XX века предположили, что в условиях древней Земли из неорганических веществ атмосферы под действием электрических разрядов, ультрафиолетового излучения и высоких температур могли возникнуть органические вещества, которые в свою очередь эволюционировали в живые организмы. На сегодняшний день данная гипотеза имеет максимальное количество доказательств, и она является основной в биологии. Выделяют несколько этапов эволюции жизни на нашей планете.

Первый этап - это геологическая эволюция. Она заключается в формировании Земли как планеты.

В начале земля представляла собой атомарное газовое облако, затем под действием сил гравитации происходило уплотнение и разогревание планеты. В итоге земля представляла собой раскаленное тело, на котором вода существовала в виде пара, температура поверхности в этот период времени достигала 1000 градусов цельсия. Затем происходило охлаждение планеты и появлялась твердая земная кора. биопоэз креационизм жизнь

Второй этап возникновения жизни - химическая эволюция. Этот этап характеризуется тем, что из неорганических веществ происходил абиогенный синтез простейших органических соединений мономеров. Например, аминокислот, азотистых оснований, жирных кислот и так далее. Возможность протекания химических процессов именно таким образом в условиях древней Земли была доказана в целом ряде опытов.

Первый подобный опыт был проведен в 1953 году американскими учеными Стэнли Миллером и Гарольдом Юри. Они создали аппарат, в котором попытались воссоздать условия, существовавшие тогда на Земле. Метан, аммиак и водяной пар подвергли действию электрических разрядов при давлении в несколько атмосфер и температуре 70-80 градусов Цельсия. В результате были получены органические вещества, в том числе аминокислоты, из остатков которых, как из кирпичиков, строятся молекулы белков. Позже было проведено множество подобных опытов, например, вместо электрических зарядов брали другие источники энергии, которые воздействовали тогда на Землю - это ультрафиолетовое излучение, высокую температуру и радиацию. И в каждом опыте им удавалось получать простейшие органические мономеры: не только аминокислоты, но и азотистые основания, глюкозы и так далее. То есть ученые доказали, что условия на нашей планете были благоприятны для появления различных химических веществ, в том числе белка - структурную основу живых организмов.

Третий этап - предбиологическая эволюция. Её можно разделить на два уровня.

На первом уровне происходило образование биополимеров из уже имеющихся мономеров - белков, нуклеиновых кислот, липидов и так далее Средой возникновения биополимеров являлись прибрежные районы на стыке трех сред вода-воздух-суша.

Второй уровень - экспериментальным путем выявлено, что вводных концентрированных растворов белков и нуклеиновых кислот и других органических соединений могут образовываться сгустки. Подобные наблюдал в ходе своих экспериментов А.И. Опарин и эти сгустки органических веществ он назвал коацерват.

Четвертый этап - биологическая эволюция, которая начинается с появлением пробионтов - первых наиболее примитивных живых организмов.

Поскольку количество органических веществ мировом океане было ограничено, то практически сразу же должны были возникнуть автотрофные организмы, которые были способны синтезировать органические вещества из неорганических. Эти организмы по-прежнему были анаэробными (то есть организм, который не нуждается в кислороде для роста и развития) и прокариотическими (то есть доядерными).

Позднее появляется фотосинтез - процесс, при котором образование органических веществ идет за счет энергии солнечного света. В результате фотосинтеза в атмосферу стал выделяться кислород, который стал использоваться живыми организмами в качестве окислителя органических веществ. Так появляются первые аэробные прокариоты у которых кислородное дыхание. Появление такого способа дыхания увеличивает количество энергии, которую может получить организм, что стимулирует дальнейшую эволюцию.

И наконец появляются эукариоты, то есть ядерные организмы. На сегодняшний день большинство ученых придерживается симбиотической теории происхождения эукариот. Согласно ей, эукариоты произошли в результате объединения в одной клетке разных прокариот, которые сначала вступили в симбиоз, а затем, все более специализируясь, стали органоидами единого организма - клетки.

Дальнейшее развитие жизни на нашей планете связано уже в первую очередь с эволюцией эукариотических организмов.

На данный момент гипотеза биохимической эволюции трансформировалась в теорию биопоэза, которая была сформулирована английским ученым Дж. Берналом (1947 год). Главная идея этой гипотезы, что на любой планете возникновение жизни неизбежно при создании определенных благоприятных условий.

Заключение

Пока на других планетах Вселенной жизнь не обнаружена, задача сохранения мира на Земле - это задача сохранения жизни. Эта проблема сегодня не менее важна, чем вопрос о её происхождении.

Вопросы возникновения и развития жизни на земле занимают центральное место в естествознании, с давних пор привлекают внимание философов и натуралистов, вызывают споры и разногласия при обсуждении вопроса о происхождении жизни. Учеными выдвинуто множество гипотез, которые сейчас еще требует достоверных подтверждений, несмотря на убедительность доводов. Дело в том, что большинство предположений, на которых основываются эти гипотезы являются умозрительными, ведь история земли не сохранила материальных свидетельств появления самых первых организмов нашей планеты, воспроизвести же экспериментальным путем те очень далекие от нас процессы в современных условиях пока невозможно, так как изменилась сама Земля, ее общий облик, состояние атмосферы и условия жизни на планете.

Список использованных источников

1. Концепции современного естествознания: учебник для вузов / Лаввриненко, В.П. Ратников, Г.В. Баранов и др. - М: ЮНИТИ-ДАНА, 2002. - 303 с.

2. Бернал Дж. Возникновение жизни / Дж. Бернал: перевод с англ. И. Б. Бухвалова; Под ред. и с предисл. акад. А. И. Опарина. - Москва: Мир, 1969. - 391 с.

3. Дубнищева Т.Я. Концепции современного естествознания. Учебник под ред. акад. М.Ф. Жукова. / Т.Я. Дубнищева - М.: ИКЦ «Маркетинг», Новосибирск: ООО «Издательство ЮКЭА», 2001. - 832 с.

4. Еськов Е.К. Биологическая история Земли: учебное пособие. - М.: Абрис, 2012. - 462 с.

5. Видаль Г., «Древнейшие эукариотические клетки»//В мире науки 1984. № 4. - 14-25 с.

Размещено на Allbest.ru


Подобные документы

  • Содержание 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 17.12.2013

  • Проблема 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 04.10.2008

  • 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 19.11.2010

  • Сущность гипотезы биохимической эволюции, предположений внеземного происхождения жизни (Панспермии), теории стационарного состояния жизни. Их основатели и сторонники. Источники и течения философско-теистической концепции креационизма христианских ученых.

    презентация [1,4 M], добавлен 27.02.2011

  • История представлений о возникновении жизни на Земле. Гипотезы возникновения жизни на Земле. Образование первичных органических соединений. Что считать жизнью? Эволюция жизни на Земле. Появление высокоорганизованных форм жизни.

    реферат [1,1 M], добавлен 17.05.2003

  • Сущность жизни и попытки ее определения основными теориями и гипотезами последних десятилетий. Отличительные черты живого и неживого. Появление, этапы развития жизни на Земле. Концепция креационизма, самозарождения жизни из неживого вещества, панспермии.

    реферат [30,0 K], добавлен 07.10.2010

  • Характеристика 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 08.06.2011

  • Теории эволюции — система естественнонаучных идей и концепций о прогрессивном развитии биосферы Земли, составляющих её биогеоценозов, отдельных таксонов и видов. Гипотезы биохимической эволюции, панспермии, стационарного состояния жизни, самозарождения.

    презентация [1,4 M], добавлен 08.03.2012

  • Общее 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

  • Теории возможности и вероятности возникновения жизни на Земле (креационизм, спонтанное и стационарное зарождение жизни, панспермия, биохимическая эволюция). Стадии образования органических молекул. Возникновение живых организмов, образование атмосферы.

    курсовая работа [40,5 K], добавлен 26.05.2013

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.