Гипотеза происхождения живого вещества

Глава I. Общее представление

Что такое жизнь? Каждая наука выдвигает свою гипотезу. Материалистическая философия о жизни высказывается так: Жизнь - это особая форма движения материи. С биологической точки зрения Жизнь - по определению Ф. Энгельса, «… 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»[1]. С точки зрения системно - синергетического подхода жизнь - это форма существования макроскопических гетерогенных открытых систем, далеких от равновесия, способных к самоорганизации, саморегуляции и самовоспроизведению.

Клетка (лат. « целлюла» и греч. «цитос» ) - элементарная живая система, основная структурная единица растительных и живых организмов, способная к самовозобновлению, саморегуляции и самовоспроизведению. Она была открыта английским ученым Р. Гуком в 1665 году. Клетка обладает множеством функций, но существовать самостоятельно она не может, кроме одноклеточных т.к амеба, зеленая эвглена, вольвокс и т.д.

Появление жизни биологической системы - это деление клетки. Деление клетки - это процесс увеличения числа клеток путем деления исходной клетки. Согласно одному из положений клеточной теории, « клетки образуются только из клеток», что исключает «самозарождению» клеток или образование их из неклеточного «живого вещества». Известны три типа деления клеток: митоз, амитоз, мейоз. Митоз - соматические клетки (клетки тела) растений и животных. Мейоз - осуществляется при образовании половых клеток у животных и спор у растений. Амитоз - это прямое деление клеток (для клеток зародышевых оболочек животных или эндосперма семени растений).

При постоянном изменении среды обитания климат (суровые зимы, жаркое лето). Каждый живой организм приспосабливается к этим условиям т.е. адаптируется. Организмы размножаются, но до половозрелого состояния дожидаются относительно не многие. Значительная часть погибает, не оставив потомство совсем, или оставляет малое. Между особями как одного вида, так и разных видов возникает борьба за существование.

Существует 3 формы борьбы за существование. 1) Внутривидовая (состязание), 2) Межвидовая, 3) Борьба с неблагоприятными условиями. Следствием борьбы за существование является естественный отбор. Существует ещё и искусственный отбор, этот отбор происходит под влиянием новых сортов и пород, более устойчивее к неблагоприятным условиям.

происхождение жизнь биологическая эволюция

Глава II. Гипотезы о происхождении жизни на Земле

Существуют несколько гипотез о происхождении жизни на Земле. Например более распространенный креационизм ( результат творения сверхъестественного существа - Бога).

Абиогенный путь возникновения жизни на Земле ( греч. «а» - Частица отрицания, «биос» - жизнь) Возникновение живых тел из веществ неорганической (неживой) природы, которое происходило в три этапа. Автор этой гипотезы - советский ученый Опарин А.И. (1924)

Архейская эра ( греч. «архайос» - древний) - самая древняя эра в геологической истории Земли; её возраст более 3,5 млрд. лет. В эту пору зарождалась жизнь на Земле. Следов живых организмов не обнаружено, но многие горные породы, встречающейся в отложениях, могли возникнуть лишь при участии бактерий и цианобактерий.

Второй этап возникновения жизни на Земле, согласно гипотезе А.И. Опарина, - этап образования из простых органических соединений в водах первичного океана белков, жиров, углеводов, нуклеиновых кислот. Разрозненные молекулы соединения концентрировались и формировали коацерваты, действующие как открытые системы, способные к обмену веществ с окружающей средой и к росту.

Гипотеза вечной жизни - гипотеза, пытающаяся объяснить происхождение жизни на Земле путем заноса из космического пространства спор растений, микроорганизмов, которые там существуют вечно в виде космических зачатков. Автор этой гипотезы - шведский ученый С. Аррениус (1859-1927)[2]; сторонники этого вклада есть и среди современных ученых.

Гипотезы о происхождении и эволюции клетки - существующие в науке предположения о путях перехода от пробионта (первичной живой клетке) к настоящей растительной и животной клетке. Существуют две точки зрения: первая - о внутриклеточном происхождении органоидов из мембранных систем; вторая - о симбиотическом происхождении двухмембранных органелл - митохондрий и хлоропластов.

Живое тело - открытая саморегулирующаяся и самовоспроизводящаяся система, построенная из биополимеров - белков и нуклеиновых кислот (М. Волькенштейн, 1965г.). Первые живые тела возникли при взаимодействии коацерватов и нуклеиновых кислот; их называют пробионтами.

Звездная стадия истории Земли - Предлагаемая ранняя стадия (возраст более 6 млрд. лет), когда Земля представляла собой раскаленный до температуры свыше 1000? шар. Все химические элементы находились в виде атомов. Вследствие вращательного движения при постепенном снижении температуры атомы тяжелых металлов перемещались к центру Земли, а на поверхности оставались атомы легких элементов (N, H, C, O). При их взаимодействии образовывалось много газов, поднимавшихся наверх.

Кайнозойская эра (греч. «кайнос» - новый, «Зое» - жизнь) эра новой жизни, которая длится 67 млн. лет и продолжается в наши дни. Именно в эту эру животные и растительный мир постепенно приобрел современный облик. Кайнозойская эра - эра возникновения на Земле Человека, культурных растений и домашних животных. Эта эра представлена тремя периодами: палеогеном, неогеном, антропогеном.

Мезозойская эра (греч. «мезос» - средний, «Зое» - жизнь) - средняя эра в развитии жизни на Земле, наступившая после палеозоя. Она длилась 240 млн. лет и подразделяется на три периода: триасовый, юрский и меловой. Эта эра характеризуется относительной стабильностью растительного и животного мира в триасовой и юрский периоды, когда господствовали голосеменные растения и гигантские пресмыкающиеся; особое место занимали теплокровные животные. Но в середине мелового периода, вероятно по космогоническим причинам, на Земле резко меняется климат, меняется флора и фауна, вымирают гигантские животные и их место заняли млекопитающие, птицы, голосеменные сменяются на покрытосеменные растения. Таким образом, в меловом периоде произошла «биологическая революция».

Палеозойская эра (греч. «палайос» - древний, «зое» - жизнь) - эра древний жизни; её возраст 570 млн. лет. Подразделяется на кембрийский, ордовикский, силурийский, девонский, каменноугольный, пермский периоды. В палеозойскую эру растительный мир развивался от водорослей до первых семенных растений; животный мир - от примитивных морских бесчерепных хордовых до наземных пресмыкающихся.

Первичная атмосфера - воздушная оболочка Земли, образовавшаяся около 6 млрд. лет назад из газов, поднимающихся от горячей планеты в результате идущих там реакций. В настоящие время эти же газы выделяют действующие вулканы.

Первичный океан - водная оболочка Земли, образовавшаяся в результате охлаждения планеты ниже 100? и начавшийся конденсации водяных паров. На Землю полились, горячи ливни, и образовались большие водоемы. В атмосфере происходили частые грозы, на поверхность Земли свободно проникало ультрафиолетовое излучение, вулканы извергали карбиды. В результате взаимодействие карбидов с водой возникли углеводороды. Таким образом, создались предпосылки для образования органических веществ.

Первый этап возникновения жизни на Земле - согласно гипотезе А.И. Опарина, это образование органических веществ из неорганических, происходившие в водах первичного океана более 3,5 млрд. лет назад. При этом на Землю, которую ещё не защищал озоновый экран, свободно проникало ультрафиолетовое излучение; в атмосфере происходили грозовые разряды. В условия бескислородной среды атмосфера насыщалась альдегидами, спиртами, аминокислотами.

Планетарная стадия истории Земли - период до органической эволюции, когда на Земле сформировались первичная атмосфера и первичный океан. Из атомов синтезировались неорганические соединения. Возраст этой стадии - от 3,5 до 6 млрд. лет.

Протерозойская эра (греч. «протерос» - более ранний, «зое» - жизнь) - эра ранней жизни. Её возраст 2,7 млрд. лет. В это время кроме бактерий, синезеленных водорослей, появились первые ядерные организмы, как одно - так многоклеточные, зеленые водоросли. Фотосинтетическая деятельность водорослей, создала условия жизни в воде животных, т.к. вода обогатилась молекулярным кислородом.

Самозарождение жизни - донаучное представление об абиотическом пути появления на Земле живых организмов, в присутствии свежего воздуха в любой момент развития жизни на Земле, в том числе и в современных условиях. Эти взгляды были опровергнуты М. М. Тереховским ( XVIIIв.) и Л. Пастером (XIXв.) доказавшими невозможность абиогенного зарождения живых существ в современных условиях.

Самопроизвольное зарождение живых организмов - Взгляды ученых древнего мира и средних веков, сходившийся к тому, что живые существа зарождаются из воды, мяса, навоза, грязного белья и т.д. ( Аристотель, Ван Гельмонт) Антинаучность этих взглядов доказал Ф. Реди (XVIIв.).

Теория возникновения жизни на Земле - Теория, построенная на целом ряде экспериментальных исследований ученых разных стран, В основе, которой лежит гипотеза академика А. И. Опарина и возникновение жизни на Земле абиогенным путем Основные положения теории следующие: 1) органические вещества образовались из неорганических 2) Органические вещества взаимодействовали, образуя более сложные вещества - свободные гены. 3) Свободные гены соединялись с другими высокомолекулярными органическими веществами. 4) Вокруг них стали образовываться белково-липидные мембраны. 5) возникли клетки.

Третий этап возникновения жизни на Земле - согласно гипотезе А. И. Опарина, этап развития жизни, когда коацерваты соединялись, укрупнялись, взаимодействовали между собой и с другими веществами, поглощаемыми ими. В результате взаимодействия коацерватов с нуклеиновыми кислотами образовались первые живые вещества.